Bi-2201相の結晶成長と配向性に及ぼす磁場の影響

Effect of magnetic fields on crystal growth and texture of Bi-2201 phase


秋田大学工学資源学部、東北大金研A、東北大学低温センターB
@永田 明彦, 魯小葉, 渡辺 和雄A, 野島 勉B, 菅原 和久, 鎌田 真一


  我々はこれまで強磁場での半溶融・凝固後の(Bi,Pb)-2223相の生成と配向性を調べた。半溶融・凝固後の試料では磁場方向にc軸配向した2212相が生成した。さらに840℃で240h焼結すると、これらのc軸配向した2212相はc軸配向した2223相になる。ここでは強磁場中における(Bi,Pb)-2201相の結晶成長と配向性を検討した。  磁場を付加しない場合はc軸配向した20μmの薄いBi-2201結晶が試料の表面層に存在するのに対して、8Tの強磁場を付加した場合には、c軸配向した厚さ約100μmのBi-2201結晶が表面層だけでなく、試料のなかにも存在することがわかた。8T磁場処理したBi-2201相の臨界温度Tcは0T磁場処理したBi-2201相のTcより低い。0T磁場処理した試料のBi-2201相の配向度はフリー表面で0.99であり、フリー表面からの距離の増加に従って、急激に減少し、150μm以上で、零となった。8T磁場処理した試料のBi-2201相の配向度はフリー表面で0.99であり、フリー表面からの距離の増加に従って、ゆっくり減少し、100μmの距離でも、約0.95の値を保持している。8T磁場処理した試料の磁化曲線では大きな異方性が生じ、凝固中に付加した磁場(Ha)にVSM測定磁場(Hm)を平行と垂直方向にかけた場合では測定磁場0Tで、測定温度5Kでのヒステリシスループの幅ΔMに10倍以上の差が生じた。8T磁場処理した試料では第2ピークは5KでHm//Haの方向での磁化曲線に観察された。