Influence of discontinuous columnar defects on flux pinning properties in GdBCO coated conductors

GdBCOコート線材に導入した不連続柱状欠陥による磁束ピン止め特性への影響

末吉 哲郎*; 上滝 哲也*; 古木 裕一*; 浦口 雄世*; 甲斐 隆史*; 藤吉 孝則*; 嶋田 雄介*; 安田 和弘*; 石川 法人   

Sueyoshi, Tetsuro*; Kotaki, Tetsuya*; Furuki, Yuichi*; Uraguchi, Yusei*; Kai, Takashi*; Fujiyoshi, Takanori*; Shimada, Yusuke*; Yasuda, Kazuhiro*; Ishikawa, Norito

GdBCOコート線材に導入した不連続柱状欠陥による磁束ピン止め特性への影響を、連続柱状欠陥による影響と比較することによって明らかにした。具体的には、270MeV Xeイオン照射効果と80MeV Xeイオン照射効果を比較した。前者の場合、連続的な柱状欠陥を導入することができ、後者の場合不連続的な柱状欠陥が形成されることを、透過型電子顕微鏡観察により確認した。それぞれのイオン照射による臨界電流密度(Jc)の上昇を比較した結果、以下のことが分かった。前者の場合、柱状欠陥の導入方向と同じ方向に磁場が向いているときに、最もJcの上昇が顕著にみられ、磁場角度依存性曲線において未照射試料に見られなかったJcピークが現れた。この傾向は、後者の不連続柱状欠陥の場合にも同様に見られた。ただし、後者の場合には、柱状欠陥の導入方向以外の磁場角度においても、平均的なJcの上昇傾向がみられた。この傾向は、点状欠陥の場合でも見られており、不連続な柱状欠陥は、連続的な柱状欠陥と点状欠陥の影響を合わせ持つような効果を与えることが分かった。超伝導体の応用面からは、ある磁場角度に偏らない形でJcの大きな向上を図ることが望ましいため、不連続な柱状欠陥の導入は、材料設計上優れた手法であることが分かった。

To investigate the effect of discontinuity of 1-D pinning centers on the flux pinning in a wide range of magnetic field directions, discontinuous columnar defects (CDs) and continuous CDs were formed in GdBCO coated conductors using Xe-ion irradiations with 80 and 270 MeV, respectively. An overall shift upward in Jc, for the 80-MeV-irradiated sample compared to the 270-MeV-irradiated one, can be observed in every direction of magnetic field, which is more remarkable as temperature decreases. This implies a synergetic effect of the pinning interaction between the linearity and the discontinuity for the discontinuous CDs.