次世代超伝導線材の交流電磁気特性の高空間分解能計測と微小欠陥の影響の解明

下一代超导线材交流电磁特性的高空间分辨率测量并阐明微缺陷的影响

• 批准号: 17760255
• 负责人: 井上 昌睦
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760255/
• 关键词: 高温超伝導; 次世代線材; YBCO線材; 電磁気特性; 臨界電流; 可視化; 交流特性

本研究は、現在日米欧を中心に開発研究の進められている次世代高温超伝導線材の交流電磁気特性が線材内部の微小欠陥にどのように影響されるのかを解明しようとするものである。平成18年度の研究成果は以下のとおりである。昨年度構築した交流電磁気特性評価システムを用いて、次世代高温超伝導線材のひとつであるイットリウム系高温超伝導線材に交流電流を印加した際の電流分布の可視化を行った。その結果、交流電流通電時の電流分布が、直流電流を印加した際の定常電流分布と同様に、線材内部に局在する欠陥部分を迂回し、且つ欠陥近傍で集中する様子を、時間に対して連続的に観測することに成功した。さらに、フォトリソグラフ及びウェットエッチング技術を用いて、幅100マイクロメートル程度の細線を3本並列に配したマルチフィラメント型高温超伝導線材試料を作製し、同試料内部の交流電流分布の可視化を行った。その結果、全てのフィラメントが長手方向の両端にて超伝導結合している場合には、フィラメント間をまたぐ遮蔽電流のループが発生するため、あたかも一本の幅広いフィラメントであるかのように振る舞い、マルチフィラメントの外側から電流が侵入することが実験的に明らかとなった。また、定常状態において各フィラメントに流れる電流について調べたところ、インピーダンスの不均一に伴う不均一な電流分担となっていることが明らかとなった。これらの結果は、高温超伝導線材を用いた交流応用機器のための線材開発に対して貢献するものである。すなわち、本研究の成果は、交流損失低減のために現在検討されている、高温超伝導線材の細線化およびマルチフィラメント化に対する基礎的な知見を与えるものである。

は this study, now, m を center に の 発 research into open め ら れ て い る next generation high temperature super 伝 の ac electromagnetic wire material 気 features が wire internal の tiny owe 陥 に ど の よ う に influence さ れ る の か を interpret し よ う と す る も の で あ る. The research results of <s:1> in Heisei 18 are as follows: とお とお である. Last year to construct し た ac electromagnetic 気 characteristics evaluation 価 シ ス テ ム を with い て, next generation high temperature super 伝 conductor material の ひ と つ で あ る イ ッ ト リ ウ ム series high temperature super 伝 conductor material に alternating current を Inca し た interstate の current distribution line の visualization を っ た. そ の result, alternating current electricity distribution が の current, direct current を Inca し た interstate の constant current distribution と with others に, wire internal に bureau in す る owe 陥 part を circuitous し, and つ owe 陥 nearly alongside で す focus る others を, time に し seaborne て even 続 に 観 measuring す る こ と に successful し た. さ ら に, フ ォ ト リ ソ グ ラ フ and び ウ ェ ッ ト エ ッ チ ン を グ technology with い て, 100 マ イ ク ロ メ ー ト ル degree の thread tied for に を 3 this match し た マ ル チ フ ィ ラ メ ン ト type high temperature super 伝 conductor material sample を for し, sample with internal の alternating current distribution line の visualization を っ た. そ の result, whole て の フ ィ ラ メ ン ト が long hand direction の struck the に て super 伝 guide combining し て い る occasions に は, フ ィ ラ メ ン ト between を ま た ぐ covered current の ル ー プ が 発 raw す る た め, あ た か も a の picture hiroo い フ ィ ラ メ ン ト で あ る か の よ う に vibration い る dance, マ ル チ フ ィ ラ メ ン ト の lateral か ら current が intrusion す る こ と が be 験 Youdaoplaceholder0 Ming ら となった. ま た, steady state に お い て each フ ィ ラ メ ン ト に flow れ る current に つ い て adjustable べ た と こ ろ, イ ン ピ ー ダ ン ス の inequality a に with uneven う な current share と な っ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ ら の results は, high temperature and ultra 伝 wire material を い た exchange 応 machine の た め の wire open 発 に し seaborne て contribution す る も の で あ る. す な わ ち, は の this study achievements, low ac loss reduction の た め に now beg さ 検 れ て い る, high temperature and ultra 伝 wire material の thread お よ び マ ル チ フ ィ ラ メ ン ト change に す seaborne る based な knowledge を and え る も の で あ る.

项目成果

Measurement of local current flow around a transverse defect in YBCO films by use of scanning SQUID microscope

使用扫描 SQUID 显微镜测量 YBCO 薄膜横向缺陷周围的局部电流

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica C 445-448
• 作者: M.Hayashibe;N.Suzuki;N.Nakata;A.Hattori;K.Konishi;M.Hashizume;奥井登志子;井上昌睦 他;K.Koyanagi et al.
• 通讯作者: K.Koyanagi et al.

走査SQUID顕微鏡によるYBCO/IBAD線材内の通電電流の可視化

使用扫描 SQUID 显微镜可视化 YBCO/IBAD 线中的电流流动

• 发表时间: 2006
• 期刊: Forum of Superconductivity Science and Technology News No.109
• 作者: M.Hayashibe;N.Suzuki;N.Nakata;A.Hattori;K.Konishi;M.Hashizume;奥井登志子;井上昌睦 他
• 通讯作者: 井上昌睦 他

Imaging of trapped vortices in YBCO coated conductors by scanning SQUID microscopy

通过扫描 SQUID 显微镜对 YBCO 涂层导体中的陷涡进行成像

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physica C 426-431
• 作者: M.Hayashibe;N.Suzuki;N.Nakata;A.Hattori;K.Konishi;M.Hashizume;奥井登志子;井上昌睦 他;K.Koyanagi et al.;M.Inoue et al.
• 通讯作者: M.Inoue et al.