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最高性能超伝導材料の創製-高Tc,Jc,Hirrを持つCu-1234から

研究報告コード R000000523
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 伊原 英雄
研究者所属機関
  • 経済産業省 産業技術総合研究所(旧電子技術総合研究所)
研究機関
  • 経済産業省 産業技術総合研究所
報告名称 最高性能超伝導材料の創製-高Tc,Jc,Hirrを持つCu-1234から
報告概要 最高性能高温超伝導材料は最高のJc(J)とHirr(H)および77Kで最低の表面抵抗Rsを持つ必要がある。Cu-1234は4つのCuO2超伝導層,電気伝導性の高いCuO2+y電荷供給層および性能を高める独特の電子構造を持っている。Cu-1234はオーバードーピング領域で高T>117K,低超伝導異方性,c軸に沿った長いコヒーレンス長および小さな磁場侵入長を持っている。これらの超伝導特性はユニークな組成,格子構造および電子構造から導かれる。その高い超伝導性能はTc,Jc,Hirrの測定およびホール密度の実験データ,NMR,比熱,XPS測定およびバンドの計算で立証されつつある。オーバードーピングされたCu-1234の高Tcは新しく見出された選択的オーバードーピング機構により得られた。Cu1-xTlx-1223の132Kの高TcとCu1-xTlx-1234のTc=126Kは均質適正ドーピング効果により得られた。Cu1-xTlx-1223薄膜ではTc=20MA(77K,0T),Jc=0.4MA(77K,10T),(Hirr)Lc=30Tが得られている。
研究分野
  • 量子力学一般
  • 格子理論
  • 金属の結晶構造
  • 金属の比熱・熱伝導
  • 超伝導材料
関連発表論文 (1)H. Ihara, K. Tokiwa, H. Ozawa, M. Hirabayashi, H. Matuhata, A. Negishi and Y.S. Song: Jpn. J. Appl. Phys., 33 (1994) p.L300.
(2)H. Ihara, K. Tokiwa, H. Ozawa, M. Hirabayashi, A. Negishi, H. Matuhata and Y.S. Song: Jpn. J. Appl. Phys., 33 (1994) p.L503.
(3)H. Ihara: Advances in Superconductivity, VII (1995) 255., S.K. Agarwal, A. Iyo, K. Tokiwa, Y. Tanaka, K. Tanaka, M. Tokumoto, N. Terada, T. Saya, M. Umeda and H. Ihara: Phys. Rev. B 58 (1998) 9504.
(4)H. Ihara, A. Iyo, K. Tanaka, K. Tokiwa, K. Ishida, N. Terada, M. Tokumoto, Y. Sekita, T. Tsukamoto, T. Watanabe and M. Umeda: Physica C 282-287 (1997) 1973.
(5)H. Ihara, Y. Sekita, F. Tateai, N.A. Khan, K. Ishida, E. Harashima, T. Kojima, H. Yamamoto, K. Tanaka, Y. Tanaka, N. Terada, and H. Obara: IEEE Tras. Appl. Superconductivity 5 (1999) 1399.
(6)H. Ihara: Kotaibuturi 35 (2000) 301 (in Japanese).
(7)H. Ihara: in Proceeding of APPC 2000 (2000, Taipei) in print.
(8)H. Ihara, K. Toganou, Choudendou Zairyou, (Univ. of Tokyo, 1987) p.221.
(9)J. Akimoto, Y. Oosawa, K. Tokiwa, M. Hirabayashi and H. Ihara: Physica C, 242 (1995) p.360-364., ibid: 279 (1997) 181.
(10)N. Hamada and H. Ihara,: Physica B. 284-288 (2000) 1073.
(11)N. Hamada and H. Ihara,: submitted to Physica C.
(12)T. Watanabe, H. Kashiwagi, S. Miyashita, N. Ichioka, K. Tokiwa, A. Iyo, Y. Tanaka, S.K. Agarwal, and H. Ihara, J. of Low Temperature Physics, 117 (1999) 753.
(13)Y. Tokunaga, H. Kotegawa, K. Ishida, G.-q. Zheng, Y. Kitaoka, K. Tokiwa, A. Iyo, and H. Ihara, J. of Low Temp. Phy., 117, (1999)473.,; Y. Tokunaga, K. Ishida, Y. Kitaoka, K. Asayama, K. Tokiwa, A. Iyo, and H. Ihara, Phys. Rev. B61 (2000) 9707.
(14)H. Ihara K. Tokiwa, K. Tanaka, T. Tsukamoto, T. Watanabe, H. Ymamoto, A. Iyo, M. Tokumoto and M Umeda.: Physica C 282-287 (1997) 957.
(15)H. Ihara, K. Tanaka, A. Iyo, Y. Tanaka, K. Tokiwa, N. Terada, M. Tokumoto, M. Ariyama, Physica B 284-288 (2000) 1085.
(16)A. Iyo, Y. Tanaka, M. Tokumoto, H. Ihara: submitted to Physica C.
(17)N. Terada, K. Tanaka, A. Iyo, Y. Tanaka, K. Tokiwa, T. Watanabe, H. Ihara: Physica B 284-288 (2000) 1083.
(18)I. Hase, N. Hamada, K. Tanaka and H. Ihara: submitted to Physica C.
(19)A. Sundaresan, J.C. Nie, M. Hirai and H. Ihara: to be published.
(20)J.C. Nie, A. Sundaresan, and H. Ihara: to be published.
(21)H. Kito, A. Iyo, M. Tokumoto, S. Okayasu and H. Ihara, submitted to Physica C.
(22)Y. Tanaka, A. Iyo, M. Tokumo and H. Ihara et al.: to be published.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 伊原 英雄(経済産業省 産業技術総合研究所電子技術総合研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 伊原 英雄. Creation of the Best Performance Superconductor—based on Cu-1234 with High Tc, Jc, and Hirr—. 戦略的基礎研究推進事業「電子・光子等の機能制御」The First CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2000. p.28 - 32.

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