ビスマス系銅酸化物高温超伝導ウィスカーの育成および磁場中における物性に関する研究

磁场中铋基铜酸盐高温超导晶须的生长及其物理性能研究

• 批准号: 06J03829
• 负责人: 丹下 将克
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Iwate University (2007)University of Tsukuba (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03829/
• 关键词: 銅酸化物高温超伝導体; 微細結晶; 臨界電流密度; ピーク効果; サイズ効果; 弱磁場環境; 結晶成長制御; ウィスカー; 表面バリヤ

本研究では、特異な性質を示すウィスカー結晶が研究対象である。1.高温超伝導体おいて、渦糸(量子化磁束)に対するバルクピンニング(結晶欠陥によるピン止め)の効果が寄与して、磁場の増加と共に臨界電流密度(Jc)が上昇してピークに達するというピーク効果が観測される。そして、Jcのピークが現れる磁場をピーク磁場(Hpeak)と呼び、そのHpeakは数100 Oe以上である。しかし、本研究者らがBi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi-2212)ウィスカーで発見した弱磁場環境下でのJcのピークは、高温領域において100 Oe以下の磁場で起こる。この領域は、バルクピンニングの効果が渦糸に対して優位に働く温度・磁場領域とは大きく異なる。本研究では、異なる試料幅をもつウィスカーにおいてピーク効果の比較を行ってきた。その結果、Hpeakの値が試料幅に依存して系統的に変化し、Hpeakの値を予想できることが分かった。この結果は、表面バリヤの効果だけでなく、微小な試料サイズによる渦糸数の制限がピーク効果を生んでいることを示唆している。2.Bi-2212ウィスカーの成長制御に関して、本研究者らは、結晶成長のための熱処理を行う前に、前駆体であるBi-2212ペレット(基板)に対して部分的にBi2O3を蒸着することによって、基板の指定した領域にウィスカーを選択的に育成できることを報告した。本研究では、成長の種としてBi2O3微粒子をペレット上に分散させた後で、結晶成長のための熱処理を行って成長制御を試みた。Bi2O3微粒子は均一沈殿法である尿素法によって作製し、その後、Bi2O3微粒子を基板に分散させて熱処理を行った。しかし、ウィスカーは成長しなかった。この結果は装置上の問題(電気炉の温調器のPID値の変更など)が主な要因であり、微粒子分散の影響が結晶成長に直接反映されなかったことが、現在分かっている。

在这项研究中，具有独特特性的晶状体晶体是研究的主题。 1。在高温超导体中，大量固定（由于晶体缺陷引起的固定）对涡旋（量化磁通量）的影响有助于散装固定的影响（由于晶体缺陷而引起的固定），并且观察到峰值效应在哪个磁场上升高，并且磁场的峰值增加，并且峰值增加了峰值。出现JC峰的磁场称为峰值磁场（HPEAK），HPEAK超过数百个OE。但是，研究人员在BI2SR2CACU2O8+δ（BI-2212）中发现的JC峰值在高温区域小于100 OE的磁场中发生。该区域与散装固定效应在涡旋线上效果更好的温度/磁场区域大不相同。在这项研究中，我们比较了对样品宽度不同的晶须的峰值影响。结果，发现HPEAK的值根据样品宽度有系统地变化，从而可以预测HPEAK的值。该结果表明，不仅表面屏障的影响，而且还限制了由于样本量较小而导致的涡旋数量，从而导致峰值效应。 2。关于BI-2212晶须的生长控制，研究人员报告说，可以通过在前体BI-2212颗粒（底物）上部分蒸发BI2O3在底物的指定区域中选择性生长，然后再进行热处理以进行晶体生长。在这项研究中，将Bi2O3细颗粒分散为颗粒上的生长种子后，通过进行热处理以进行晶体生长来控制生长。 Bi2O3细颗粒是通过尿素法，一种均质沉淀法制备的，然后将Bi2O3细颗粒分散在基板上并进行热处理。但是胡须没有生长。现在已经知道，结果主要是由于设备问题（例如电炉中温度控制器的PID值的变化），并且细颗粒分散体的影响并未直接反映在晶体生长上。

项目成果

Peak effect of critical current densities of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> superconducting whiskers at high temperatures in a low-field regime

Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>超导晶须在低场高温下临界电流密度的峰值效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review B 74
• 作者: 池祐治;橋本英二;小島誠治;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉泰 ほか;Keisuke Saito;K.Saito;K.Saito;斉藤 圭亮;Keisuke Saito;Keisuke Saito;斉藤 圭亮;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;Masayoshi Tange;Masayoshi Tange
• 通讯作者: Masayoshi Tange

高温超伝導体の微細な系における渦糸状態に起因した電気的特性

高温超导体精细系统中涡旋态引起的电特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 池祐治;橋本英二;小島誠治;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉泰 ほか;Keisuke Saito;K.Saito;K.Saito;斉藤 圭亮;Keisuke Saito;Keisuke Saito;斉藤 圭亮;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;Masayoshi Tange;Masayoshi Tange;Masayoshi Tange;丹下 将克
• 通讯作者: 丹下 将克

Electrical transport properties influenced by surface barriers in a high-Tc superconducting strip

高温超导带中电传输特性受表面势垒的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 池祐治;橋本英二;小島誠治;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉麻李亜;小杉泰 ほか;Keisuke Saito;K.Saito;K.Saito;斉藤 圭亮;Keisuke Saito;Keisuke Saito;斉藤 圭亮;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;長谷川 敦章;Masayoshi Tange;Masayoshi Tange;Masayoshi Tange;丹下 将克;Masayoshi Tange
• 通讯作者: Masayoshi Tange

Size effect of critical current densities for Bi-2212 superconducting whiskers

Bi-2212超导晶须临界电流密度的尺寸效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C460-462
• 作者: M.Tange;H.Ikeda and R.Yoshizaki
• 通讯作者: H.Ikeda and R.Yoshizaki