高周波帯域における超電導体の抵抗率・磁場侵入長・臨界電流密度の同時測定

同时测量高频段超导体的电阻率、磁场穿透深度和临界电流密度

• 批准号: 14750353
• 负责人: 山崎 貞郎
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750353/
• 关键词: 高温酸化物超電導; Dy系溶融体; SRPM法; 複素インピーダンス; 周波数依存性; 抵抗率; 磁場侵入長; 臨界温度; Y系溶融体; Bi系2223相; 磁界依存性; 臨界電流密度

1MHz〜50MHzの周波数帯域において,超電導試料の抵抗率・磁場侵入長を同時測定するため,Dy123系溶融体から18.0mm角,厚さ1.0mmの平板を切り出し,C軸を厚さ方向とする試料を作成した。測定用バイファラ巻きコイル型センサを試作し,試料面中央に近接させ,2系統の巻線を直列相助結合・直列相反結合に切り替えた場合,センサの複素インピーダンス変化が試料特性に依存することから,試料寸法・センサ形状を定数に,試料の抵抗率・磁場侵入長をパラメータとして含む理論式を導出し,作成した解析プログラムを用いてシミュレーション計算をおこない,試料評価に用いる複素インピーダンスチャートを作成した。試料温度を変化させたとき,センサの複素インピーダンス変化ΔRおよびΔXは,常に抵抗率・磁場侵入長と関連した値をとるが,特に上部臨界温度から下部臨界温度の間付近で,高い測定感度を示す。ΔRおよびΔXから算出した抵抗率の周波数依存性は,二乗特性の傾向を示した。臨界電流密度の同時測定においては,本研究の方式による測定値と,試料温度可変型の振動型磁力計による測定値と間で大きな差異が生じた。振動型磁力計の振動機構による低周波交流磁界と,本研究が対象としている周波数帯域が異なることに起因すると考えられ,本研究により得られる臨界電流密度測定値の妥当性については,Campbell法などを用いた比較的近い周波数帯域による測定値との比較を要する。高周波領域において,バイファラ巻きコイル型センサの複素インピーダンス変化を用いることによる,超電導試料の抵抗率・磁場侵入長・臨界電流密度の同時測定について基礎的な見知を得た。

为了同时测量超导样品在1MHz～50MHz频段的电阻率和磁场穿透深度，从Dy123熔体中切下一块18.0mm见方、1.0mm厚的平板，制成样品沿厚度方向创建 C 轴。当我们制作一个用于测量的分叉线圈式传感器原型，将其放置在靠近样品表面中心的位置，并将两个绕组系统切换为串联互补耦合和串联互易耦合时，传感器复数阻抗的变化取决于推导了以样品尺寸和传感器形状为​​常数，以样品电阻率和磁场穿透深度为参数的理论公式。使用创建的分析程序进行模拟计算，并创建复数阻抗图。用于样品评估。当样品温度变化时，传感器的复阻抗变化ΔR和ΔX总是取与电阻率和磁场穿透深度相关的值，但特别是在上临界温度和下临界温度之间附近，实现了高测量灵敏度。 展示。由ΔR和ΔX计算得到的电阻率频率依赖性表现出平方律特征趋势。在同时测量临界电流密度时，采用本研究的方法测量的值与可变样品温度的振动磁力计测量的值存在较大差异。这被认为是由于振动磁力计的振动机构产生的低频交变磁场与本研究的目标频段之间存在差异，因此有必要将测量值与使用磁力计测量的测量值进行比较。频段比较相似。在高频范围内，我们通过使用分叉线圈型传感器的复杂阻抗变化来同时测量超导样品的电阻率、磁场穿透深度和临界电流密度，获得了基本的见解。

项目成果

市川孝道, 中根 央, 山崎貞郎, 佐藤崇志, 吉澤秀治: "An analysis of the properties of a Bi-2223/Ag multi-layered plate samples measured by the SRPM method"Physica C. 372-376. 1148-1151 (2002)

Takamichi Ichikawa、Hiroshi Nakane、Sadao Yamazaki、Takashi Sato、Hideharu Yoshizawa：“通过 SRPM 方法测量的 Bi-2223/Ag 多层板样品的性能分析”Physica C. 372-376（ 2002）