磁気光学イメージングによるFeAs系超伝導体の臨界電流特性改善と対対称性の解明

利用磁光成像改善 FeAs 基超导体的临界电流特性并阐明成对对称性

基本信息

批准号：
09F09228
负责人：
為ヶ井強
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

銅酸化物高温超伝導体の実用化への研究が山場を迎え、いよいよ超伝導体が社会に浸透し始めようとしている。しかし、経済性や使い易さを考慮した場合、現状の銅酸化物高温超伝導体にも問題が残っており、新規超伝導体の開発が求められている。2008年始めに発見された鉄系超伝導体は大きな可能性を秘めた物質系である。鉄系超伝導体は、既に5種類以上のタイプが発見されており、超伝導転移温度も当初の26Kから55Kを超える物質も合成されている。しかし、新しい超伝導物質が発見されても、T_cが高いだけでは実用化できない。磁場下でも大きな臨界電流密度(J_c)を持つ必要がある。そのために、鉄系超伝導体における混合状態(磁束状態)の詳細を明らかにする必要がある。本研究の主な目的は鉄系超伝導体における磁束状態を磁気光学イメージングを用いて明らかにすることである。この目的の為にCoドープされたBaFe_2As_2薄膜および単結晶を研究に用いた。本年度は、これまで123型の銅酸化物超伝導体のみで観測されていた再磁化後の磁束侵入における超伝導乱流による磁束-反磁束境界の不安定性の研究を行った。このために良質な最適ドープBa(Fe_<1-x>CO_x)_2As_2単結晶を用いた。H=-300 Oeの下で磁場中冷却された試料にH=+200 Oeの磁場を印加し再磁化したところ、磁束-反磁束境界の顕著な曲がりを伴う不安定性を磁気光学イメージングを用いて観察することができた。この不安定性と同時に、磁束-反磁束境界に顕著な局所磁束密度の変化を確認した。これは、磁東-反磁束境界に過剰電流が流れていることを示している。このことから観測された磁束-反磁束境界の不安定性が"マイスナーホール"に起因するものであることが確認できた。この観察により、"マイスナーホール"は、これまでに観察されていた123型銅酸化物高温超伝導体だけでなく、第2種超伝導体に共通の性質であることを確認することができた。

我们正在对氧化铜高温超导体的实际应用研究，而超导体最终开始渗透社会。然而，考虑到经济和易用性，需要目前的氧化铜高温超导体以及需要新的超导体问题。在2008年初发现的基于铁的超导体是具有巨大潜力的材料系统。已经发现了五种以上类型的基于铁的超导体，并且还合成了超导过渡温度超过55K的材料。但是，即使发现了一种新的超导材料，也不能仅仅由高T_C使用它。即使在磁场下，也必须具有较大的临界电流密度（J_C）。因此，有必要阐明基于铁的超导体中混合状态（磁通态）的细节。这项研究的主要目的是使用磁光成像阐明铁基超导体中的磁通状态。将共掺杂的BAFE_2AS_2薄膜和单晶用于此目的。今年，我们对磁通量在磁通渗透过程中的超导湍流在remagnetization过程中的湍流导致的不稳定性进行了研究，该磁通量在恢复后的磁通渗透渗透过程中，以前仅在123型铜氧化物超导体中观察到。因此，使用了高质量的最佳掺杂BA（Fe_ <1-X> CO_X）_2AS_2单晶。当将H =+200 OE的磁场应用于在H = -300 OE下在磁场中冷却并重新网状的样品时，可以使用磁光成像观察到通量 - 直流边界的明显弯曲的不稳定性。同时，我们观察到磁通量边界处的局部通量密度发生了显着变化。这表明多余的电流正在流过磁峰边界。这证实了观察到的磁通量 - 磁磁通量边界的不稳定是由于“ Meissner孔”。该观察结果证实，“ Meissner孔”不仅具有到达目前已经观察到的123型氧化铜高温超导体的共同特性，而且对于第二种类型的超导体。