Construction of Hierarchical Materials Science for Creation of Innovative Functional Oxides

构建分层材料科学以创造创新功能氧化物

• 批准号: 20H02682
• 负责人: 一野 祐亮
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Aichi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02682/
• 关键词: 機能性酸化物; 超伝導; エピタキシャル薄膜; ナノ組織制御; ヒエラルキカル物質科学; YBCO超伝導体; フレキシブル; 水溶性中間層; エピタキシャル成長; YbBCO薄膜; 水溶性基板; 酸化物超伝導; 薄膜; エピタキシャル; 自立薄膜

昨年度は水溶性のNaCl単結晶基板上に、REBCO超伝導薄膜の中でも比較的低い温度でエピ成長が得られるYbBCO薄膜の成膜を行ったが、エピ成長は得られなかった。また、MgB2超伝導体も成膜したが、結晶成長が見られなかった。今年度は、SrTiO3単結晶基板上に水溶性の中間層Ba3Al2O6 (BAO)のエピ膜を作製し、その上にYBCO膜をエピ成長させることを目的とした。その結果、BAOのエピ膜が成長する条件を明らかになった。また、BAOエピ膜の水溶条件も明らかにした。BAOエピ膜上にYBCOエピ膜の成膜を試みたところ、エピ成長は得られたが上記水溶条件ではYBCO膜を剥離することができなかった。一方で、YBCOがエピ成長していない条件では剥離することができた。この原因としては不明であるが次のことが考えられる。(i) YBCOとBAOが界面で反応し、非水溶性層が生成した、(ii) YBCOのエピ成長条件にさらされるとBAOが水溶性を失う。これらを検証することが必要である。

去年，我们在水溶性NaCl单晶衬底上形成了YbBCO薄膜，这使得REBCO超导薄膜可以在相对较低的温度下实现外延生长，但无法实现外延生长。还沉积了MgB2超导体薄膜，但没有观察到晶体生长。今年，我们的目标是在SrTiO3单晶衬底上制备水溶性中间层Ba3Al2O6（BAO）的外延薄膜，然后在其上外延生长YBCO薄膜。结果，明确了BAO外延膜的生长条件。我们还阐明了 BAO 外延膜的水溶性条件。当尝试在BAO外延膜上形成YBCO外延膜时，实现了外延生长，但在上述含水条件下不能剥离YBCO膜。另一方面，在YBCO未外延生长的条件下也可能发生剥离。虽然其原因尚不清楚，但可以考虑以下原因。 (i) YBCO 和 BAO 在界面发生反应，形成水不溶性层；(ii) 当暴露于 YBCO 的外延生长条件时，BAO 失去水溶性。这些都是有必要验证的。

项目成果

Crystal Growth Simulation of BMO Nanorods in BMO-Doped REBCO Films with Seed layers

具有种子层的 BMO 掺杂 REBCO 薄膜中 BMO 纳米棒的晶体生长模拟

• DOI: 10.1109/tasc.2021.3067437
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: Ichino Yusuke;Tsuchiya Yuji;Yoshida Yutaka
• 通讯作者: Yoshida Yutaka

フォースフリーケーブル応用に向けたReel-to-Reel PLD法により作製したBaHfO3添加YBa2Cu3Oy厚膜線材の縦磁場中超伝導特

采用卷轴 PLD 方法制备的 BaHfO3 掺杂 YBa2Cu3Oy 厚膜线在纵向磁场中的超导性能，用于无力电缆应用

• 发表时间: 2020
• 作者: 日比野拓;土屋雄司;吉田隆;一野祐亮;高橋誠;田橋正浩;木内勝
• 通讯作者: 木内勝

高密度な直線的BaHfO3ナノロッドを目指したYBCO薄膜作製プロセスの開発

针对高密度线性 BaHfO3 纳米棒的 YBCO 薄膜制造工艺的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 橋本満敏;清家善之;森竜雄;一野祐亮
• 通讯作者: 一野祐亮

BaMO3添加VLS-REBa2Cu3Oy膜のシミュレーションと組成偏析

添加 BaMO3 的 VLS-REBa2Cu3Oy 薄膜的模拟和成分偏析

• 发表时间: 2023
• 作者: 有田知徳;一野祐亮;吉田隆
• 通讯作者: 吉田隆

Improvement of flux pinning force density characteristics of BaHfO3-doped SmBa2Cu3Oy films annealed at various temperatures

不同温度退火BaHfO3掺杂SmBa2Cu3Oy薄膜通量钉扎力密度特性的改善

• 发表时间: 2020
• 作者: Takafumi Yamamoto;Yuji Tsuchiya;Yusuke Ichino;Yutaka Yoshida
• 通讯作者: Yutaka Yoshida