Development of Fast Numerical Methods for Electromagnetic Analysis in High-Temperature Superconductors

高温超导体电磁分析快速数值方法的发展

• 批准号: 19560276
• 负责人: KAMITANI Atsushi
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560276/
• 关键词: 酸化物超伝導体; 混合状態; 有限要素法; 臨界電流密度; 非接触測定法; 数値シミュレーション

本研究では, 高温超伝導体中を流れる遮蔽電流密度の時間発展を解析する高速・高精度数値シミュレーション・コードを開発し, 臨界電流密度の非接触・無侵襲測定である誘導法と永久磁石法を同コードによって数値的に再現することに成功した.その際, 数値シミュレーションを高精度化する目的で, 特異積分の評価方法として2重指数関数型積分公式と正則化積分公式を採用した.その結果, 数十nmの厚みをもつ超伝導薄膜を流れる遮蔽電流密度を高精度に計算することが可能となった.

In this study, the time evolution of shielding current density in high temperature superconducting conductors was analyzed. The high speed and high precision numerical value of shielding current density was developed. The non-contact and non-invasive measurement of critical current density was successfully performed by induction method and permanent magnet method. In order to improve the accuracy of numerical integration, the evaluation method of special integral, double exponential correlation integral formula and regularized integral formula are adopted. As a result, it is possible to calculate the shielding current density with high accuracy by using a thin film with a thickness of tens of nm.

项目成果

Experimantal and Numerical Investigations on Permanent Magnet Method for Measuring Critical Cur-rent Density in HTS Films

永磁法测量高温超导薄膜临界电流密度的实验和数值研究

• DOI: 10.1016/j.physc.2009.05.224
• 发表时间: 2009
• 期刊: Physica C
• 影响因子: 1.7
• 作者: S. Ikuno;T. Takayama;A. Kamitani;K. Umetsu;A. Saito;S. Ohshima
• 通讯作者: S. Ohshima

Numerical investigations on permanent magnet method using meshless approach

使用无网格方法对永磁方法进行数值研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physica C Vol.468
• 作者: S. Ikuno;T. Takayama;and A. Kamitani
• 通讯作者: and A. Kamitani

Evaluation of AC Losses in High Tc Superconductor Thin Film by Element-Free Galerkin Method and Double Exponential Formula

用无元素伽辽金法和双指数公式评估高温超导薄膜中的交流损耗

• 发表时间: 2008
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Superconductivity Vol.18, No.2
• 作者: S. Ikuno;T. Takayama;and A. Kamitani
• 通讯作者: and A. Kamitani

Numerical Simulation of Shielding Current Density in High-Temperature Superconducting Thin Film

高温超导薄膜屏蔽电流密度的数值模拟

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE Trans. Magn Vol.43, No.4
• 作者: A. Kamitani;T. Takayama;and S. Ikuno
• 通讯作者: and S. Ikuno

境界節点法の高精度化II-境界近傍での解の精度劣化を回避するためのアプローチー

提高边界节点方法的精度II - 避免边界附近解精度恶化的方法 -

• 发表时间: 2007
• 作者: 齋藤歩;田中覚;仲田晋;神谷淳;齋藤歩
• 通讯作者: 齋藤歩