| Project/Area Number |
19510125
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | International Superconductivity Technology Center Superconductivity Research Laboratory |
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Principal Investigator |
M Miryala (MURALIDHAR Miryala) 超電導工学研究所 (90415951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂井 直道 財団法人国際超電導産業技術研究センター(超電導工学研究所), 材料物性研究部バルク研究開発室, 主管研究員 (00415936)
平林 泉 財団法人国際超電導産業技術研究センター(超電導工学研究所), 材料物性研究部バルク研究開発室, 室長 (80126151)
村上 雅人 芝浦工業大学, 工学部材料工学科, 教授 (00365545)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | nano lamellar / nano-sized MoO_3and NbO_3 / TEM & STM / TEM by EDX / critical current / flux pinning / liquid oxygen temperature / NEG-123 |
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| Research Abstract |
本研究では、超電導結晶内にナノメートルサイズのラメラ構造や粒子を析出させることで、超電導の基本特性である臨界電流密度および臨界磁場の向上させる手法の検討を実施した。(i)原子間力顕微鏡(AFM)、走査型トンネル顕微鏡(STM)およびSEM-EBSD解析を用いて、ラメラ構造(ナノストライプ)の構造解析および方位決定を行った。これらより、このナノストライプ構造が双晶を起源ととしており、また、軽希土類元素LRE相がナノクラスタから形成されていることが分った。また、(Nd_0.33Eu_0.38Gd_0.28)Ba_2Cu_30_x試料のナノストライプは、a-b面内では40-60nmの周期、c軸方向には300-500nmの周期で現れることが分かった。これらより、電流をナノストライプに平行に流した際に、強い磁束ピン止め力が生じて磁束の動きが抑制されることで、高い臨界電流密度が得られたものと言える。(ii)MoおよびNbを含むナノ粒子を溶融法で作製したNEG-123結晶に添加することで、磁束ピン止め力を向上させることに成功した。ここで、ナノメートルサイズに粉砕したMo0_3あるいはNb0_3を添加することで、結晶成長時に10nm以下の(Nd, Eu, Gd)_2BaCuX0_5粒子(×=Mo, Nb)が生成する。高分解透過型電子顕微鏡(TEM)により観察により、このナノ粒子は試料全体に分散していることが分った。また、ナノ粒子の添加により、臨界電流値は低温から液体酸素温度(90K)の高温まで広範囲において上昇し、65Kでは4.5Tにピーク磁場を示す、REI23系バルクでは最高となるJc=925kA/cm2を達成した。
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