成膜時に酸素を導入したMgB2薄膜の微細組織
Microstructures in MgB2 thin films fabricated with introducing oxygen

吉留 健 ,波多 聰 , 桑野 範之 （九大）；福山 寛大 , 増田 和幸 , 土井 俊哉 , 白樂 善則 （鹿児島大）；松本 明善 , 北口 仁 , 熊倉 浩明 （NIMS）
yosidot5*asem.kyushu-u.ac.jp

Abstract: MgB2薄膜の磁場中でのJc特性向上には、酸素雰囲気中での成膜が有効であることが報告されている。本研究では透過電子顕微鏡（TEM）を用いた微細構造解析によりJc向上のメカニズムを検討した。酸素雰囲気中において電子ビーム蒸着法により成膜したMgB2薄膜は、大きさ10-50nmの柱状晶組織を有しており、これと同程度の間隔で酸素濃度の変動が確認された。この酸素濃度変動の原因として、MgB2結晶粒界でのMgO等の微細酸化物の形成、あるいはMgB2結晶中への酸素の導入が示唆される。MgB2薄膜の組織は酸素導入量に敏感であり、過剰に酸素を導入した場合には、MgOやMgB4の生成とともにMgB2の結晶性が低下した。以上のことから、酸素導入に伴うJc特性向上のメカニズムとして、MgB2膜中に生成した微細な高酸素濃度領域による磁束のピンニング効果、MgB2結晶中への酸素の導入に伴う上部臨界磁場の向上が考えられる。