Angular behaviour of critical current density in YBaCuOy thin films with crossed columnar defects

交差した柱状欠陥を導入したYBaCuOy薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性

末吉 哲郎*; 十河 雄大*; 西村 太宏*; 藤吉 孝則*; 光木 文秋*; 池上 知顯*; 淡路 智*; 渡辺 和雄*; 一瀬 中*; 石川 法人   

Sueyoshi, Tetsuro*; Sogo, Takehiro*; Nishimura, Takahiro*; Fujiyoshi, Takanori*; Mitsugi, Fumiaki*; Ikegami, Tomoaki*; Awaji, Satoshi*; Watanabe, Kazuo*; Ichinose, Ataru*; Ishikawa, Norito

YBaCuOy超伝導薄膜について、200MeV Xeイオンを様々な角度から照射し、膜面に垂直な方向に対して対称に交差する配置の柱状欠陥(CD)を導入した。CD交差角度が小さい領域では、c軸に平行な磁場方向の周りの臨界電流密度(Jc)の角度依存性曲線がピーク型を示す。さらに、CD交差角度が広がるほど、Jcは線型に増加することが分かった。それに対して、CD交差角度が大きい領域(45度以上)ではJcの角度依存性は大きく変化する。つまり、ピーク型でなく、広い磁場角度にわたって一様な値をもつプラトー型に変化することが分かった。超伝導体の臨界電流密度を向上させるために磁束ピン止めセンターを交差させることが有効であることは既に分かっていたが、その効果の現れ方は、交差角度によって大きく変化することが明らかになった。プラトー型の方が、磁場角度によって超伝導特性が左右されないことを意味するので、交差法を利用する場合は交差角度を大きくとることが重要であることが分かった。

Columnar defects (CDs) were installed into YBaCuOy thin films at the crossing angle relative to the c-axis using 200 MeV Xe ions. The width of a Jc peak occurring around B//c linearly increases with broadening the CD-crossing angle, where its shape maintains a single peak in the small angle range. The CDs crossing at 45, on the other hand, drastically change the angular behaviour of Jc around B//c, the Jc is equally elevated over the angular region from -45 to +45 in lower magnetic field, whereas the rapid reduction of the Jc around B//c occurs with increasing the magnetic field, leading to the appearance of double peaks at the irradiation angles, -45 and +45.