超伝導量子干渉素子を用いた高温超伝導酸化物の電磁破壊・クエンチ現象の基礎的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01420020
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 庄子 哲雄 東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂 真澄 東北大学, 工学部, 助教授 (20158918) ; 進藤 裕英 東北大学, 工学部, 助教授 (90111252)
• Keywords: 超伝導 / 超伝導量子干渉素子 / 電磁破壊 / クエンチ / YBCO / 破壊特性

Research Abstract

本研究は起伝導酸化物の超伝導特性に及ぼす力学的効果に関する基礎的研究であり、高温超伝導材料を新しいエレクトロニクス分野のみならず、応用超伝導機器に応用する上で核心となる研究である。従来の金属間化合物のNb_3、Sn、Nb、Ti等の経験からも明らかなようにエレクトロニクスあるいは応用超伝導特性の安定性保持には機械的あるいは電磁気的負荷による変形、破壊、発熱等の評価が極めて重要である。
本年は、Y系高温超伝導酸化物を超伝導及び常伝導状態満おいて強度並びに破壊靱性試験及び温度上昇計測を実施し、微視破壊あるいは局部的クエンチ発生の評価と、それにより誘起される磁場の変動を超伝導量子干渉素子(SQUID)を用いて連続計測する手法について検討した。
これまでの研究をもとにY系の超伝導材料をバルク状で形成し、又それらを精度よく加工し、円板を用いた圧裂ブラジリアン試験並びにラウンドコンパクトテンション試験片、角柱試験片を加工し、引張強度、破壊靱性値の評価及び圧縮負荷による超伝導特性評価を行った。
(1)これからの材料について同様な圧裂並びに破壊靱性試験を超伝導状態下で実施し、4端子法によりき裂発生、伝播に伴う端子電圧の上昇を監視し超伝導から常伝導への遷移と材料内の微視破壊プロセスの対応関係を明らかにした。
(2)超伝導量子干渉素子電場計システムによる微弱磁場検出システムの検討及び設計を行い、装置を作製しその性能を評価した。

Research Products

• [Publications] 渡辺豊,庄子哲雄: "酸化物超伝導体の破壊強度・靱性評価と破壊過程での超伝導性" 日本機械学会論文集(A編). 55. 843-846 (1989)
• [Publications] T.Shoji and Y.Tazawa: "Deformation and Fracture Characteristics and its Effects on Superconductivity of High Tc Ceramic Superconductor" Proc.of JapanーUS Seminar(to be presented). (1990)