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 *年 2 月 22 日 |
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 ||                Bi-2223 銀シース線材の電流輸送特性の評価                    *
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 ||__________________________________________________________松下研究室_B4_林_*
 *雄二郎_|


序論  高温超伝導体を使用した機器の電磁特性は、で 比 べ た と き に 解 析 結 果 *
 *の n 値 が 実 験 結 果 よ り 小

そ の 超 伝 導 体 の E-J 特 性 に 強 く 影 響 さ れ る。 そ れさく、電流が低く*
 *なるにしたがってその傾向が大き

ゆ え に、 広 い 電 界 領 域 に わ た る E-J 特 性 の 評 価 がくなる点である。*
 *このずれの原因は、低電流領域に

必 要 と な る。 し か し な が ら、 高 温 超 伝 導 体 の E-Jお け る g2(磁 束 *
 *バ ン ド ル 内 の 磁 束 数) の 振 る 舞 い に

特 性 は ま だ 十 分 に は 明 ら か に さ れ て お ら ず、 電 界あ る と 考 え *
 *ら れ る。 一 般 に g2は 電 界 に 依 存 す る と

発 生 の 機 構、 及 び ピ ン 力 の 分 布 に よ る 影 響 の 詳 細思われるが、本*
 *論文ではそれを無視している。これ

な 知 見 が 得 ら れ て い な い。 本 研 究 で は、 四 端 子 法が、低電流領域*
 *におけるずれを引き起こす 1 つの原

(抵 抗 法) と SQUID 磁 力 計 に よ る 磁 化 法 を 用 い て、因であろう 。加え*
 *て、これまでの g2の理論式は熱

Bi-2223 銀 シー ス テー プ 線 材 の 広 い 電 界 領 域 の E-J活性化による磁束線*
 *のフロー (TAFF) 状態から離れ

特性の評価を行なう。得られた結果を、ピン力の分た 状 態 を 仮 定 し て 導 か れ *
 *た も の で あ る が、 理 論 に

布 を 考 慮 し た 磁 束 ク リー プ . フ ロー . モ デ ル に 基 づよ る 予 測 で *
 *は 典 型 的 な TAFF 状 態 の 振 る 舞 い を 示

く解析結果と比較し、考察する。            している。したがって、 g2は理論的に*
 *矛盾のない方
                                          法で得られる必要がある。
実験  試料はパウダー . イン . チューブ法により作製特 に g2の 電 界 に 対 す る *
 *依 存 性 を 考 慮 す る と、 電

した Bi-2223 銀シース多芯テープ線材である。臨界温界 が 小 さ く な る に つ れ *
 *て g2は 大 き く な り、 磁 束 ク

度 Tc は 110 K である。 E-J 特性を評価するために、リープの影響は弱くなる傾向と*
 *なる。したがって n

四端子法 (抵抗法) 及び SQUID 磁力計による磁化法値 は よ り 大 き く なっ て 実 *
 *験 と の 一 致 が よ り よ く な

を用いた。前者では高電界領域 (10-5 ~ 10-2 V=m)ると予測される。

の 評 価 を、 ま た 後 者 で は 超 低 電 界 領 域 (10-11 ~このように、低電流領*
 *域を除いて、ピン力の分布

10-9 V=m) の評価を行うことができる。抵抗法ではを 考 慮 し た 磁 束 ク リー プ .*
 * フ ロー . モ デ ル は 広 い 電

試料に電流端子と電圧端子をそれぞれ取り付け、 c界、 磁 界 及 び 温 度 に わ た*
 *っ て E-J 特 性 を お お よ そ

軸 に 平 行 な 一 定 磁 界、 一 定 温 度 の 下 で パ ル ス 電 流記述することが*
 *できる。これは、磁束線のデピニン

を 通 電 し、 電 圧 端 子 間 距 離 に 生 じ る 電 圧 を 測 定 しグ が 超 伝 導 *
 *体 の E-J 特 性 を 決 定 づ け る 基 本 的 な 機

た。磁化法では試料の c 軸方向に直流磁界をかけて構であることを示している。

試料に磁束を侵入させ、様々な一定磁界まで減少さ

せて臨界状態とした後の磁化の緩和を測定した。


結果及び検討  T = 70 K において抵抗法と磁化法で

測定した結果を図１にプロットで示す。同図による

と抵抗法による測定結果から得られる E-J 特性は、

磁 化 法 に よ る 測 定 結 果 か ら 得 ら れ る E-J 特 性 よ り

低 J 側に寄っているが、これはフィラメントのソー

セージングの影響によるものである。さらに、ピン

力の分布を考慮した磁束クリープ . フロー . モデルに

基 づ く E-J 特 性 の 解 析 結 果 を 同 図 に 実 線 で 示 す。

同 図 に よ れ ば 実 験 結 果 と 理 論 に 基 づ い た 解 析 結 果

に違いが見られる点は 2 つある。 1 つ目は、抵抗法

による測定の範囲における高電界 (E   10-3 V=m)

かつ中 . 高磁界領域において、実験結果の特性が解

析 結 果 よ り ね て い る 点 で あ る。 こ の 原 因 は、 上 述

の 銀 シー ス へ の 分 流 の 影 響 に あ る。 こTの=影7響0をK取図 1での実験結*
 *果と理論の比較 (プロッ

り 除 く こ と が で き れ ば、 E-J 特 性 の 立 ち 上 が り はト が 実 験 値 *
 *で、 実 線 が 理 論 値)。 高 電 界 領 域

急になり、 n 値は大きくなって解析結果に近くなる (10-5 ~ 10-2 V=m) は抵抗法によ*
 *り測定した

と予測される。ここで、 n 値とは電流 - 電圧特性を結 果 で、 超 低 電 界 領 域 (1*
 *0-11~ 10-9 V=m)

E / Jn と 表 し た と き の 指 数 で あ る。 2 つ 目 は、 磁は磁化法により測定*
 *した結果。

化法による測定において、高磁界領域では、同じ E



                                       A12-2