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高温超伝導体の極微小抵抗状態における第2熱的安定点の研究

Research Project

Project/Area Number 17656103
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡辺 和雄  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30143027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 元  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30333884)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords銀シースBi_2Sr_2CaCu_2O_8 / 高温超伝導体 / 電界電流特性 / 抵抗状態 / 磁束クリープ / 臨界電流 / 不可送磁場 / n値
Research Abstract

高温超伝導体における臨界電流値以上での極微小抵抗領域に着目して、臨界電流として定義される電界発生基準E=10^<-6>V/cmより2桁も高い電界発生まで電界電流特性を研究した。これは抵抗基準に対応させるとρ=10^<-11>Ω・cmに相当するため、銅の4.2Kでのρ=10^<-8>Ω・cmよりも3桁小さい値に相当している。これまでに調べてきた極細多芯Bi2212丸線に比べて配向効果がさらに改善を期待できる平角線の磁場中熱処理を施すために、新に未熱処理の銀シース極細多芯Bi2212平角線を昭和電線に加工依頼した。測定限界に近い条件設定の1桁拡大を目指して、銀シースBi2212テープに対する磁場領域が15Tまで、臨界電流が数10A程度、臨界電流値を超過する電流容量として200A程度までの条件設定をおこない、磁場中熱処理によってBi2212線材のn値を容易に制御できることが分かった。さらに、磁場印加は、組織を微細化させることがSEM観察によって確認できた。また、Bi2212線材のE-J特性について議論をするため、2ヶ月間クルチャトフ研究所のVladimir R.Romanovskii博士を再度招聘した。これらの検討を経て、高温超伝導体の臨界電流よりも大きな輸送電流を利用できる第2安定点までの熱的安定性の概念を理論と実験により明らかにした。この成果をJ.Appl.Phys.とSupercond.Sci.Technol.及びPhysica Cに投稿した。世界初の極微小抵抗状態の応用へと先鞭をつけたものと考えられる。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] Operating Modes of High-T_c Composite Superconductors and Thermal Runaway Conditions under Current Charging2006

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Supercond. Sci. Technol. 19

      Pages: 541-550

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Current-Carrying Capacity Dependence of Composite Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Superconductors on the Liquid Coolant Conditions2006

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Supercond. Sci. Technol. 19

      Pages: 703-710

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sub- and Overcritical Stable States of Composite High-T_c Superconductors with Different E(J)-Dependences and Their Unavoidable Overheating2006

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      J. Appl. Phys. 100

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Size Dependence of the Thermo-Electrodynamics States of Composite High-T_c Superconductors and its Effect on the Current Instability Conditions2006

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Physica C 450

      Pages: 88-95

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nonlinear Approximation for Limiting Current-Carrying Capacity of Ag-Sheathed Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Conductors2005

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Sci.Technol. 44

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multi-Stable Static States of Bi-Based Superconducting Composites and Current Instabilities at Various Operating Temperatures2005

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Physica C 420

      Pages: 99-110

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Basic Formation Peculiarities of the Stable and Unstable States of High-T_c Composite Superconductors at Applied Fully Penetrated Currents2005

    • Author(s)
      V.R.Romanovskii
    • Journal Title

      Physica C 425

      Pages: 1-13

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] E-J Properties and Local J_c Distribution of Practical Ag-Sheathed Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Tapes2005

    • Author(s)
      K.Takahashi
    • Journal Title

      Supercond.Sci.Technol. 18

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高温超伝導マグネットの開発状況と将来2005

    • Author(s)
      渡辺和雄
    • Journal Title

      高温超伝導体(下)-材料と応用- 応用物理学会

      Pages: 245-257

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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