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。

In this study, で and the specific な property を indicate that すウィスカ <s:1> crystallization が is the study object of である. 1. The high temperature super conductor 伝 お い て vortex and si (quantized magnetic beam) に す seaborne る バ ル ク ピ ン ニ ン グ crystallization (owe 陥 に よ る ピ ン check め) の unseen fruit が send し て, magnetic の raised plus と に critical current density (Jc) rising が し て ピ ー ク に da す る と い う ピ ー ク unseen fruit が 観 measuring さ れ る. そ し て, Jc の ピ ー ク が now れ る magnetic を ピ ー ク magnetic field (Hpeak) と shout び, そ の Hpeak は number more than 100 Oe で あ る. し か し, the researchers ら が Bi2Sr2CaCu2O8 + delta (Bi - 2212) ウ ィ ス カ ー で 発 see し た weak magnetic field environment で の Jc の ピ ー ク は, high temperature field に お い て の magnetic field under 100 Oe で up こ る. こ の は, バ ル ク ピ ン ニ ン グ の unseen fruit が vortex si に し seaborne て primacy に 働 く temperature, magnetic field と は big き く different な る. This study で は, different な る sample picture を も つ ウ ィ ス カ ー に お い て ピ ー ク unseen fruit line の is を っ て き た. そ の results, Hpeak の numerical が sample picture に dependent し に て system - し, Hpeak の numerical を to think で き る こ と が points か っ た. こ の results は, surface バ リ ヤ の unseen fruit だ け で な く, tiny な sample サ イ ズ に よ る vortex si several limitations の が ピ ー ク unseen born fruit を ん で い る こ と を in stopping し て い る. 2. Bi - 2212 ウ ィ ス カ ー の growth suppression に masato し て, the researchers ら は, crystal growth の た め の に before hot line 処 reason を う, former 駆 で あ る Bi - 2212 ペ レ ッ ト (substrate) に し seaborne て part of に Bi2O3 を steamed す る こ と に よ っ て, substrate の specified し た field に ウ ィ ス カ ー を sentaku に of breeding で き る こ Youdaoplaceholder0 reports た. This study で は, growth の と し て Bi2O3 particles を ペ レ ッ ト に scattered on さ せ た で, crystal growth after の た め の hot line 処 reason を っ て growth suppression try を み た. Bi2O3 particles は uniform Shen Dian method で あ る urea に よ っ て as し, そ の, Bi2O3 を substrate に particles dispersed さ せ て hot line 処 reason を っ た. <s:1> ウィスカ ウィスカ ウィスカ ウィスカ な な grow な な った った. こ の results は の problem on the device (electric の 気 furnace temperature modulator の PID numerical の - more な ど) が な Lord will で あ り, micro particle dispersion の influencing が crystallization growth に directly reflect さ れ な か っ た こ と が, now か っ て い る.

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

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

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