高品質 Bi2212 エピタキシャル薄膜の透過電顕観察と磁束ピン止め機構

TEM observations and flux pinning mechanism in high-quality Bi2212 epitaxial thin films


山崎 裕文 (産総研); 遠藤 和弘 (金沢工大)


Abstract:前回、単結晶基板上に作製した高品質なc軸配向 Bi2212 薄膜の熱励起磁束運動の影響の少ない低磁界における Jc が Hc(T)^2〜(1 – T/Tc)^2(1 + T/Tc)^2 に近い温度依存性を示すことを報告した。積層欠陥周辺部の転位(線状ピン)が主要ピンとなるフッ素フリー MOD 法 YBCO 薄膜で同様の温度依存性が観測されていることから、この Bi2212 薄膜でも ab 平面内の線状ピンが主要ピンであることを示唆する結果であった。今回、薄膜断面の透過電子顕微鏡観察を行い、b軸方向の非整合変調に起因するフリンジが観測されるドメインと、観測されないドメインが存在する双晶であること、積層欠陥周辺部や双晶界面における転位ループがかなりの濃度で存在すること、基板界面付近に逆位相境界も存在することが分かった。適当な仮定によって転位ピンの要素的ピン止め力を計算すると、3個程度のピンのピン止め力が磁束線に作用するローレンツ力とつり合うことから、これらの転位ピンや逆位相境界が主要ピンであると考えられる