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High flux pinning efficiency by columnar defects dispersed in three directions in YBCO thin films

YBCO薄膜における3方向に分散した柱状欠陥による高い磁束ピニング効率

末吉 哲郎*; 西村 太宏*; 藤吉 孝則*; 光木 文秋*; 池上 知顯*; 石川 法人

Sueyoshi, Tetsuro*; Nishimura, Takahiro*; Fujiyoshi, Takanori*; Mitsugi, Fumiaki*; Ikegami, Tomoaki*; Ishikawa, Norito

YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oy(YBCO)薄膜において、イオン照射によって3方向に角度を分散させた柱状欠陥を導入することによって、超伝導磁束のピニング特性の変化を系統的に調べた。具体的には、輸送電流方向に対して垂直な面内に3方向を設定したA条件と、平行な面内に3方向を設定したB条件とで比較した。もともとのYBCOの臨界電流密度の異方性が、それぞれの柱状欠陥の導入条件によってどのように変化するかが焦点である。その結果、B条件の方が特に高い臨界電流密度を示すことが分かった。この結果は、柱状欠陥の磁束ピニング特性の向上効果は、それぞれの柱状欠陥の向上効果の単純な和ではないことを示した。また、その向上効果を最大化するためには、柱状欠陥の数だけでなくその方向の条件を工夫することによって達成可能だということを明らかにした。

A systematic investigation of flux pinning by widely direction-dispersed columnar defects (CDs) in YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oy thin films was carried out by using heavy-ion irradiation: a parallel configuration of CDs aligned along the $$c$$-axis, and two trimodal splay configurations composed of crossing CDs; relative to the $$c$$-axis, where the splay plane defined by the three irradiation angles is perpendicular (trimodal-A) or parallel (trimodal-B) to the transport current direction. The trimodal configurations show high pinning efficiency over a wide range of magnetic field orientations compared to the parallel one at low magnetic field. In particular, trimodal-B shows the higher critical current density of the two trimodal configurations.

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パーセンタイル:60.05

分野:Physics, Applied

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