2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Iron-based superconducting materials towards high field applications
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15H05519
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山本 明保 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (20581995)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 材料 / 鉄系高温超伝導体 / 高磁場応用 / 磁石 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，鉄系高温超伝導体の高温，高磁場，コンパクト磁石材料としてのポテンシャルを評価する目的で，鉄系高温超伝導多結晶バルク磁石を試作し，捕捉磁場特性を評価した．KドープBa122多結晶バルクは，5 Kにおいて約1 T, 20 Kにおいて約0.5 Tの捕捉磁場を示した．磁気光学測定からは，捕捉磁場は円盤状バルク体の形状を反映して，中心部から外周部に向かって勾配を有する円形の分布をしており，周方向には均一な分布を示した．この結果はBa122バルク体全体を均一に電流が循環していることを示唆する．また，バルクから切り出した小片に対する局所磁化測定により得られたJc(H, T)値を用いた，数値シミュレーションによる捕捉磁場の計算値は実験値をよく再現しており，122バルク試料内の電流分布が均一であることを示唆した．これはMgB2バルクと同様であり，結晶成長に由来する電流分布の不均一性が生じうるREBCOバルクとは異なる．バルク間中心部とバルク表面中心部に配置したホール素子により測定した試料のB-Hカーブは，ゼロ磁場下冷却後，外部磁場を増加させると約0.7テスラまで磁場が遮蔽された．B-Hヒステリシスループ幅は低磁場下において減少がみられるが，高磁場ではほとんど変化せず，最大印加磁場である8 Tにおいてもループは開いていた．これは122系バルクの不可逆磁場が極めて高く，磁束ピンニング力が強いことに由来する．マイクロVickers試験後の圧痕の光学顕微鏡像から解析したBa122バルクのVickers硬さは3.5(±0.2) GPaであり，超伝導バルクとして良好な機械特性を有することが分かった．Ba122多結晶バルクは，比較的簡便，かつ大型化可能な製法で作製ができ，優れたJcの磁場依存性と非常に高い不可逆磁場を持つことから，REBCOやMgB2にはないユニークな特徴を提供する大型，高磁場磁石として有望なポテンシャルを有すると言える．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Optimization of high isostatic pressure annealing processes for2017
Author(s)
Andrzej Morawski, Tomasz Cetner, Stanislaw Filipek, Miroslaw Gurzkowski, Daniel Gajda, Grzegorz Gajda, Andrzej Zaleski, Matt Rindfleisch, Michael Tomsic, Wolfgang Haesler, Konstantin Nenkov, Akiyasu Yamamoto, Ryszard Diduszko, Piotr Przyslupski
Organizer
13th European Conference on Applied Superconductivity
Int'l Joint Research
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