The study of the pinning center by interactions of the quantum flux and the magnetic moment of rare earth elements

通过量子通量与稀土元素磁矩相互作用研究钉扎中心

• 批准号: 19560325
• 负责人: NAKAMURA Yoshitaka
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hachinohe National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560325/
• 关键词: 超伝導; 臨界電流密度; 磁気モーメント; ピン止めセンター; 希土類酸化物; 希土類金属; 量子化磁束; 酸化物高温超伝導薄膜; スパッタリング法; 電磁石; 強磁場; ナノテクノロジー

本研究は高温超伝導GdBCO薄膜中に、磁性材料である希土類酸化物RE2O3(RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er and Yb)及び、希土類金属RE(RE=Sm, Gd, Dy, Ho and Nd)をドープする事により、人工ピン止めセンターを作り出し臨界電流密度の向上を目指す研究を行った。電流を多く流していくと、量子化磁束が移動しようとするが、常伝導磁性ナノ粒子にピン止めされる。更に、磁性ナノ粒子は磁気モーメントを持っているため、量子化磁束が移動しようとすると、平行であった量子化磁束Φと磁性ナノ粒子の磁気モーメントMとの間に、トルクが働き、Mを回転させるエネルギーが必要になる。つまり、磁性ピン止めセンターを用いることで、常伝導によるピン止めと、磁気モーメント相互作用によるピン止めの、2種類のピン止め力が共存することになり、強力なピン止めセンターになると考え実験を行った。実験の結果、Sm2O3希土類酸化物、Dy希土類金属をドープした時、自己磁場臨界電流密度Jcは、それぞれ3.1[MA/cm^2] 、4.1[MA/cm^2]と最も高くなり、磁性ナノ粒子のピン止めセンターは有効である事を確認した。また、磁気モーメントの大きさにより臨界電流密度Jcも変化する傾向が確認されている。更に、走査型プローブ顕微鏡により薄膜の磁気力像を評価した結果、単位砲のa、b軸方向に波長が約1.5μmの周期性を持った像が得られた。これは、薄膜内で磁気的な要素が局所的に存在し、それも周期性を持っていることを意味しており、現在その起因を検討しているところである。

In this paper, the critical current density of rare earth acidizing compounds RE2O3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er and Yb) and rare earth metals RE(RE=Sm, Gd, Dy, Ho and Nd) in high temperature superconducting GdBCO thin films was studied. Current flow, quantized magnetic beam movement, magnetic conduction, particle movement In addition, the magnetic particle magnetic field is held in the middle of the quantum magnetic beam, and the quantized magnetic beam is moved in parallel. The magnetic field of the magnetic particle is held in the middle of the quantum magnetic beam. For example, magnetic field, magnetic field, magnetic field. As a result, Sm2O3 rare earth acids, Dy rare earth metals, their own magnetic field critical current density Jc is 3.1[MA/cm^2], 4.1[MA/cm^2] and the highest, magnetic particles are not allowed to exist. The tendency of the critical current density Jc to change due to the large size of the magnetic field is confirmed. In addition, the magnetic force image of thin films in micromirrors was evaluated. The periodic image of thin films with wavelengths of about 1.5μm in the a-axis and b-axis directions was obtained. The existence of magnetic elements in thin films and the existence of periodic elements are discussed.

项目成果

Critical current density and lattice distortion of RE_2O_3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin film

RE_2O_3（RE=Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er）和金属Gd掺杂GdBCO薄膜的临界电流密度和晶格畸变

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Nakamura;Y. Morita;D. Yoshida;G. Nishijima;M. Mukaida;K. Watanabe;S. Ohshima
• 通讯作者: S. Ohshima

金属GdドープGdBa_2Cu_3O_<7-δ>スパッタ膜の作製と評価

金属Gd掺杂GdBa_2Cu_3O_<7-δ>溅射薄膜的制备与评价

• 发表时间: 2007
• 作者: Tooru Tanaka;Mitsuhiro Nishio;Qixin Guo;Hiroshi Ogawa;吉田大祐
• 通讯作者: 吉田大祐

Critical current density and lattice distortion of RE2O3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin film

RE2O3 (RE=Sm、Eu、Gd、Dy、Ho 和 Er) 和金属 Gd 掺杂 GdBCO 薄膜的临界电流密度和晶格畸变

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Nakamura;Y. Morita;D. Yoshida;G. Nishijima;M. Mukaida;K. Watanabe and S. Ohshima
• 通讯作者: K. Watanabe and S. Ohshima

金属GdドープGdBa2Cu3O7-δスパッタ膜の作製と評価

金属Gd掺杂GdBa2Cu3O7-δ溅射薄膜的制备与评价

• 发表时间: 2007
• 作者: Tooru Tanaka;Katsuhiko Saito;Mitsuhiro Nishio;Qixin Guo;and Hiroshi Ogawa;盛田雄介,松林達彦,中村嘉孝,西島元,渡辺和雄,向田昌志,大嶋重利;N. Ikenaga;吉田大祐,中村嘉孝,西島元,渡辺和雄,向田昌志,大嶋重利
• 通讯作者: 吉田大祐,中村嘉孝,西島元,渡辺和雄,向田昌志,大嶋重利

希土類酸化物及び金属GdドープGd123薄膜の作製

稀土氧化物和金属Gd掺杂Gd123薄膜的制备

• 发表时间: 2007
• 作者: Katsuhiko Saito;Kouji Yamaguchi;Tooru Tanaka;Mitsuhiro Nishio;Qixin Guo;Hiroshi Ogawa;盛田雄介
• 通讯作者: 盛田雄介