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Critical current densities and flux creep rate in Co-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ with columnar defects introduced by heavy-Ion irradiation

重イオン照射で円柱状欠陥を導入したCoドープBaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$の臨界電流密度と磁束クリープ速度

仲島 康行*; 土屋 雄司*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 為ヶ井 強*; 岡安 悟 ; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; 村上 健*

Nakajima, Yasuyuki*; Tsuchiya, Yuji*; Taen, Toshihiro*; Yagyuda, Hidenori*; Tamegai, Tsuyoshi*; Okayasu, Satoru; Sasase, Masato*; Kitamura, Hisashi*; Murakami, Takeshi*

異なる重イオン照射によってCoドープBaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$単結晶に導入される円柱状欠陥の形成について報告する。200MeV Auイオン照射で円柱状欠陥が照射量の約40%形成されることを透過顕微鏡観察で確認した。磁気光学映像法およびバルク磁化測定から、臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$は200MeV Auイオン照射と800MeV Xeイオン照射では増大するが200MeV Niイオン照射では変化しないことが明らかになった。また円柱状欠陥導入によって磁束クリープ速度が大きく抑制されることがわかった。これらの結果を銅酸化物超伝導体と比較した。

We report the formation of columnar defects in Co-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ single crystals with different heavy ion irradiations. The formation of columnar defects by 200 MeV Au ion irradiation is confirmed by transmission electron microscopy and their density is about 40% of the irradiation dose. Magneto-optical imaging and bulk magnetization measurements reveal that the critical current density $$J$$$$_{rm c}$$ is enhanced in the 200 MeV Au and 800 MeV Xe ion irradiated samples while $$J$$$$_{rm c}$$ is unchanged in the 200 MeV Ni ion irradiated sample. We also find that vortex creep rates are strongly suppressed by the columnar defects. We compare the effect of heavy-ion irradiation into Co-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ and cuprate superconductors.

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分野:Physics, Applied

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