強磁場化学気相法を用いたYBCO膜の組織制御による臨界電流密度特性の研究

强磁场化学气相法控制YBCO薄膜结构的临界电流密度特性研究

基本信息

批准号：
15760213
负责人：
淡路智
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本プロジェクトの最終年度にあたる平成17年度は,それまでの成果をふまえて,Coated Conductorの基板として用いられている一つであるISD(Inclined Substrate Deposition)法で作製されたMgO基板を用いて,強磁場中CVDでYBCO膜の作製を行い,その組織,配向性,超伝導特性の評価結果について示した.MgO基板では,成膜中における磁場の印加によって,面内配向性,臨界温度,不可逆磁場,臨界電流密度の向上が見られることが分かった.さらに,詳細な輸送特性を評価した結果,B//c方向に優位に働くc軸相関ピンが存在し,ゼロ磁場中で作製した膜においては,これまでに観測されたことのない,2つのc軸相関ピンが働いているpinned vortex liquid相が存在することが分かった.同じ条件で,磁場中で作製した膜では,そのうち高温にある相が消滅し,低温ではc軸相関ピンの向上が見られた.これは磁場によって,一方のc軸相関ピンが抑制され,もう片方が強調されることを示唆しており,粒界,双晶,さらにはc軸方向に揃った欠陥などが存在していると考えられる.また,ある条件で作製した試料では,これまでに報告されたどのRE123よりも高い不可逆磁場相が存在している兆候を見出した.その値は77.3K,B//cで19Tを超えると予想される.また,ISD-MgO基板では,c軸配向粒と25°傾角粒が混在した組織の膜が得られた.成膜中で磁場を印加するとc軸配向粒の結晶性は向上するが,25°傾角粒は劣化することが分かった.これらの結果から,現在,世界的に開発競争が繰り広げられているCoated conductorの特性が大幅に向上できる可能性を示したとともに,c軸相関ピンのメカニズムについての新たな知見が得られた.

2005财年，即该项目的最后一年，根据迄今为止所取得的成果，我们重点关注使用ISD（倾斜基板），它是涂层导体中使用的基板之一。采用 MgO 衬底制备的 MgO 衬底，通过 CVD 在强磁场中制备了 YBCO 薄膜，并通过应用面内取向、临界温度、不可逆磁场，发现临界电流密度得到改善。此外，作为评估详细传输特性的结果，发现存在在B//c方向上起主导作用的c轴关联销，并且在在零磁场下制作的薄膜，两个C轴关联销正在工作，这是以前从未观察到的。涡流发现在磁场中相同条件下制备的薄膜中存在液相，高温下相消失，并且在低温下观察到c轴相关销的改善，这表明其中之一。 c 轴相关销被抑制，而另一个则被强调，这表明在这些条件下制备的样品中不存在晶界、孪晶甚至沿 c 轴方向排列的缺陷。我们发现存在比E123更高的不可逆磁场相的迹象，其值预计在77.3K，B//c时超过19T。此外，在ISD-MgO衬底中，c轴取向晶粒和25。 °含有倾斜角的混合颗粒的组获得了编织膜。发现在成膜过程中施加磁场改善了c轴取向晶粒的结晶度，但使25°倾斜晶粒劣化。从这些结果可以清楚地看出，涂层，其中正在进行开发竞争除了证明显着改善导体特性的可能性之外，还获得了有关 c 轴关联销机制的新发现。