物質科学専攻
鉄系超伝導体の高品位薄膜成長とその応用

物質科学専攻 教 授 生田 博志
物質科学専攻 准教授 畑野 敬史

超伝導はリニア新幹線やMRI(核磁気共鳴画像)装置などの医療機器、あるいは量子コンピュータなどに活用され、社会を支える重要な材料となっています。しかし、使用には極低温への冷却が必要だという制約があり、より高温で動作する超伝導体が求められています。物質科学専攻電子機能材料研究グループでは、近年発見された鉄系超伝導体の薄膜成長に取り組み、その成長手法を世界に先駆けて確立しました。特に、超伝導転移温度が高いNdFeAsO系において、臨界電流密度が非常に高い高品位薄膜を実現しています。さらに、これらの薄膜を用いて様々な基礎物性の測定を行い、例えば応用上重要なパラメータである異方性の測定などを行ってきました。最近では、これらの薄膜を用いて単一光子の検出が可能な素子の開発にも取り組んでいます。これらの研究は、超伝導技術の進化とその応用範囲の拡大に貢献するものと期待されています。

鉄系超伝導体の薄膜成長の様子。

鉄系超伝導体の薄膜成長の様子。

(a)NdFeAs(O,H)薄膜の臨界電流密度の磁場依存性。

(a)NdFeAs(O,H)薄膜の臨界電流密度の磁場依存性。

(b)異方性を調べるために、NdFeAs(O,H)薄膜の抵抗率の磁場角度依存性を測定した結果。

(b)異方性を調べるために、NdFeAs(O,H)薄膜の抵抗率の磁場角度依存性を測定した結果。

分野・専攻だより一覧に戻る