電気化学反応を利用した二ホウ化マグネシウム大型単結晶育成法の探索

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前年度から引き続き、MgB_2単結晶の電気化学育成法の発見を目指して実験を行った。原材料をMgCl_2-NaCl-KCl-MgB_2O_4、電極を白金とし、坩堝をアルミナ製のボート状のものにしたところ、単結晶を示唆する6角形状の微小試料が得られたが、確実な再現性が得られていないため実験を継続している。X線回折で単結晶性を確認しようとしたが、試料が30μm以下で、含有元素が軽元素のためX線強度が小さく、確認はまだ行われていない。これまでの試料では、5Kから温度を上げると超伝導転移温度の39Kまで直線状に磁化が上昇するが、この試料は磁化から見た転移幅が8K程度と、転移幅が狭い。関係する実験として、原料溶融塩を超音波等で撹拌することにより、鉄基板上のMgB_2多結晶膜の臨界電流として230000A/cm^2という極めて大きな値を得た。攪拌により溶融塩の均一性が上昇したためと考えられる。本成果は、2005年秋の応用物理学会にて発表した(論文準備中)。この知見は、単結晶試料を得るため、また、本合成法が現実的な応用に向かうために重要である。また、出願特許1件が2006年1月に登録となった。本特許は、MgB_2の電気化学合成法全体としての基礎特許であり、登録されたことは今後の研究に大きな意義がある。さらに、電気化学会第158回溶融塩委員会において、主催者依頼によりMgB_2の電気化学合成についての口頭講演を行った(大阪大学、2005年10月26日)。以上に加え、溶融塩の性質を探る目的等のため、インピーダンス測定装置を作成した。本測定において、酸化物に関しての派生的研究は触れるに値する。例えば、鉄酸化物における鉄イオン電荷秩序に由来の新規誘電性の発見、並びにペロブスカイト酸化物の大きな誘電率を報告した。現在、さらなる新規現象をも見出しつつある。