鉄系超伝導体から始まる新機能性材料のナノテク・イノベーション創生

从铁基超导体开始纳米技术创新创造新型功能材料

• 批准号: 10J10227
• 负责人: 尾崎 壽紀
• 金额: $ 1.79万
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J10227/
• 关键词: 超伝導; 単結晶; 臨界電流密度; 臨界温度; 線材; 物質合成; iron-based superconductor; FeSe; wire; critical current density; FeSe_<1-x>Te_x

昨年度までは鉄系超伝導体の中で11系(PbO型)と呼ばれる材料に着目して研究を行ってきた。FeSe(.超伝導転移温度T_c～10K)に代表される11系は鉄系超伝導体の中で唯一Asを含まない材料であり、機能性材料として有望な材料であるが、T_cの低いことが課題であった。ところが2010年12月、FeSeの層間にKをインターカレートしたK_xFe_<2-y>Se_2超伝導体が発見され、T_cは～30Kまで向上した。その単結晶は、一般的にはself-flux法やBridgeman法といった数日間を要する育成法によって得られているが、我々は短時間かつ容易に高品質なK_xFe_<2-y>Se_2単結晶が得られるOne-step合成法を新たに見出した。一方、銅酸化物超伝導体とは異なり、鉄系超伝導体はisovalent置換でも超伝導が発現及び向上する。しかし、これまでK_xFe<2-y>Se_2単結晶のSeの一部をTeで置換したK_xFe2<2-y>Se_<2-z>Te_z単結晶に関する超伝導特性は報告されていない。これは、これまでの育成法が複雑で育成に長時間を要するためK_xFe<2-y>Se_<2-z>Te_zを得ることが困難であったためと考えられる。そこで、我々はOne-step合成法を用いて、K_xFe_<2-y>Se_<2.-y>Te_z結晶の育成に取り組んだ。K_xFe_<2-y>Se_<2-z>Te_zのT_cはT^<onset>_c=32.9K,T^<zero>_c=32.1K(z=O)から、Te置換量増加に伴い、徐々にT^<onset>_c=27.9K,T^<zero>_c=16.7K(z=05)まで低下し、z=0.6で超伝導は消失した。これらの結果からK_xFe_<2-y>Se_2超伝導体においては、Te置換は超伝導を抑制することがわかった。

Yesterday's annual ま で は iron objects is super conductor 伝 の で in 11 department (PbO) と shout ば れ に る materials with mesh し を line っ て research て き た. FeSe (. Super 伝 guide planning move temperature T_c ~ 10 k) に representative さ れ fastened は iron objects is 11 る 伝 conductors の で only As を containing ま な い material で あ り, functional materials と し て could な material で あ る が, T_c の low い こ と が subject で あ っ た. と こ ろ が in December 2010, FeSe の interlayer に K を イ ン タ ー カ レ ー ト し た K_xFe_ < 2 > y Se_2 super conductor 伝 が 発 see さ れ, T_c は ~ 30 K ま で upward し た. そ の 単 crystal は, general に は self - flux method や Bridgeman method と い っ た を to number the daytime す る incubation method に よ っ て have ら れ て い る が, I 々 は short か つ easy に high-quality な K_xFe_ < 2 > y Se_2 単 crystallization が must ら れ る new One - step synthesis を た に shows し た. A conductor, copper content to exceed 伝 acidification と は different な り, iron objects is super conductor 伝 は isovalent replacement で も super 伝 guide が 発 now and び upward す る. し か し, こ れ ま で K_xFe < 2 > y Se_2 単 crystallization の Se の a を Te で replacement し た K_xFe2 < 2 > y Se_ < 2 - z > Te_z 単 crystallization に masato す る super 伝 guide features は report さ れ て い な い. こ れ は, こ れ ま で の after incubation method が 雑 で に long を bred to す る た め K_xFe < 2 > y Se_ < 2 - z > Te_z を have る こ と が difficult で あ っ た た め と exam え ら れ る. そ こ で, I 々 は One - step synthesis を use い て, K_xFe_ < 2 > y Se_ < 2. - > y Te_z crystallization の bred に group take り ん だ. K_xFe_ < 2 > y Se_ < 2 - z > Te_z の T_c は T ^ < onset > _c = 32.9 K, T ^ < zero > _c = 32.1 K (z = O) か ら, Te replacement amount raised に い, xu 々 に T ^ < onset > _c = 27.9 K, T ^ < zero > _c = 16.7 K (z) =05)まで low まで, z=0.6で super伝 derivative まで disappears た た. こ れ ら の results か ら K_xFe_ < 2 > y Se_2 super conductor 伝 に お い て は, Te replacement は 伝 guide を inhibit す る こ と が わ か っ た.

项目成果

Fabrication of superconducting wire for FeSe family using diffusion process

采用扩散工艺制造 FeSe 族超导线材

• 发表时间: 2011
• 作者: OTOBE;Nobutaka;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki
• 通讯作者: Toshinori Ozaki

Superconductivity and wire fabrication of FeSe family

FeSe族超导和线材制造

• 发表时间: 2011
• 作者: OTOBE;Nobutaka;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki
• 通讯作者: Toshinori Ozaki

One-step合成法を用いて育成したK_xFe_<2-z>Se_z蜒超伝導体

一步合成法生长的K_xFe_<2-z>Se_z超导体

• 发表时间: 2013
• 作者: OTOBE;Nobutaka;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀
• 通讯作者: 尾崎壽紀

拡散プロセスを用いたFeSe超伝導線材の作製

采用扩散工艺制造 FeSe 超导线材

• 发表时间: 2011
• 作者: OTOBE;Nobutaka;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;三河隆之;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;Toshinori Ozaki;尾崎壽紀
• 通讯作者: 尾崎壽紀

Evolution of superconductivity in isovalent Te-substituted KxFe2−ySe2 crystals

• DOI: 10.1088/0953-2048/26/5/055002
• 发表时间: 2012-09
• 期刊: Superconductor Science and Technology
• 影响因子: 3.6
• 作者: T. Ozaki;H. Takeya;K. Deguchi;S. Demura;H. Hara;Tohru Watanabe;Saleem James Denholme;H. Okazaki-H.-Okazak