Investigation for anormalous superconducting critical temperature behavior of superconductor/normalconductor alternately-layered thin films

超导/常导交替层状薄膜的反常超导临界温度行为研究

• 批准号: 21560689
• 负责人: DOI Toshiya
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Kyoto University (2011)Kagoshima University (2009-2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560689/
• 关键词: 超伝導材料・素子; 金属物性; 結晶工学; 超伝導; 超電導; 二ホウ化マグネシウム; MgB_2; 臨界温度; T_c; 二ホウ素化マグネシウム; Tc; 多層膜

We fabricated M_gB2 thin films with various thickness on several kinds of substrates. We found that the superconducting critical temperature(T_c) of the thicker films have higher Tc than those of the thinner ones. The reason of these lower T_c for the thinner films was their poorer crystallinity. These results suggest that the Tc of the superconductor/normalconductor alternately-layered thin film was influenced by the crystallinity of the superconducting layer. However, since the columnar M_gB2 crystals of the M_gB2 layers separated by the inserted Ni-layers were confirmed to grow continuously and epitaxially through the separating Ni-layers from a cross-sectional transmission electron microscope observation, other factors are also to govern the Tc of the M_gB2/Ni alternately-layered thin film. We also found that the M_gB2 thin films have a very high critical current density(J_c) over 10 MA/_<cm> 2 at 10 K when they were grown with small grain size of few tens nm. We believe that such a high Jc value may open a new way to fabricate a practical superconducting wire.

我们在几种衬底上制备了不同厚度的M_gB2薄膜。研究发现，较厚薄膜的超导临界温度（T_c）高于较薄薄膜。较薄薄膜的T_c较低的原因是其结晶度较差。这些结果表明，超导层的结晶度对超导体/正导体交替层薄膜的Tc有一定的影响。然而，通过横断面透射电镜观察，由于插入Ni层分离的M_gB2层的柱状M_gB2晶体是连续生长和外延生长的，因此其他因素也影响了M_gB2/Ni交替层薄膜的Tc。我们还发现，在10 K条件下，以几十nm的小晶粒尺寸生长的M_gB2薄膜具有非常高的临界电流密度（J_c），大于10 MA/_<cm> 2，我们认为这样高的Jc值可能为制作实用的超导线开辟了一条新的途径。

项目成果

表面粗さの異なるAl合金基板上へのMgB_2薄膜の作製

不同表面粗糙度铝合金基体上MgB_2薄膜的制备

• 发表时间: 2012
• 作者: K. Nakamura;K. Shimokita;Y. Sakamoto;H. Hirano;Y. Michihiro;and T. Moriga;常松裕史
• 通讯作者: 常松裕史

表面粗さの異なるAl合金基板上へのMgB2薄膜の作製

不同表面粗糙度铝合金基体上MgB2薄膜的制备

• 发表时间: 2012
• 作者: 松田均;八重真治;福室直樹;深井有;中村浩一;常松裕史
• 通讯作者: 常松裕史

Alテープ上への超伝導MgB2薄膜の作製と特性評価

铝带超导MgB2薄膜的制备及表征

• 发表时间: 2012
• 期刊: 低温工学
• 作者: 吉原和樹;土井俊哉;永峯知明;祝迫潤;中尾勝利;白樂善則;藤吉孝則;北口仁
• 通讯作者: 北口仁

Alテープ上への超伝導MgB_2薄膜の作製と特性評価

铝带超导MgB_2薄膜的制备及表征

• 发表时间: 2012
• 期刊: 低温工学
• 作者: 吉原和樹;土井俊哉;永峯知明;祝迫潤;中尾勝利;白樂善則;藤吉孝則;北口仁
• 通讯作者: 北口仁

Alテープ上へのMgB_2薄膜の作製と特性評価

铝带上MgB_2薄膜的制备及表征

• 发表时间: 2010
• 作者: 沼田昌之;高橋亮治;山田幾也;吉原和樹
• 通讯作者: 吉原和樹