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論文

Structural change by high-energy ion irradiation and post-annealing in EuBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$

佐藤浩行*; 石川法人; 岩瀬彰宏; 知見康弘; 橋本健男*; 道上修*

Physica C, 378-381(Part1), p.527 - 530, 2002/10

酸化物超伝導体は、高エネルギーイオン照射による高密度電子励起により、その軌跡に沿って柱状欠陥を生成する。今回は、酸素量を変えたEuBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ (y=7, y=6)に200MeV Auイオンを室温で照射し、その後熱処理を行った。照射後の試料を酸素雰囲気中で熱処理(550 $^{circ}C$ )することで、c軸の格子定数は完全に回復した。ここで、生成された柱状欠陥は、熱処理では回復しないと思われる。したがって、ピニングセンターとしての柱状欠陥を残しつつ、超伝導性を回復することができるものと思われる。このように、柱状欠陥の質や数を、照射と照射後のアニールを組み合わせることにより制御することができる。

報告書

HTTR照射試験用試料データ集; 第1次及び第2次照射試験用

馬場信一; 石原正博; 鈴木世志夫*; 高橋常夫*; 星屋泰二

JAERI-Data/Code 2002-008, 126 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-008.pdf:4.82MB

高温工学試験研究炉(HTTR)を用いた高温工学に関する先端的基礎研究の課題は、次に示した3分野が選定されている。(1)新素材・材料開発分野,(2)放射線化学・核融合関連分野,(3)高温照射技術・その他原子力関連分野。これら3分野のうち7研究課題がHTTRを用いた照射試験の有効性を調べるための予備試験を実施中で、これらの中から平成15年度から開始予定のHTTR照射試験を実施する研究テーマとして、(1)新素材・材料開発分野の中から次の3研究課題が選択されている。第1次(平成15年度)及び第2次(平成16年度)照射試験ホルダーに試験片を装荷した。(1)中性子転換ドーピングによる高温・SiC半導体創製の研究,(2)高温酸化物超伝導材料の照射による特性改良の研究,(3)耐熱セラミックス複合材料の照射損傷機構に関する研究。本報告書は、第1次及び第2次HTTR照射試験用ホルダーと装荷した試料に関する技術データーについてまとめたものである。

論文

Critical current density of YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ containing inclined columnar defects

石川法人; 末吉哲郎*; 岩瀬彰宏; 知見康弘; 藤吉孝則*; 宮原邦幸*; 木須隆暢*

Physica C, 357-360(Part.1), p.505 - 508, 2001/09

レーザーアブレーション法により作ったYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ 薄膜に、200MeV Auイオンを-45°の方向から照射し、傾いた柱状欠陥を試料中に導入した。照射前後に臨界電流密度の磁場角度依存性をその場測定し、さらにその磁場依存性を調べた。その結果、1~3Tの磁場領域においては磁束1本1本がそれぞれ柱状欠陥にピニングされるという描像よりむしろ磁束のbundleが柱状欠陥によってピニングされていると解釈した方がよいと結論づけることができる。

論文

History effects and phase diagram near the lower critical point in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystals

Zhukov, A. A.*; de Groot, P. A. J.*; Kokkaliaris, S.*; Di Nicolo, E.*; Jansen, A. G. M.*; Mossang, E.*; Martinez, G.*; Wyder, P.*; Wolf, T.*; Kpfer, H.*; et al.

Physical Review Letters, 87(1), p.017006_1 - 017006_4, 2001/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.017006

被引用回数：13 パーセンタイル：60.19(Physics, Multidisciplinary)

Wolfら(独国)の作製したas-grownツインフリー単結晶と、朝岡ら(原研)の作製した酸素量を調整したツインフリー単結晶を用いて、高感度トルク磁気測定法により28Tまでの高磁場特性の評価を行った。この結果、超伝導発現機構を知るうえで重要な磁気相図をこれまでになく詳細に理解することができた。特に、高品質な単結晶を用いることにより新たに下部臨界磁場での履歴効果,明確なブラッグ-グラス転移の全体像などを把握することが困難になった。

論文

Defect production induced by primary ionization in ion-irradiated oxide superconductors

石川法人; 岩瀬彰宏; 知見康弘; 道上修*; 若菜裕紀*; 神原正*

Journal of the Physical Society of Japan, 69(11), p.3563 - 3575, 2000/11

https://doi.org/10.1143/JPSJ.69.3563

被引用回数：9 パーセンタイル：52.88(Physics, Multidisciplinary)

酸化物超伝導体EuBa $_{2}$ Cu $_{3}$ Oy薄膜に1MeV~数GeVの広いエネルギー範囲に渡るイオンを系統的に照射し、低温における電気抵抗変化をその場測定した。低エネルギーイオン照射では弾性的はじき出しによる欠陥生成,高エネルギーイオン照射では初期イオン化による欠陥生成が支配的であることを強く示唆するデータを得た。照射後のアニール効果についても議論した。

論文

Transformations of the peak-effect near the multicritical point in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ Oy single crystals

Zhukov, A. A.*; Kokkaliaris, S.*; de Groot, P. A. J.*; Jansen, A. G. M.*; Mossang, E.*; 朝岡秀人; Wolf, T.*; Gagnon, R.*; Taillefer, L.*

Physica C, 341-348(Part2), p.1027 - 1030, 2000/11

Wolfら(独国)の作製したas-grownの結晶と朝岡ら(原研)の作製した双晶を除却した単結晶を用いて、23Tの高磁場までの磁気特性を磁気トルク法により観測を行った。この結果、超伝導発現機構を知るうえで重要な詳細な磁気相図を得ることができた。高品質な単結晶を用いることにより各温度にわたり、これまでに報告のない新たなフィッシュテールを含むシャープなピークが観測されている。

論文

Nature of vortex melting transition when the field is perpendicular to the c-axis of untwinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.94}$

石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人

Physica B; Condensed Matter, 284-288(Part1), p.727 - 728, 2000/07

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)02425-4

被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)

酸化物超伝導体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-delta}$ 結晶の双晶境界を消去した高純度、高品質単結晶を用いて、HCにおける磁気測定を行った。磁気トルク測定により磁束格子融解転移がH//Cと同様にHCでも観測された。しかしながら重要なことは、本質的ピニングが存在しない領域においても磁束格子のソフトニングが見られたことであり、本質的ピニングとはむしろ独立した一次相転移について議論する。

論文

Irradiation temperature dependence of swift heavy ion induced defects in oxide superconductor EuBa $_{2}$ Cu $_{3}$ Oy

石川法人; 知見康弘; 岩瀬彰宏; 若葉裕紀*; 道上修*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 164-165, p.384 - 390, 2000/04

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(99)01008-3

被引用回数：1 パーセンタイル：20.05(Instruments & Instrumentation)

酸化物超伝導体EuBa $_{2}$ Cu $_{3}$ Oy薄膜に90MeVのIイオンを照射した。室温で照射すると、柱状欠陥ができるが、100Kで照射した場合に生成される柱状欠陥と比較して直径が小さくまた損傷度の大きいものが生成されることがわかった。

論文

Does vortex lattice of YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.94}$ in HC melt below intrinsic-pinning irreversibility line?

石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人

Journal of Low Temperature Physics, 117(5-6), p.1387 - 1391, 1999/12

包晶反応を利用した高純度、高品質なYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-delta}$ 単結晶を用いてHCにおける磁束格子融解転移について交流磁化率の測定を行った。HCにおいても同様に一次相転移が観測された。イントリンシックピンが存在する低温域にみられる不可逆曲線を決定した。しかしイントリンシックピンが存在しない温度領域でも融解転移が観測されたことから、HCにおいてイントリンシックピンが一次相転移が起こる本質ではないと考えている。

論文

照射効果

岡安悟

NIFS-MEMO-27, p.113 - 129, 1998/03

http://www.nifs.ac.jp/report/nifs-memo27.html

今後の核融合研究において不可欠な次世代の核融合炉用の超伝導コイルの設計・製作の基盤となるような先進超伝導材料の研究調査の一環として、酸化物超伝導体を取り上げ国内外の現在の研究開発状況の調査を行う。そのうち照射による超伝導特性への効果について調査しまとめたものである。

論文

Influence of growth condition on magnetic flux pinning in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ single crystals

朝岡秀人; 数又幸生*; 武居文彦*; 野田健治

Physica C, 279(3-4), p.246 - 252, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0921-4534(97)00155-X

被引用回数：2 パーセンタイル：20.24(Physics, Applied)

フラックス法により、仕込みYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ :フラックス比の割合を変化させ、YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶育成を行った。その結果、仕込みYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ :フラックス比におけるフラックスの割合が減少するにつれてYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶中の空孔が増加し、これにより臨界電流密度Jcが高くなるという結果を得た。従来、YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶におけるピンニングセンターとして、酸素欠損、双晶面、粒界、欠陥、Y $_{2}$ Ba $_{2}$ CuO $_{5}$ 粒子等が研究されているが空孔に注目した研究はほとんど行われていない。

論文

Kim critical state in twinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystal

三箇山毅*; 石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生; 野田健治; 武居文彦*

Advances in Superconductivity VIII, 0, p.571 - 574, 1996/00

YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶におけるKim型臨界状態を複素帯磁率により見い出すことができた。YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶はY $_{2}$ O $_{3}$ るつぼを用い育成し、550 $^{circ}$ C 5atmの酸素アニールを施した。得られた単結晶は|X $_{3}$ |において、シャープなピークを示し、均一な超伝導相であることが確認された。帯磁率はHdc+Hac sin wtの磁場の中、温度変化に伴う測定を行った結果、Kim型モデルとの非常によい一致をみた。このことは単結晶における双相がweak linkとしての性質を示しKim型臨界状態が現われたと考えられる。

論文

Torque magnetometry of twinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystal

石田武和*; 川又修一*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生; 野田健治; 武居文彦*

Advances in Superconductivity VIII, 0, p.189 - 192, 1996/00

YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ 単結晶におけるc軸異方性について磁気トルク測定を行った。単結晶はY $_{2}$ O $_{3}$ るつぼを用い、るつぼ材からの不純物の混入を防ぎ、550 $^{circ}$ C 5atmの酸素アニールを行い、双相が存在するものの高質品なYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶を得た。外部印加磁場・温度一定のもと、c軸と外部印加磁場との角度に伴う磁気トルクを測定した結果、有効質量モデルに基づき異方性パラメータ=√m $_{c}$ /m $_{ab}$ ~6を得た。また有効質量の異方性とイントリンシックピンによると考えられる磁気トルク安定点が=90°に現れた他、=0°においても安定点となることを新たに見い出すことができた。

論文

Magnetic phase diagram and vortex pinning in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ single crystals

西嵜照和*; 小野寺康明*; 内藤智之*; 朝岡秀人; 武居文彦*; 小林典男*

Czechoslovak Journal of Physics, 46(SUPPL.S3), p.1595 - 1596, 1996/00

酸化物超伝導体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ 単結晶を用い、c軸方向からの磁場と温度を変化させ磁気特性の測定を行った。磁束格子メルティング曲線Hm(T)の直下で臨界電流密度J $_{c}$ のシャープなピークが観測された。このピークは不可逆曲線Hirr(T)とHm(T)が一致するとき最も大きく見られる。ピーク以下の温度に関してJ $_{c}$ (1-T) $^{m}$ ,m=5.5で示されコレクティブピンニング理論とのよい一致を示した。

論文

In-plane torque and gap symmetry of untwinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ crystals

石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生*; 野田健治; 武居文彦*

Czechoslovak Journal of Physics, 46(SUPPL.S3), p.1217 - 1218, 1996/00

包晶反応を利用した高純度・高品質な酸化物超伝導結晶YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ の双晶境界を除去し、可逆磁気トルク測定を行った。a-b面内においてa,b方向にイントリンシックな磁束ピンを観測した。このことはa,b方向に磁場をかけた際に4回対称の自由エネルギーの極小値を持つことになり、dx $^{2}$ -y $^{2}$ の対称性に起因したものと考えられる。

論文

In-plane microwave conductivity and quasiparticle scattering rate of superconducting high-Tc cuprates

芝内孝禎*; 北野晴久*; 前田京剛*; 朝岡秀人; 武殿彦*; 志垣一郎*; 木村剛*; 岸尾光二*; 和泉恭子*; 鈴木専弥*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 65(10), p.3266 - 3273, 1996/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.65.3266

被引用回数：16 パーセンタイル：71.32(Physics, Multidisciplinary)

表面インピーダンスZ $_{s}$ は、超伝導体の電気学的測定に最も基本的な物理量であり、特に、その虚部(表面リアクタンス)は磁場侵入長入を与える。またそれは交流の電気伝導度の別の表現になっておりZ $_{s}$ の詳細な研究は、超伝導ギャップの対称性を判断する上で欠かせない。しかし現在に至るまで良質な単結晶が得られていなかったための温度依存性等の実験が混乱した状況にある。そこで我々は高純度・高品質なYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ ,Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8}$ ,La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_{4}$ を用い、表面インピーダンス測定を行った。その結果、磁場侵入長の低温の温度依存性、準粒子非弾性散乱の緩和時間等、超伝導特性を明らかにした。

論文

Nonlinear meissner effect in double layered high-Tc cuprates investigated by measurement of the penetration depth

前田京剛*; 花栗哲郎*; 飯野要一*; 増岡宗一郎*; 小高康稔*; 下山淳一*; 岸尾光二*; 朝岡秀人; 松下能孝*; 長谷川正*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 65(11), p.3638 - 3645, 1996/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.65.3638

被引用回数：21 パーセンタイル：75.73(Physics, Multidisciplinary)

高温超伝導体におけるオーダーパラメーターの対称性は超伝導発現機構を理解する上で重要な情報を我々に与える。これまで面内方向(CuO $_{2}$ 面)における侵入長abについて多くの研究がなされてきたが、高品質な単結晶を得ることができなかったため、同じ組成の超伝導結晶においてさえ得られた結果が異なっていた。そこで我々は高純度、高品質なYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ Oy,Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCuOy,Tl $_{2}$ Ba $_{2}$ CaCu $_{2}$ Oy単結晶を作製しCuO $_{2}$ 面上でのabを様々な外部磁場において観測を行った。その結果、観測されたab特性は全てのCuO $_{2}$ 面をもつ単結晶においてよい一致をみるとともに,非線形マイナス特性について明らかにした。

論文

Magnetization jump due to the first-order vortex lattice melting transition in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ single crystals

小野寺康明*; 西嵜照和*; 小林典男*; 朝岡秀人; 武居文彦*

Physica C, 263, p.409 - 411, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(95)00733-4

被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Applied)

酸素量の異なるYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$ 単結晶の温度変化に伴う磁気特性を測定した。酸素量の増大は磁化曲線上に異常な「とび」が不可逆曲線より低温域に現われ、磁化異常の温度と角度依存性より、一次の磁束格子メルティング理論に一致することが明らかとなった。この磁気的な「とび」は酸素欠損による無秩序化により観測されなくなる。

論文

Effect of twin boundaries on flux pinning in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ single crystals

朝岡秀人; 数又幸生*; 武居文彦*; 野田健治

Physica C, 268(1-2), p.14 - 20, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(96)00370-X

酸化物超伝導体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ の結晶成長において、液相量が十分に存在する固液共存状態から育成した高品質のYBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶を不活性ガス中でアニーリングし、再び正方晶に相転移させた後a(b)軸方向から加圧しながら酸素を導入した結果、同一YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶内に双晶領域と完全に双晶境界のない領域を得ることができた。双晶領域と無双晶領域とを比較し、双晶領域の磁化率-温度曲線におけるマイスナー分率は相対的に減少すること、磁化のヒステリシス曲線において5~20Kでは双晶領域のMは減少し、60~80Kでは増加することを明らかにした。つまり高磁場中の低温域では双晶境界に沿った量子化磁束の結晶外へのはきだしが行われていたが、温度の上昇と共に量子化磁束の束としての運動が主になり双晶境界にそったはきだしが困難となった結果、逆に双晶境界が量子化磁束の運動を阻害する方向に作用したものと考えられる。

論文

Anisotropy of superconductivity in an untwinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystal

石田武和*; 井上和朗*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生; 野田健治; 武居文彦*

Physica C, 263, p.260 - 263, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(96)00024-X

被引用回数：20 パーセンタイル：71.74(Physics, Applied)

YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ 単結晶におけるab面内異方性について磁気トルク測定を行った。Y $_{2}$ O $_{3}$ るつぼを用い育成された高質品YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶についてab面内異方性を最大にするため、550 $^{circ}$ C、5atmの酸素アニールを一週間行うとともに、一軸方向に力を加え双相のない単結晶を得ることに成功した。単結晶は92Kにおいてシャープな転移を示し、光学顕微鏡による観察から双相のない完全単一相であることを確認した。温度・外部印加磁場一定のもと、外部印加磁場中で試料を回転させ磁気トルクを測定した結果、有効質量モデルに基づき異方性パラメータ $_{ca}$ =√m $_{c}$ /m $_{a}$ =7.52、 $_{cb}$ =√m $_{c}$ /m $_{b}$ =8.77、またab面内の異方性パラメータ $_{ab}$ =√m $_{a}$ /m $_{b}$ = $_{ca}$ / $_{cb}$ =1.17を得ることができた。