Sm1＋xBa2-xCu3Oy膜におけるJc磁場印加角度依存性に与えるBaZrO3の影響

Effect of BaZrO3 addition on magnetic field angular dependence of Jc in Sm1＋xBa2-xCu3Oy film

原田 崇弘 ， 吉田 隆 ， 一野 祐亮 ， 尾崎 壽紀 ， 高井 吉明 （名大） ； 松本 要 （九工大）； 一瀬 中 （電中研） ； 堀井 滋 （東大） ； 向田 昌志 （九大）； 喜多 隆介 （静岡大）
t-harada*ees.nagoya-u.ac.jp
Abstract:　 REBCO高温超伝導線材をコイル等に応用するには、磁場印加角度に依らず、高磁場中で高い臨界電流密度（Jc）を実現する必要があるため、超伝導層への様々な人工ピンニングセンターの導入が検討されている。本研究では、MgO基板上に作製したPLD-SmBCO膜に、人工ピンニングセンターとして2 vol.%のBZOを添加したSmBCO＋BZO膜の磁場中超伝導特性を検討した。現在、REBCOとBZOの粉末を混合・焼成したターゲットを用いる方法が主流であるが、その方法では超伝導膜内部のBZOの粒径、密度を制御することができない。そこで、本研究ではSmBCOターゲットとBZOターゲットを交換しながら成膜を行うことで、SmBCO膜内部にBZOナノ粒子を作製する方法を検討した。その結果、B ＝ 1 Tの下で、c軸方向から20° ~ 70°の磁場印加角度領域において、角度に依らずほぼ一定のJc（~ 0.63 MA/cm2）が得られた。TEM観察結果から、SmBCO膜内部に7 ~ 20 nm間隔で分散した、粒径 ~ 30 nm、高さ ~ 4 nmのBZO粒子や、ミスフィットによって生じた積層欠陥等が認められ、それらがc軸方向に対して角度のある磁束を効果的に捕捉していると考えられる。