元素置換によるピニング点の人工制御と溶融バルク超伝導体の特性向上

通过元素替代人工控制钉扎点并改善熔融体超导体的性能

• 批准号: 08J09429
• 负责人: 織田 将成
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J09429/
• 关键词: 溶融バルク超伝導体; 臨界電流密度; 広用超伝導

<研究目的>溶融バルク超伝導体(バルク体)は,磁場中で冷却することで強力な磁石となる.バルク体を用いることで,10Tを超える磁場を,卓上に乗る程度の小型冷凍機での冷却により供給できるため,巨大な冷却機構を必要とする超伝導電磁石に比べ,非常に使い勝手の良い磁場源となる.バルク体の発生磁場がさらに強力になれば,更なる用途の拡大が見込まれるが,捕捉磁場の勾配は,超伝導体内に流すことのできる臨界電流密度(J_c)に比例するため,バルク体のJ_cのさらなる上昇が求められている.近年,バルク体中の超伝導相であるREBa_2Cu_3O_y(RE123)へ微量の元素置換を行うことで,J_cが上昇することが報告された.そのため本研究では,高J_c化を目的として溶融バルク超伝導体への元素置換効果を,元素が置換されるサイトに注目して系統的に調べ,その特性に関して議論した.<研究結果>RE123相中のRE,Ba,Cu(1),Cu(2)各サイトヘ,様々な量の元素置換を系統的に行い,J_c,ピン・ポテンシャルなどを測定した.その結果,元素置換効果は二つのタイプに分類できる事が分かった.一つは,弱超伝導相が形成されることでピニング点が増加するタイプの元素置換(Cu(1),Cu(2)サイト)であり,他方は,置換により超伝導相が改質されることで,ピン・ポテンシャルが上昇するタイプ(RE,Baサイト)の元素置換である.これらそれぞれ単独の元素置換でもJ_cは上昇したが,上記の二つのタイプめ元素を同時に添加することで,単独添加を上回るJ_cを持つ試料の作製に成功した.このようなJ_cの上昇はバルク体の磁場応用における発生磁場の向上につながるため,今後,溶融バルク超伝導体がさらに強力な磁場源として発展するための新たな指針を示したと言える.

<Purpose of research> Molten superconductor (Plugium body), cooled in a magnetic field, strong magnet and Plugium bodyをUse いることで, 10T をsuper える magnetic field を, に上るdegree の small freezer での cooling により supply できるため, giant The large cooling mechanism is necessary and the super-conducting electromagnetic magnet is very good, and the magnetic field source is very good. The strong force of the field is strong, the purpose of the change is large, the coupling of the magnetic field is captured, and the flow in the superconductor is doneできるCritical current density (J_c)にratioするため,バルク体のJ_cのさらなるRISEがQuestionめられている.Nearly In the year, the super-conducting phase in the バルク body is REBa_2Cu_3O_y (RE123) and the trace element replacement is を行うことで,J_cがRISE することがreportされた.そのためThis study is では,高J_c化をpurposeとしてmelting バルクsuper-conduction Body element replacement effect, element replacement effect, attention to the system, adjustment of the system, discussion on the characteristics of the system.< Research results>Re, Ba, Cu(1), Cu(2) in the RE123 phase are element replacement systems with various elements. The results of the measurement of the traditional に行い, J_c, ピン・ポテンシャルなどを, the element replacement effect は二つのタイプに classificationできる事が分かった.一つは, weak super 伝 conducting phase が formation されることでピニング点がincrease plus するタイプの element replacement ( Cu(1),Cu(2)サイト)であり, であり, other side は, replacement によりsuper 伝 conducting phase がmodification されることで,ピン・ポテンシャルがriseするタイプ(RE,Baサイト)のelemental replacementである.これらそれぞれ単多のelemental replacementでもJ _cはRISEしたが,上记の二つのタイプめelementsをsimultaneouslyにaddすることで,単loneaddを上后るJ_cをholdつtrial The material has been successfully produced. The material has been successfully produced.め, from now on, the molten バルク superconductor がさらにstrong な magnetic field source として発开するための新たな pointer をshow したと语える.