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最高性能高温超伝導材料の創製

研究報告コード R000000220
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電子技術総合研究所
報告名称 最高性能高温超伝導材料の創製
報告概要 最高性能超伝導体Cu-1234の高Tc,高Jc,高Hirrの可能性をその組成,結晶構造,バンド構造,ホール係数,NMR,光電子分光の測定から明らかにし,その極限追求を行った。Tcの向上では,Cu-1234よりも作成しやすいCu1-xTlx-1223系(x-1)でTc=133.5を達成した(図1)。Cu-1234の低圧合成法の開発を目指し,新しい薄膜作成法であるAPE法とSAE法の開発を進めた。Cu-1234系の特異なオーバードープ現象を明らかにするためアンダードープ領域からオーバードープ領域に移行する場合の電子相図を理論と実験から研究した。Cu-1234系での最高性能を確認する目的で二酸化銅面の総数n(3→5枚)と平均キャリア濃度を系統的に変化させながらバンド計算とNMR測定を行い,4配位,5配位の各CuO2面の局所的なキャリア濃度と超伝導構成層,5層の全ホール濃度との関係を明らかにした(図2)。
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研究分野
  • 薄膜成長技術・装置
  • 酸化物薄膜
  • 酸化物系超伝導体の物性
  • ガラスの製造
関連発表論文 (1)H. Ihara, Y. Sekita, H. Tateai, N.A. Khan, K. Ishida, E. Harashima, T. Kojima, H. Yamamoto, K. Tanaka, Y. Tanaka, N. Terada, H. Obara Superconducting Properties of Cu1-xTlx-1223[Ci1-xTlx(Ba,Sr)2Ca2Cu3O10-y] Thin Films IEEE Trans. Appl. Superdconductivity 9(1999) 1551
(2)徳永陽、石田憲二、北岡良雄、伊原英雄 Cu系多層型高温超伝導体における二つの超伝導転移温度 日本物理学会誌 54(1999) 730
(3)Y. Tokunaga, H. Kotegawa, K. Ishida, G.-q. Zheng, Y. Kitaoka, K. Tokiwa, A. Iyo, H. Ihara Carrier distribution and superconductivity in multilayer high-Tc cuprates proved by 63Cu NMR J. of Low Temp. Phys. 117(1999) 473
(4)T. Watanabe, H. Kashiwagi, S. Miyashita, N. Ichioka, K. Tokiwa, A. Iyo, Y. Tanaka, S.K. Agarwal, H. Ihara Synthesis and Physical Properties of (Cu,M)Ba2Ca3Cu4Oz(M=C,Mg,Ni,Al,Zn,Tl) J. of Low Temp. Phys. 117(1999) 753
(5)K. Tokiwa, C. Kunugi, H. Kashiwagi, T. Nibe, H. Aota, N. Ichioka, T. Watanabe, A. Iyo, Y. Tanaka, S.K. Agarwal, H. Ihara Pressure Effects on Resistive Transition in (Cu,M)Ba2Ca3Cu4Oy(M=C,Al,Tl,Mg,Zn) Superconductors J. of Low Temp. Phys. 117(1999) 903
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(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. 最高性能高温超伝導材料の創製. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.620 - 637.

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