選択的金属サイトの希薄元素置換による希土類123溶融凝固バルクの高臨界電流特性化

通过用稀元素选择性金属位点替代稀土 123 熔融凝固块体的高临界电流表征

• 批准号: 08J10262
• 负责人: 石井 悠衣
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10262/
• 关键词: 銅酸化物超伝導体; 希土類123; 磁束ピニング; 銅酸化物高温超伝導体; 臨界電流特性

20年度までの研究において希土類123系酸化物超伝導体の単結晶や溶融凝固バルク体において、希薄な不純物ドープが臨界電流研性改善に有効なピンニングセンターとして機能することを、系統的な研究を通じて明らかにしてきたが、そのピンニング機構については未解明であった。また、幅広い温度での利用が見込まれる本材料においては、臨界電流密度(Jc)の温度依存性の支配因子を明らかにする必要があった。本年度の研究では臨界電流研性の温度依存性の評価およびそれを説明するための理論的な解析を通じて、希薄不純物ドープによるピンニングが超伝導コヒーレンス長よりも小さなサイズのものであることを明らかにした。一方、従来ピンニング特性改善に有効とされてきた希土類元素のBaサイトへの置換については、ピンニングサイズが大きいことに由来し低温での臨界電流研性は希薄に不純物ドープした場合より大きく劣ることも理論的に証明し、金属組成の揺らぎの無い物質の選択が有利であることを明らかにした。以上の成果より、希土類123系超伝導体における臨界電流特性支配因子がほぼ解明され、今後の材料設計に汎用かつ有効な知見を与えた。すなわち、高捕捉磁場研性を示すRE183溶融凝固バルク体を設計するためには、現在主流となりつつある固溶の起こりやすい中軽希土類123ではなく、固溶の起こりにくい重希土類123へ開発の指針を再転換することが必要であり、広い温度範囲で強いピニングカを示すピニングセンターを局所化学組成の制御によって設計することが、RE123の有す高いポテンシャルを最大限に引き出すための鍵であることが明らかになった。これらの不純物イオンは原理的にc軸方向へ流れるJcに対しても改善可能であるため、現在柱状欠陥の導入に主眼が置かれているRE123薄膜導体においても不純物ドープへ開発の指針をシフトしていくことが重要と考えられる。また本研究により得られた知見は、低温応用に大きなシェアのあるBi2212丸線導体に対しても、点欠陥の示す強いJcの温度依存性を利用することによって飛躍的な超伝導研性や通電特性の向上が可能であることを意味している。本研究で得られた全ての知見は、RE123のみならず、コヒーレンス長の本質的に短い銅酸化物全般や最近発見された鉄系超伝導体などにも共通するものであると思われ、これら異方的な超伝導体の磁束ピニング機構の発展や材料設計への有用な知見として今後活用されていくことを期待している。

In 2010, the research on rare earth 123 series acid superconductors was carried out in the field of single crystal, melting and solidification, and the research on rare earth impurities and critical current was carried out in the field of critical current improvement. In addition, it is necessary to make use of the wide range of temperatures in this material and to clarify the temperature dependence of the critical current density (Jc) as a dominant factor. This year's research is aimed at evaluating the temperature dependence of critical current properties and explaining the theoretical analysis of impurities. In one aspect, the improvement of the characteristics of the rare earth elements has the advantages of the substitution of Ba elements and Ba elements, the origin of the critical current at low temperature, the improvement of the characteristics of the rare earth elements and Ba elements, the improvement of The above results show that the critical current characteristics of rare earth type 123 superconductors are controlled by the factors, and the future material design is widely used. RE183 Melting Solidification Solidification RE123 has the highest number of entries. The impurities in the first phase of the film are introduced in the direction of the c-axis, and the impurities in the second phase of the film are introduced in the direction of the c-axis. This study has been conducted to understand the temperature dependence of conductive materials for low temperature applications and to explore the possibility of improving conductive properties. This study has obtained a complete knowledge of the nature of RE123, copper oxide, copper oxide,

项目成果

RE123超伝導体におけるJcの温度依存性

RE123 超导体中 Jc 的温度依赖性

• 发表时间: 2009
• 期刊: 低温工学 44
• 作者: 長崎栄三;齊藤萌木;阿部好貴;齊藤萌木;斉藤萌木;齊藤萌木;齊藤萌木;佐藤幸惠;佐藤幸惠;佐藤幸惠;峯秀和;佐藤幸惠;佐藤幸惠;Sachie Sato;佐藤幸惠;日本建築学会;日本建築学会;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

Chemical (Sr, Co)-Doping Effect on Critical Current Density for Dy123 Melt-Solidified Bulks

化学 (Sr, Co) 掺杂对 Dy123 熔融凝固块体临界电流密度的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Materials Science and Engineering : B 151
• 作者: 長崎栄三;齊藤萌木;阿部好貴;齊藤萌木;斉藤萌木;齊藤萌木;齊藤萌木;佐藤幸惠;佐藤幸惠;佐藤幸惠;峯秀和;佐藤幸惠;佐藤幸惠;Sachie Sato;佐藤幸惠;日本建築学会;日本建築学会;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

希薄ドープRE123単結晶のJcの温度依存性

稀掺杂 RE123 单晶 Jc 的温度依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: 長崎栄三;齊藤萌木;阿部好貴;齊藤萌木;斉藤萌木;齊藤萌木;齊藤萌木;佐藤幸惠;佐藤幸惠;佐藤幸惠;峯秀和;佐藤幸惠;佐藤幸惠;Sachie Sato;佐藤幸惠;日本建築学会;日本建築学会;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

Temperature Dependence of Flux Pinning Properties for Dilute Impurity Doped Y123 Single Crystals

稀杂质掺杂 Y123 单晶通量钉扎特性的温度依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: 長崎栄三;齊藤萌木;阿部好貴;齊藤萌木;斉藤萌木;齊藤萌木;齊藤萌木;佐藤幸惠;佐藤幸惠;佐藤幸惠;峯秀和;佐藤幸惠;佐藤幸惠;Sachie Sato;佐藤幸惠;日本建築学会;日本建築学会;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

微量Sr置換したRE123溶融凝固バルクの低温における高臨界電流特性

微量 Sr 替代 RE123 熔体凝固体的低温高临界电流特性

• 发表时间: 2008
• 作者: 長崎栄三;齊藤萌木;阿部好貴;齊藤萌木;斉藤萌木;齊藤萌木;齊藤萌木;佐藤幸惠;佐藤幸惠;佐藤幸惠;峯秀和;佐藤幸惠;佐藤幸惠;Sachie Sato;佐藤幸惠;日本建築学会;日本建築学会;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣