Bi-2212 薄膜における不可逆磁界

                            Irreversibility Field in Bi-2212 Thin Films
                             九工大・情報工  山浦 俊介, 和田 浩志, 小田部 荘司,*
 * O松下 照男
                             東工大・理 *  内山 哲治 *, 井口家成 *
                             Kyushu Institute of Technology; Y. Yamaura, H. Wad*
 *a, E. S. Otabe, T. Matsushita
                             Tokyo Institute of Technology; T. Uchiyama, I. Igu*
 *chi
                             matusita@cse.kyutech.ac.jp

   c 軸に平行な磁界下における Bi-2223 超伝導体において、薄膜の不可逆磁界はバル*
 *ク試料よりも
低いことが知られている。これは磁束クリープ理論によって説明されるように薄膜では*
 *磁束バンドル
サイズが膜厚で制限されることを示すとともに、 2 次元的な超伝導体でさえも磁束線*
 *が長さ方向に磁
気的に強く結合していることを示している。そして、磁束線の縦方向弾性相関距離が Cu*
 *O2層間距
離よりとても長いことと矛盾しない。この推測はパンケーキ磁束モデルとかなり異なる*
 *。以上の推論
を確かめるために最も 2 次元的な Bi-2212 超伝導体において不可逆磁界の厚さ依存性*
 *を直接調べる必
要がある。本研究では、厚さの異なる 2 つの Bi-2212 薄膜の不可逆磁界を測定した。*
 *また、この結果
を銀シース Bi-2212 超伝導テープにおける測定結果と比較する。試料はレーザーアブ*
 *レーション法を
用いて作製した Bi-2212 薄膜である。厚さはそれぞれ約 200nm(Sample1) と約 100nm(S*
 *ample2) で
ある。また、臨界温度 Tcはそれぞれ 72 K、 60 K である。また、テープ線材はそれぞ*
 *れ超伝導層の
平均の厚さが約 5 ~m(Tape1) と約 10 ~m(Tape2) のもので、臨界温度はそれぞれ 86.0 *
 *K、 90.0 K
である。薄膜試料の測定には SQUID 磁力計を用いており、テープ線材は四端子法によ*
 *り不可逆磁界
を決定した。 Fig. 1 にそれぞれの試料の不可逆磁界の厚さ依存性の数値解析結果を示*
 *す。不可逆磁界
は通常超伝導体の厚さ d の増加とともに増加し、 d が縦方向磁束バンドルサイズ L *
 *より大きくなると
飽和する。実験結果はこの予想に従っていると判断され、これから磁束線は最も 2 次*
 *元的な Bi-2212
超伝導体においてさえも長さ方向に強く結合していると考えられる。

Fig. 1: 不可逆磁界の厚さ依存性 (T=Tc= 0:42)。