超伝導フラクタルナノ複合体の超伝導特性に及ぼす
界 面 構 造 と MgB 2 含 有 量 の 効 果
中明育 1, 櫻井敬博 2, 太田仁 3, 大井修一 4, 立木実 4, 有沢俊一 4,
幾原雄一 5, 近藤隼 5, 内野隆司 6
理学研究科 博士前期課程 化学専攻 1, 神戸大・研究基盤センター 極低温部門 2,
神戸大・分子フォトサイエンス研究センター3, NIMS4, 東京大・工 5, 神戸大・理 6
近年, 我々の研究グループは, 超伝導体 MgB2 が常伝導相 Mg/MgO 中にフラクタル的に分散したナノ複合
体が, MgB2 の体積分率が 20 %～30 %程度であっても超伝導近接効果によりバルク的超伝導を示すこと
を報告した [1]。そこで, 本研究では, 超伝導近接効果に大きく影響を及ぼす界面構造を高分解能透過電
子顕微鏡により観察した。その結果, 結晶の方位に関わらず, 原子レ
ベルでクリーンな MgO/MgB2 界面が, MgB2 側の界面の末端を B 原子
として形成されていることが分かった（図 1）。また, ナノ複合体中
の MgB2 量の増加による超伝導特性の変化を調べたところ, MgB2 量
の増加に伴って超伝導特性が向上することが分かった。以上の結果
は, MgB2 の濃度とそのフラクタル分布が超伝導近接効果による位相
コヒーレンスの形成に影響を及ぼすことを示している。
[1] T. Uchino, N. Teramachi et al., Phys. Rev. B 101, 035146 (2020);
N. Teramachi, I. Nakaaki et al., Phys. Rev. B 108, 155146 (2023)
図 1. 環状明視野走査透過
顕微鏡 (ABF-STEM) 像