Seed層を用いて成膜温度を変化させたBaHfO3添加SmBa2Cu3Oy薄膜の磁束ピンニング特性

Flux pinning properties by changing growth temperature during the deposition on the BaHfO3-doped SmBa2Cu3Oy film by using the seed layer


渡邉 優太郎, 一野 祐亮, 吉田 隆 (名大)


Abstract:REBa2Cu3Oy薄膜の磁場中特性を向上させるBMOナノロッドはc軸方向に自己組織化し、その形状が成膜基板温度に依存することがわかっている。本研究では、BaHfO3(BHO)ナノロッドの形状を制御することで様々な角度から印加された磁場に対して良好な臨界電流をもつ超伝導材料を開発することが目的である。そのため、(LaAlO3)6(Sr2AlTaO6)7(LSAT)(100)単結晶基板上にBHOナノロッドを導入したSmBa2Cu3Oy(SmBCO)超伝導薄膜を低温成膜法(LTG法)によって作製し、Upper層の成膜中における基板温度の変化がナノロッド形状に与える影響について検討した。従来のLTG法ではSeed層に対して一定温度のUpper層を成膜するが、本研究では、Upper層の基板温度を高温および低温から1°C/minでステップ状に昇温、降温させる(傾斜成長温度)ことでBHOナノロッドの成長の制御を試みた。Brメタノールエッチング、不可逆磁場曲線、臨界電流の磁場角度依存性などの結果から、BHOナノロッドの数密度が温度変化に依存せず、成膜開始時の温度に大きく依存することを明らかにした。今後、温度をさらに急激に変化させた条件などの検討し、ナノロッドの形状制御プロセスにより臨界電流の磁場角度依存性の向上を議論する予定である。