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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Self-protection of semi-insulated HTS coil for thermal runaway

Research Project

Project/Area Number 16K20898
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

土屋 雄司  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50736080)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords超電導 / 超伝導マグネット / 臨界電流
Outline of Annual Research Achievements

低炭素社会の実現に向け、高温超伝導コイルによる発電・貯蔵エネルギーシステムの開発が急務である。高温超伝導コイルは、資源枯渇に対応した液体ヘリウムを用いない冷凍機冷却システムを用いた運用が期待されており、従来の低温超伝導コイルに比べ、飛躍的に高い磁場での運用も期待されている。しかし、高温超伝導コイルは、その許容電流である臨界電流以上の電流が流れた際に、熱暴走によって焼損するという欠点があり、その検出は非常に困難である。そのため、本研究では、高温超伝導コイルの熱暴走に対する保護方法の開発を目指す。
本年度は、高温超伝導コイルの保護方法に向けた要素開発として、高温超伝導コイルにおける熱電磁気解析に向けた数値計算システムを立ち上げおよび、高温超伝導線材の特性測定手法の開発および高温超伝導コイルの許容電流を増加させるため特性向上に向けた高温超伝導薄膜の作製を行った。具体的には、液体窒素中700A級およびm長級の超伝導線材の大電流超伝導特性評価装置の立ち上げを行った。これを用いて、市販高温超伝導線材の超伝導特性評価を行った。また、立ち上げた数値計算システムを用いて超伝導コイルにおける電磁気数値計算を行った。さらに、不純物導入による高温超伝導薄膜の特性向上を達成し、高温超伝導コイルの許容電流向上に関する指針を得た。
今後、本研究にて立ち上げた超伝導線材評価装置、数値計算システムおよび、得られた高温超伝導薄膜の特性向上の手法を用いて、より高い許容電流を持つ高温超伝導コイルの作製および、実機サイズでの熱電磁気数値計算を行う予定である。

  • Research Products

    (59 results)

All 2018 2017

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 14 results) Presentation (45 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Improved Flux Pinning for High-Field Applications in BaHfO3-Doped SmBa2Cu3 Oy-Coated Conductors With High Density of Random Pinning Centers Induced by BaHfO 3 Nanorods2018

    • Author(s)
      Miura Shun、Tsuchiya Yuji、Yoshida Yutaka、Ichino Yusuke、Awaji Satoshi、Ichinose A.、Matsumoto Kaname、Ibi Akira、Izumi Teruo、Iwakuma Masataka
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      Volume: 28 Pages: 1~6

    • DOI

      10.1109/TASC.2018.2804667

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Diffusion Constants and Supersaturations in SmBCO Films Prepared by Pulsed Laser Deposition Method2018

    • Author(s)
      Ichino Yusuke、Shimazaki Naoto、Miura Shun、Tsuchiya Yuji、Yoshida Yutaka
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      Volume: 28 Pages: 1~4

    • DOI

      10.1109/TASC.2018.2800078

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strongly enhanced irreversibility field and flux pinning force density in SmBa2Cu3O y -coated conductors with well-aligned BaHfO3 nanorods2017

    • Author(s)
      Miura Shun、Yoshida Yutaka、Tsuchiya Yuji、Ichino Yusuke、Awaji Satoshi、Ichinose Ataru、Matsumoto Kaname、Ibi Akira、Izumi Teruo、Iwakuma Masataka
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 10 Pages: 103101~103101

    • DOI

      10.7567/APEX.10.103101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] C-axis correlated pinning mechanism in vortex liquid and solid phases for Sm123 film with well-aligned BaHfO3 nanorods2017

    • Author(s)
      Awaji Satoshi、Tsuchiya Yuji、Miura Shun、Ichino Yusuke、Yoshida Yutaka、Matsumoto Kaname
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 114005~114005

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa8d10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flux pinning landscape up to 25 T in SmBa2Cu3O y films with BaHfO3 nanorods fabricated by low-temperature growth technique2017

    • Author(s)
      Tsuchiya Yuji、Miura Shun、Awaji Satoshi、Ichino Yusuke、Matsumoto Kaname、Izumi Teruo、Watanabe Kazuo、Yoshida Yutaka
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 104004~104004

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa7ef0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Superconducting properties and microstructures for Ba2SmNbO6 and BaHfO3 co-doped SmBa2Cu3O y thin films2017

    • Author(s)
      Kusafuka Yuma、Ichino Yusuke、Tsuchiya Yuji、Ichinose Ataru、Yoshida Yuatka
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 125008~125008

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa9241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approaches in controllable generation of artificial pinning center in REBa2Cu3O y -coated conductor for high-flux pinning2017

    • Author(s)
      Yoshida Y、Miura S、Tsuchiya Y、Ichino Y、Awaji S、Matsumoto K、Ichinose A
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 104002~104002

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa8236

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carrier Density Dependence of the Critical Temperature in BaHfO3 doped SmBa2Cu3O y Films2017

    • Author(s)
      Sato S.、Tsuchiya Y.、Ichino Y.、Yoshida Y.
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 871 Pages: 012034~012034

    • DOI

      10.1088/1742-6596/871/1/012034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large and field-insensitive critical current densities in (Sr,Na)Fe2As2 superconducting tapes2017

    • Author(s)
      Suwa T、Pyon S、Park A、Tamegai T、Tsuchiya Y、Awaji S、Watanabe K
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 871 Pages: 012062~012062

    • DOI

      10.1088/1742-6596/871/1/012062

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong flux pinning at 4.2 K in SmBa2Cu3O y coated conductors with BaHfO3 nanorods controlled by low growth temperature2017

    • Author(s)
      Miura S、Tsuchiya Y、Yoshida Y、Ichino Y、Awaji S、Matsumoto K、Ibi A、Izumi T
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 084009~084009

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa76a1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Test Results of a Cryogenic Cooling System for a 25-T Cryogen-Free Superconducting Magnet2017

    • Author(s)
      Takahashi Masahiko、Iwai Sadanori、Miyazaki Hiroshi、Tosaka Taizo、Tasaki Kenji、Hanai Satoshi、Ioka Shigeru、Takigami Hiroyuki、Watanabe Kazuo、Awaji Satoshi、Oguro Hidetoshi、Tsuchiya Yuji
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      Volume: 27 Pages: 1~5

    • DOI

      10.1109/TASC.2017.2673762

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical states and thermomagnetic instabilities in three-dimensional nanostructured superconductors2017

    • Author(s)
      Tamegai T.、Mine A.、Tsuchiya Y.、Miyano S.、Pyon S.、Mawatari Y.、Nagasawa S.、Hidaka M.
    • Journal Title

      Physica C: Superconductivity and its Applications

      Volume: 533 Pages: 74~79

    • DOI

      10.1016/j.physc.2016.07.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous anisotropy of critical currents in (Sr, K)Fe2As2tapes2017

    • Author(s)
      Awaji Satoshi、Nakazawa Yushiro、Oguro Hidetoshi、Tsuchiya Yuji、Watanabe Kazuo、Shimada Yusuke、Lin He、Yao Chao、Zhang Xianping、Ma Yanwei
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 035018~035018

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa56fd

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Nanorod Alignment on Flux Pinning State in BaHfO3 Doped SmBa2Cu3 Oy Films2017

    • Author(s)
      Tsuchiya Yuji、Miura Shun、Xu Qianyu、Ichino Yusuke、Yoshida Yutaka、Awaji Satoshi、Watanabe Kazuo
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      Volume: 27 Pages: 1~5

    • DOI

      10.1109/TASC.2016.2646838

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] BaHfO3添加SmBa2Cu3Oy超伝導薄膜の面内磁場下における臨界電流の非対称特性2018

    • Author(s)
      鈴木啓介、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BaHfO3を高濃度添加したSmBa2Cu3Oy薄膜の結晶構造と超伝導特性2018

    • Author(s)
      一野祐亮、佐藤俊、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 傾斜したBaHfO3添加SmBa2Cu3Oy薄膜中の人工ピンニングセンターの形状に関する研究2018

    • Author(s)
      村瀬剛毅、一野祐亮、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] バイクリスタル基板上SmBa2Cu3Oy薄膜における低温強磁場中磁束ピンニング特性2018

    • Author(s)
      土屋雄司、秋田純弥、一野祐亮、岡田達典、淡路智、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BaTbO3添加SmBa2Cu3Oy薄膜における磁束ピンニングの面内異方性臨界電流密度の面内異方性2018

    • Author(s)
      加藤寛樹、土屋雄司、一野祐亮、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] Vapor-Liquid-Solid成長法を用いて作製したBaHfO3添加SmBa2Cu3Oy薄膜の成長機構2018

    • Author(s)
      吉田隆、田尻修也、一野祐亮、土屋雄司、一瀬中
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 二重管封入式温度勾配法を用いて作製したSnSeの結晶性におよぼす冷却速度の影響2018

    • Author(s)
      寺社下文也、田橋正浩、高橋誠、後藤英雄、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BHOピンを導入したSmBCO薄膜の磁化緩和特性の超伝導厚さ依存性2018

    • Author(s)
      木内勝、柏木啓、松下照男、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆、阿久根忠博、西嵜照和
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] REBa2Cu3Oy線材における自己組織化ピンニングセンター薄膜結晶成長シミュレーション2018

    • Author(s)
      一野祐亮、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] HighperformanceREBa2Cu3Oycoatedconductorswithdesignedartificialpinningcenter2017

    • Author(s)
      YutakaYoshida、YusukeIchino、YujiTsuchiya、KanameMatsumoto、TeruoIzumi、AtaruIchinose、SatoshiAwaji
    • Organizer
      InternationalSympodiumonSuperconductivity
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TransportpropertiesofgrainboundariesinSmBa2Cu3OyfilmswithBaHfO3nanorodpinningcentersonbicrystalandIBADsubstratesoverawidetemperatureandfieldrange2017

    • Author(s)
      JunyaAkita、YujiTsuchiya、YusukeIchino、YutakaYoshida
    • Organizer
      InternationalSympodiumonSuperconductivity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effectoffluxpinningforceonin-fieldcurrentcarryingcapabilitiesintheforce-freestateofREBa2Cu3Oyfilmswithparticulateartificialpinningcenters2017

    • Author(s)
      KazukiSugihara、YusukeIchino、YujiTsuchiya、AtaruIchinose、YutakaYoshida
    • Organizer
      InternationalSympodiumonSuperconductivity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EnhancementoftheDepositionRateandCrystallinitiesforSmBa2Cu3OyCoatedConductorsUsingVapor-Liquid-SolidGrowthTechnique2017

    • Author(s)
      TomohiroIto、ShuyaTajiri、YusukeIchino、YujiTsuchiya、AtaruIchinose、YutakaYoshida
    • Organizer
      InternationalSympodiumonSuperconductivity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ApparentpinningpotentialofSmBCOsuperconductingthinfilmwithBHOartificialpins2017

    • Author(s)
      KeiKashiwagi、MasaruKiuchi、TeruoMatsushita、EdmundSojiOtabe、YujiTsuchiya、YutakaYoshida、TadahiroAkune、TerukazuNishizaki
    • Organizer
      InternationalSympodiumonSuperconductivity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vapor-Liquid-Solid成長法を用いて作製したSmBa2Cu3Oy線材の成膜速度と超伝導特性2017

    • Author(s)
      吉田隆、伊東智寛、田尻修也、土屋雄司、一野祐亮
    • Organizer
      低温工学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PLD-SmBCO中尺線材のプルームの組成分布の均一化及び高Jc化技術2017

    • Author(s)
      後藤大志、土屋雄司、淡路智、松本要、吉田隆
    • Organizer
      低温工学会
  • [Presentation] BaHfO3ナノロッドを導入したSmBa2Cu3Oy高温超伝導薄膜における磁化緩和特性2017

    • Author(s)
      土屋雄司、木内勝、一野祐亮、三浦峻、淡路智、松本要、吉田隆
    • Organizer
      低温工学会
  • [Presentation] ReversibleSuperconductingDiodesUsingRectifiedIn-planeVorticesinAsymmetricallyMultilayeredBaHfO3-dopedSmBa2Cu3OyFilms2017

    • Author(s)
      Y.Tsuchiya、K.Suzuki、Y.Ichino、Y.Yoshida
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] InvestigationofthelongitudinalmagneticfieldeffectinREBa2Cu3Oyfilmswithvariousparticulateartificialpinningcenters2017

    • Author(s)
      K.Sugihara、Y.Tsuchiya、Y.Ichino、A.Ichinose、Y.Yoshida
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SurfacediffusionconstantsandsupersaturationsinSmBCOfilmspreparedbypulsedlaserdepositionmethodatvariousdepositionconditions2017

    • Author(s)
      Y.Ichino、N.Shimazaki、Y.Tsuchiya、Y.Yoshida
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VortexDynamicsinSmBa2Cu3OyFilmswithBaHfO3NanorodsasCorrelatedArtificialPinningCenters2017

    • Author(s)
      Y.Tsuchiya、S.Miura、M.Kiuchi、Y.Ichino、Y.Yoshida、S.Awaji
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancementoffluxpinningbyrandompinningcentersat4.2KinBaHfO3-dopedSmBa2Cu3Oycoatedconductors2017

    • Author(s)
      S.Miura、Y.Yoshida、Y.Tsuchiya、Y.Ichino、S.Awaji、K.Matsumoto、A.Ichinose、A.Ibi、T.Izumi、M.Iwakum
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HighfieldsuperconductingcharacteristicsatlowtemperatureofSmBa2Cu3Oxcoatedconductorwithartificialpinningcenter2017

    • Author(s)
      Y.Yoshida、Y.Ichino、Y.Tsuchiya、S.Miura、K.Matsumoto、T.Izumi、A.Ichinose、S.Awaji
    • Organizer
      EuropianConferenceonAppliedSuperconductivity2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PLD法の成膜条件がSmBCO薄膜の拡散係数や過飽和度に与える影響2017

    • Author(s)
      一野祐亮、島崎直人、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 異なる成膜速度で作製したSmBa2Cu3Oy薄膜中BaHfO3ナノロッド形状の変化2017

    • Author(s)
      西山淳一、一野祐亮、土屋雄司、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] Vapor-Liquid-Solid成長法を用いて作製したSmBa2Cu3Oy線材へのBaHfO3人工ピンニングセンターの導入2017

    • Author(s)
      田尻修也、一野祐亮、土屋雄司、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] SmBa2Cu3Oy膜中で太いナノロッドを形成するBa2SmNbO6の初期成長過程観察2017

    • Author(s)
      一野祐亮、伊東佑馬、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BaHfO3添加SmBa2Cu3Oy超伝導線材の各運用領域における主要な磁束ピンニングセンターの同定2017

    • Author(s)
      三浦峻、一野祐亮、土屋雄司、吉田隆、一瀬中、淡路智、松本要、衣斐顕、和泉輝郎、岩熊成卓
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 揮発性材料用の高温熱電特性評価装置の開発2017

    • Author(s)
      寺社下文也、田橋正浩、高橋誠、後藤英雄、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] バイクリスタル基板上BaHfO3添加SmBa2Cu3Oy薄膜において結晶粒界が臨界電流に与える影響2017

    • Author(s)
      秋田純弥、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 様々な磁場・温度条件下においてバイクリスタル基板上SmBa2Cu3Oy薄膜の結晶粒界が臨界電流に与える影響2017

    • Author(s)
      秋田純弥、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] REGREB法により高速成膜したSmBa2Cu3Oy線材の超伝導特性2017

    • Author(s)
      西山淳一、一野祐亮、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BaMO3ナノロッドを導入したSmBa2Cu3Oy超伝導薄膜における磁束液体-磁束グラス相転移2017

    • Author(s)
      土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BaHfO3ナノロッドを導入したSmBa2Cu3Oy超伝導薄膜における高温磁束ピンニング2017

    • Author(s)
      土屋雄司、木内勝、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] BHO人工ピンを導入したSmBCO超伝導薄膜の見かけ上のピン・ポテンシャル2017

    • Author(s)
      柏木啓、木内勝、松下照男、土屋雄司、吉田隆、阿久根忠博、西嵜照和
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] CorrelatedandrandompinningbehaviorsinSm123tapeswithnanorods2017

    • Author(s)
      S.Awaji、Y.Tsuchiya、T.Okada、Y.Imai、S.Miura、Y.Ichino、Y.Yoshida、K.Matsumoto
    • Organizer
      2017CryogenicEngineeringConferenceandInternationalCryogenicMaterialsConference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] MorphologyofPerovskiteOxideNanorodsinHigh-TemperatureCuprateSuperconductingFilmsFabricatedbyVaporPhaseEpitaxy2017

    • Author(s)
      YujiTsuchiya、YusukeIchino、YutakaYoshida
    • Organizer
      8thInternationalConferenceonElectroceramics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ba2SmNbO6ナノロッドを添加したSmBa2Cu3Oy薄膜における磁束ピニング2017

    • Author(s)
      土屋雄司、草深佑真、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      物理学会
  • [Presentation] TDGL方程式の数値計算による縦磁場下磁束量子ダイナミクスに及ぼす磁束ピン止め点の影響2017

    • Author(s)
      一野祐亮、足立健人、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 人工ピン導入SmBa2Cu3Oy線材の微細組織と磁場中超伝導特性2017

    • Author(s)
      吉田隆、一野祐亮、土屋雄司、松本要、一瀬中、淡路智
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] Vapor-Liquid-Solid成長法を用いて作製したSmBa2Cu3Oy線材へのSm2BaCuO5人工ピンニングセンターの導入2017

    • Author(s)
      田尻修也、一野祐亮、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 新規ナノロッド材料BaTbO3のSmBa2Cu3Oy超伝導薄膜への導入2017

    • Author(s)
      土屋雄司、徐千語、一野祐亮、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 積層ハイブリッド人工ピンニングセンターを導入したBaHfO3添加SmBa2Cu3Oy線材の超伝導特性2017

    • Author(s)
      鈴木啓介、土屋雄司、一野祐亮、和泉輝郎、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] パルスレーザーの繰り返し周波数がSmBCO膜の結晶成長様式に与える影響2017

    • Author(s)
      一野祐亮、島崎直人、土屋雄司、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会
  • [Presentation] 二重封止式温度勾配法を用いたSnSe結晶の作製と熱電特性評価2017

    • Author(s)
      寺社下文也、辻岡祐介、田橋正浩、高橋誠、後藤英雄、土屋雄司、一野祐亮、吉田隆
    • Organizer
      応用物理学会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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