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Electrical resistivity change due to high-energy X-ray irradiation of oxide ceramics

酸化物セラミックスにおける高エネルギーX線照射に伴う電気抵抗率の変化

石川 法人  ; 知見 康弘

Ishikawa, Norito; Chimi, Yasuhiro

酸化物超伝導体EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{y}$$は、酸素濃度を制御することによって伝導キャリアを導入(chemical doping)できる。一方、可視光を照射するだけでも伝導キャリア導入(optical doping)が可能である。後者の現象は、光吸収に伴うバンド間遷移モデルでよく説明できる。光照射に伴いCu原子の電子のバンド間遷移が起き、電子-ホール対が形成された後に格子欠陥に電子がトラップされ、残ったホールが伝導キャリアに寄与すると考えられている。したがって、原子のバンド構造と光のエネルギーのチューニングによって、この現象をコントロールできる。しかしながら、光のエネルギーが可視光よりも高いエネルギー領域での光応答については、よくわかっていない。本研究では、「電離」が起きたときに電気伝導性がどのように影響されるのかを、KEK-PFにおいて詳細に調べた。その結果、数keVのX線照射に伴う電気抵抗増加を観測できた。また、その抵抗増加にエネルギー依存性が存在することもわかった。さらに、さまざまなX線エネルギーで取得したすべての電気抵抗率変化のデータは、試料が吸収するエネルギー密度で整理するとほぼ一つの曲線に乗ることが、解析の結果わかった。

Electrical resistivity change due to high-energy X-ray irradiation of oxide ceramics (EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{y}$$) is observed by in-situ measurement at KEK Photon Factory. Electrical resistivity increase depends on X-ray energy, and all the data can be scaled by the energy absorbed by the specimen.

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