【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.13】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0163

利用課題名 / Title

超伝導フラクタルナノ複合体の微細構造観察

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

走査型電子顕微鏡

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

Uchino Takashi

所属名 / Affiliation

神戸大学　大学院理学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

中村晶子

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NM-302：微細組織三次元マルチスケール解析装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

金属マグネシウムと酸化ホウ素との酸化還元反応により作製したMgO/MgB₂ナノ複合体の３次元的な元素分布を，微細組織3次元マルチスケール解析装置にて観察する。

実験 / Experimental

金属マグネシウムと酸化ホウ素との酸化還元反応により作製したMgO/MgB₂ナノ複合体を，２×2×3 mm程度の直方体状に整形した。この試料を，支援機関に設置の微細組織3次元マルチスケール解析装置中に装着し，25 nmのピッチで，収束イオンビームにて25 μmの深さまでスライスした。各スライス面を，SEMにより観察し，合計1000枚のSEM像を得た。得られた，1000枚のSEM画像を，画像解析ソフトにて３次元画像に再構築することで，２5×25×25 μmの３次元トモグラフィー像を得た。

結果と考察 / Results and Discussion

これまでのSEM/EDX観察より，MgO/MgB₂ナノ複合体の表面は，MgOマトリックス中にMgB₂が体積分率で，30%程度含まれていることがわかっている。さらに，MgB₂はMgOマトリックス中に自己相似的（フラクタル）に分散していることがわかっている。今回の，３次元トモグラフィー像を解析することで，MgB₂のフラクタル構造が，３次元的に発達していることが明らかとなった。本試料は，超伝導体のMgB₂が体積分率で30%程度しか含有していないものの，３７ K付近で，ゼロ抵抗，完全反磁性というバルク的な超伝導を示す。今回の結果は，本試料のバルク的な超伝導の発現が，MgB₂の３次元的なフラクタル構造に由来することを示す有力な実験的証拠を与える。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件