Bi系酸化物超伝導体の高品質薄膜における二次元的挙動に関する研究

优质铋基氧化物超导体薄膜的二维行为研究

基本信息

批准号：
07750351
负责人：
井上真澄
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Bi系酸化物超伝導体Bi_2Sr_2SCa_<n-1>Cu_nO_x(BSCCO)は酸化物超伝導体の中でも異方性の強い材料として知られるが,nの値により100Kを越える高い臨界温度を示す相もあることから実用上非常に重要な材料である。特にデバイス応用を考えた場合には良質薄膜においてその物性を正しく評価する必要がある。しかしその反面,BSCCOは理論的考察可能なデータを得るような良質な膜を作製しにくい材料である。申請者らのグループではこれまでに,薄膜としては世界最高の臨界温度を有する平滑な薄膜をas-grownで得る方法を開発した。本研究ではBi系酸化物超伝導体の異方性あるいは次元性に注目,、その二次元的挙動を調べるとともに,この材料の伝導機構に関する知見を得ることを目的とした。本研究で得られた知見を以下に述べる。1.最適組成単相薄膜の電気的特性の評価:主にn=1の相(2201相)について単相の薄膜を最適組成・条件で作製し,次元性の反映される超伝導転移温度付近の電気的特性などを中心に測定した。その結果,Kosterlitz-Thouless(KT)転移,2次元のAslamazov-Larkin理論に基づくゆらぎなど,この材料の二次元的挙動を示す結果が得られた。2.組成による電気的特性・電子状態の変化及び考察:組成変化により特性に大きな変化が見られる2201相において,電気的特性がBi量によって大きく変化し,低温でのCu-O面当りの常伝導面抵抗によって超伝導転移の見られるものと絶縁体となるものに区別できることが分かった。その臨界面抵抗値は量子抵抗と呼ばれる値にほぼ等しく,Cu-O面が電気伝導において重要な役割を担っていることが示唆された。また,面抵抗が臨界値直上のものは低温において二次元のアンダーソン局在が起こっている可能性を示した。

基于BI基的氧化物超导体BI_2SR_2SCA__2SCA_ <N-1> CU_NO_X（BSCCO）在氧化物超导体中被称为高度各向异性材料，但由于阶段的高度温度高于N n，因此在实际用途中，它是非常重要的材料。特别是在考虑设备应用时，有必要正确评估高质量薄膜的物理特性。另一方面，BSCCO是一种难以生产可以获得理论数据的高质量膜的材料。到目前为止，申请人组已经开发了一种方法，可以通过种植的薄膜获得世界上临界温度最高的光滑薄膜。这项研究的重点是基于BI的氧化物超导体的各向异性或维度，旨在研究其二维行为，并获得有关该材料传导机制的知识。从这项研究中获得的发现如下所述。 1。对单相薄膜的电性能的评估：对于具有n = 1（2201阶段）的相，单相薄膜是在最佳组成和条件下制造的，以及超导过渡温度周围的电特性，反映了尺寸，主要测量了尺寸。结果表明，基于二维Aslamazov-Larkin理论，包括Kosterlitz-thouless（KT）过渡（KT）过渡和波动。 2。由于组成而引起的电性能和电子状态的变化和考虑因素：在2201阶段，由于组成变化，该性质发生了显着变化，电气性能根据BI的量发生了巨大变化，并且可以根据BI的量发生巨大变化，并且可以与超导管过渡和因隔离剂和由于正常传导表面抗性表面抵抗而被隔离的人区分开来。临界表面电阻值几乎等于称为量子电阻的值，表明Cu-O表面在电导传导中起重要作用。此外，如果表面电阻直接高于临界值，则可能在低温下发生二维安德森定位。