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電気化学的手法による鉄系超伝導体の超伝導化

使用电化学方法研究铁基超导体的超导性

基本信息

批准号：
16J05432
负责人：
山下愛智
金额：
$ 1.79万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年発見された鉄系超伝導体の中で、鉄カルコゲナイド超伝導体（11系）は、最も単純な結晶構造を有する。11系は線材応用上重要となる上部臨界磁場が高く、構成元素の数も少ないため、高磁場下での超伝導線材応用が期待されている。これまでに電気化学合成のみの試料では、電気抵抗測定においてゼロ抵抗を示す試料は得られていなかった。前年度は、基板を溶液に浸した際に、溶液が基板表面に及ぼす影響に着目した。化学量論通りの試料を得るには、浸漬させてからのロスタイムをなくすことが重要であることを見出し、合成直後の試料において、初めてゼロ抵抗を観測することに成功した。本年度は、線材応用を目指す上で、銅酸化物系超伝導線材の下地基板として使用されているRABiTSテープを用いて、良質なFeSe試料が得られる条件の探索を行った。反応時間を5分間に固定し、溶液温度と印加電圧値を様々に変えた際に得られた結果を相図としてまとめた。溶液温度が70、80℃の領域において、結晶性の高いFeSeが得られた。これは、溶液温度を上げることで、電気化学の反応速度が増大し、結晶成長が促進され、より結晶性の良い試料が得られていることを示している。また、EDX測定の結果から、試料の組成比は印加電圧値によって系統的に制御でき、結晶性の良い試料が得られた70℃において、約-1.1 VにおいてFe：Seの比が1：1に近づくことが明らかとなった。さらに、これまでのITO基板と比べ、RABiTSテープを用いた方が、基板自身の標準酸化還元電位の違いから、副反応が起きにくいより低い電圧値で目的相のFeSeが合成できることを見出した。本研究から、電気化学法を用いることで、熱処理を施さずにFeSe超伝導体テープ線材が簡便で安価に作製できる可能性を示している。

In recent years, there have been many researches on the development of iron-based superconductors, iron-based superconductors (11 series), and the most pure crystalline structures. The important factors in the use of 11 series wires include the high critical magnetic field in the upper part, the low number of constituent elements, and the high expectations for the use of super conductive wires under high magnetic fields.これまでにElectric 気 chemical synthesis のみの sample では, electric 気 resistance measurement においてゼをshow す sample は got られていなかった. In the previous year, the substrate was immersed in the solution, the solution was on the substrate surface, and the solution was affected by the substrate surface. Chemistry theory general test material test method, impregnation test method is importantることを见出し、Synthetic direct test material において、Initial めてゼロresistant を観test することにsuccessful した. This year, the items used for wire rods are listed above, and the copper oxide-based superconducting wires are used for substrates.いるRABiTS テープを Use いて, good quality FeSe sample が got the られる condition and explore the を line った. The reaction time is fixed in 5 minutes, the solution temperature is the same as the applied voltage and the result is the same. The solution temperature is 70 and 80℃, and the crystallinity of FeSe is high.これは, the solution temperature is をることで, the electrochemical reaction speed is increased, and the crystallization is Long が promotes され, よりcrystalline のgood sample がgets られていることをshows している. The result of EDX measurement, the composition ratio of the sample, the control system of the electrostatic pressure control system, and the crystalline good sample obtained at 70℃, about -1.1 VにおいてFe：Seのratio1：1にNearlyづくことが明らかとなった.さらに、これまでのITO substrate と比べ、RABiTS テープをいたsquareが、The standard acidification of the substrate itself restores the original electricity Bit of violation of the いから, deputy reaction of the きにくいよりlow いelectric voltage でpurpose phase のFeSe がsynthetic できることを见出した. In this study, the possibility of fabricating FeSe superconductor wires using electrochemical methods and heat treatment methods was demonstrated.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

FeSe超伝導体の電気化学合成とゼロ抵抗の観測

FeSe超导体的电化学合成及零电阻观察

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Yamashita;Y. Takano
通讯作者：
Y. Takano

Local structure of FeSe0.4Te0.6 by low‐temperature x‐ray fluorescence holography

低温X射线荧光全息法研究FeSe0.4Te0.6的局域结构

DOI：
10.1002/pssb.201800093
发表时间：
2018
期刊：
Physica Stutus Solidi B
影响因子：
0
作者：
J. R. Stellhorn;Y. Ideguchi;K. Kimura;K. Hayashi;N. Happo;M. Suzuki;H. Okazaki;A. Yamashita;Y. Takano;and S. Hosokawa
通讯作者：
and S. Hosokawa

Single Crystal Growth of Cuprate Superconductor (Lu0.8Nd0.2)Ba2Cu4O8 by KOH Flux Method

KOH助熔剂法生长铜酸盐超导体(Lu0.8Nd0.2)Ba2Cu4O8的单晶

DOI：
10.7566/jpsj.87.123705
发表时间：
2018
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn.
影响因子：
0
作者：
H. Hara;S. Adachi;R. Matsumoto;A. Yamashita;H. Takeya,and Y. Takano
通讯作者：
H. Takeya,and Y. Takano

Electrochemical Synthesis of Iron Chalcogenide Superconductors and Enhancement of Superconducting Property

铁硫系超导体的电化学合成及超导性能的增强

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Yamashita;Y. Takano
通讯作者：
Y. Takano

Universal scaling behavior of the upper critical field in strained FeSe0.7Te0.3 thin films

DOI：
10.1088/1367-2630/aade66
发表时间：
2018-09
期刊：
New Journal of Physics
影响因子：
3.3
作者：
F. Yuan;V. Grinenko;K. Iida;S. Richter;A. Pukenas;W. Skrotzki;M. Sakoda;M. Naito;A. Sala;M. Putti;A. Yamashita;Y. Takano;Zhixiang Shi;K. Nielsch;R. Hühne
通讯作者：
F. Yuan;V. Grinenko;K. Iida;S. Richter;A. Pukenas;W. Skrotzki;M. Sakoda;M. Naito;A. Sala;M. Putti;A. Yamashita;Y. Takano;Zhixiang Shi;K. Nielsch;R. Hühne