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高品質高温超伝導体単結晶への位置制御された人工欠陥導入とその物性

高质量高温超导单晶中人工缺陷的位置控制引入及其物理性能

基本信息

批准号：
17760017
负责人：
大井修一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

高品質高温超伝導体単結晶、主に劈開による薄膜作製が可能なBi2Sr2CaCu2O8+yへの位置制御された微細孔の導入、およびその磁束線物性評価を行った。ミリングによる試料表面の過熱防止、ダメージ低減のため、30Kまで冷却可能な試料ホルダーをミリングチャンバー内に組み込み、同時に磁場下での抵抗測定が可能となるように改造を行った。さらに、この試料ホルダーは可動式であり、ミリングと物理加熱蒸着をin-situで行うことが出来る。イオンミリングによる試料作製と磁場下での磁束線フロー抵抗測定を同一チャンバー内で大気解放することなくできるため、大気中の水蒸気などによる試料劣化などの影響を受けることなく、物性測定を行うことが可能となった。試料の微細孔の導入に関して、Focused Ion Beamを用いて正三角格子・正方格子・ハニカム格子・ランダム配置といった対称性を持つ微細孔格子の導入に引き続き、空間的に非対称な形状を持つ孔(具体的には三角形)を正方格子状に配置した試料の作製を行った。正三角格子・正方格子・ハニカム格子など、面内対称性がある場合には、磁束液体相におけるマッチング効果の存在が、局所磁化測定・磁束線フロー抵抗測定から確認できた。一方、ランダム配置の場合には、磁束線フロー抵抗にマッチング効果は見られていない。空間的に非対称な孔形状の場合には、高温超伝導体で初めて磁束線フローでのラチェット効果を確認した。ラチェット効果の極性はマッチング磁場を境に急激に正負反転する。その物理的な起因はまだ不明であるが、従来超伝導体においては見られていないだけに興味深い。また、貫通孔だけでなく、表面に数10nmのメッシュ状構造を導入する事に成功し、僅かな表面構造にもかかわらず非常に顕著なマッチング効果が、磁束線フローに現れる事を見出した。

High-quality high-temperature superconductor single crystal, main cleavage and thin film production, possible position control of Bi2Sr2CaCu2O8+y, introduction of micropores, and magnetic beam line physical properties evaluation. Miniature sample surface overheating prevention, reduction reduction, and 30K cooling possible sample coolingミリングチャンバー内に组み込み, and it is possible to measure the resistance under a magnetic field at the same time, and it is also possible to transform the を行った.さらに、この Sample ホルダーはmovable であり、ミリングとphysical heating steaming をin-situ で行うことが come out る. Preparation of test specimens and resistance measurement of magnetic beam line resistance under magnetic fieldきるため、大気中の水vapor気などによるSample deteriorationなどのeffectけることなく、physical property measurementを行うことがpossibleとなった. The introduction of the fine pores of the sample, Focused Ion Beam adopts the configuration of regular triangular lattice, square lattice, ハニカム lattice and ランダム configuration and the introduction of fine pore lattice with symmetrical properties. The non-symmetric shape of the space, the shape of the hole (specifically, the triangle), the square grid shape, the placement of the sample, and the row of the sample. Regular triangular lattice, square lattice, ハニカム lattice, など, in-plane symmetry, がある occasion, Magnetic beam liquid phase, The existence of the おけるマッチング effect is confirmed by the local magnetization measurement and magnetic beam line resistance measurement. One side, the configuration of the ランダム occasion, the magnetic beam line フローresistance にマッチング effect は见られていない. The non-symmetric hole shape of space is used in the case, and the effect of high-temperature superconductor magnetic beam line is confirmed. The polarity of the ラチェット effect is the polarity of the magnetic field and the rapid stimulation of the positive and negative inversion. The origin of physics is unknown, and the origin of superconductors is very interesting.また, through-hole だけでなく, surface に number 10nm のメッシュ-like structure を introduction する事に successfully し, only かなThe surface structure is very good, and the magnetic beam line is very effective.