著者

西嵜 照和

出版者

九州産業大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2013-04-01

---

巨大ひずみ加工法は,バルク状の金属材料に巨大ひずみを加えることで結晶粒径を微細化できる方法であり,この方法で作製された金属材料をバルクナノメタルと呼ぶ.本研究では,バルクナノメタルの特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的として,磁化や電気抵抗などの巨視的物性測定に加え,走査型SQUID顕微鏡を用いてミクロな磁気分布の測定を行い渦糸構造を観測した.以下に平成26年度の主な研究成果を示す.(1)HPT加工で作製されたNbTi合金の超伝導特性NbとTiの粉末を原材料としてHPT加工で合金化したNbTiの超伝導特性を調べた.強磁場領域における磁化M(T)曲線の測定結果より,N = 1,N = 2の試料ではNbの超伝導特性に加えてわずかにNbTiの信号が観測されたが,Nの増加とともに合金化が進みNbTiの信号が増加することが分かった.HPT加工による合金化の結果,N = 20以上ではX線回折や電子顕微鏡観察に加えて,上部臨界磁場Hc2(T)などの超伝導特性の観点からもほぼ均質なNbTi合金が形成されていることが分かった.(2)SQUID顕微鏡による磁束量子の観測超伝導体の磁場中の物性を支配する磁束状態を走査SQUID顕微鏡を用いて直接観測した.加工前 (N = 0) のNbでは第2種超伝導体で予測される磁束量子が試料全面で観測された.磁束構造は三角格子ではなく,ランダムな分布をしておりピン止め効果が強いことを示唆している.一方,N = 5のNbの磁束量子の空間分布は,空間的に不均一でクラスター状の分布を示た.このようなクラスター状の磁束分布はバルクナノメタル化したNbの特徴であり,結晶粒の微細化が磁束状態に影響を与えていることが分かった.