Irradiation effects of swift heavy-ion on polycrystalline La(1.85)Sr(0.15)CuO4

Abstract

A high temperature superconductor, polycrystalline La(1.85)Sr(0.15)CuO4, was irradiated by swift heavy ions, 3.5 GeV Xe-136(31+), in order to introduce columnar defects as vortex pinning centers, and the characteristics of superconductivity were investigated. The multi direction splay irradiation was performed by combining two irradiation directions: the direction normal to the specimen surface and the direction tilted at an angle of theta from normal line. The measurements of magnetization hysteresis and vortex creep were carried out by a magnetometer by applying an external magnetic field normal to the surface of specimen. It was suggested that total strength of vortex flux pinning depends on the splay irradiation angle. It was observed that the columnar defects introduced by low angle splay irradiation can more strongly pin the vortices. Optimum splay irradiation angle for the most effective vortex pinning was tentatively obtained to be about 10 deg.

渦ピンニング中心として柱状欠陥を生成するために、3.5GeVの高速重イオンXe-136(31+)を高温超伝導体多結晶La(1.85)Sr(0.15)CuO4に照射し、超伝導特性を調べた。試料の表面に対して垂直方向および法線から角度θ傾斜した方向の2通りの照射方向を組合わせることによって、多方向スプレイ照射を実行した。磁化ヒステリシスと渦クリープを試料の表面に垂直に外部磁場を印加することにより磁力計で測定した。渦流束ピンニングの全強度はスプレイ照射角度に依存していることを示唆した。低角度スプレイ照射によって生成された柱状欠陥が最も大きく渦ピンニングを示すことが観測できた。最も効果的な渦ピンニングのための最適スプレイ照射角度は約10度であると考える。