1996 Fiscal Year Annual Research Report
拡散法により合成した酸化物高温超伝導体電流リ-ドに関する基礎的研究
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07650824
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
山田 豊 東海大学, 工学部, 教授 (10266372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太刀川 恭治 東海大学, 工学部, 教授 (40197372)
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| Keywords | 酸化物高温超伝導体 / ビスマス系 / Bi-2212 / 拡散法 / 臨界電流 / バルク / 電流リ-ド |
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| Research Abstract |
Bi系2212酸化物高温超伝導体の拡散法による作製とその特性について、平成7年度に引き続き研究を行った。拡散法は、高融点の酸化物基盤と抵融点の酸化物塗布材との拡散反応により所望の超伝導相を得る方法であるが、平成8年度は、昨年度設置した小型等方圧加圧装置を用いて成形した中実円筒(直径3mm)基盤の外周部に均一で緻密な、厚さ約150μmのBi系2212酸化物超伝導層を拡散法により合成し、実用上重要な臨界電流特性と組織との関係を主として調べた。
Bi系2212酸化物超伝導体は、上記0212(Sr:Ca:Cu=2:1:2)酸化物基盤と2001(Bi:CU=2:1)酸化物塗布材との拡散反応によりBi_2(Sr,Ca)_2Cu酸化物を経て生成し、拡散方向すなわち円筒試料の半径方向に板状の結晶が配向した特徴ある組織を呈している。酸化物塗布材中に添加したAgは、拡散反応を促進し、短期間で拡散相を生成する効果があり、反応後は円筒状試料表面に集積して超伝導層と電極との接触抵抗を低減する。臨界電流(1c)は、25K以下の自己磁場下では当大学の電源容量の限界である300Aを超えており、これは、バルクとしては極めて高い20000A/cm^2以上の臨界電流密度(Jc)に相当する。1cは、温度および磁場のの増加とともに減少するが、50 K-OT,40 K-0.5T及び35 K-1 Tにおいて100Aの1cが得られた。拡散法で作製した本バルク試料は、1cおよびJcともに高く、酸化物特有の低熱伝導率を有しているので、ガス冷却型あるいは冷凍機冷却型いずれの場合についても低熱侵入量の電流リ-ドとして有望である。
なお、本研究成果については、平成9年度国際低温材料会議(ICMC,Portland)、日本金属学会春期大会及び低温工学・超電導学会春期大会にて発表予定である。
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[Publications] Y.Yamada,K.Tachikawa et al.: "Critical Current and Structure of Bi-2212 Oxide Prepared by a Diffusion Process" IEEE Trans. on Appl. Superconductivity. Vol.7(in press). (1997)
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[Publications] Y.Yamada,K.Tachikawa et al.: "Superconducting Properties and Structures in Bi-2212 Oxide Synthesized by a Diffusion Process" Proc.of 1996 Int.Cryo.Materials Conf.(in press). (1997)
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[Publications] K.Tachikawa,Y.Yamada et al.: "Structures and Superconducting Properties of Oriented Bi-2212 Oxide Layer Synthesized by a Diffusion Process" Proc.of 1994 Topical Int.Cryo.Materials Conf.307-310 (1995)
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[Publications] K.Tachikawa,Y.Yamada et al.: "Effect of F Addition on the Superconducting Properties and Structures of Tl-Base Oxide Synthesized by a Diffusion Process" Proc.of 1994 Topical Int.Cryo.Materials Conf.311-314 (1995)
