2021 Fiscal Year Annual Research Report
高Ic高温超伝導線材の創出のための磁気科学的材料エンジニアリング
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17H03235
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| Research Institution | Kyoto University of Advanced Science |
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Principal Investigator |
堀井 滋 京都先端科学大学, 工学部, 教授 (80323533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下山 淳一 青山学院大学, 理工学部, 教授 (20251366)
一瀬 中 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (70371284)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 回転変調磁場 / 磁場配向 / 双晶 / 磁気異方性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度では、Dy123の2軸配向焼結体を作製し超伝導特性の評価、Dy123双晶組織制御の試み、2軸配向Dy123粒子の双晶組織観察、を行った。試料の回転変調を必要としない永久磁石を使った回転磁場発生装置を用いて、0.8テスラ程度の回転変調磁場にて、Dy123の2軸配向グリーンシート（1.5mm厚）を最終年度においても作製した。このグリーンシートを焼結して、2軸配向Dy123焼結体を得た。X線極点図測定から配向度が不十分ではあるものの2軸配向が認められた。20Kでの磁化測定から１平方センチメートル当たりの臨界流密度が数百アンペアレベルであｒことがわかった。粒間結合の強化が課題であるものの、磁場配向法でも2軸配向焼結体が得られることを原理的に示した。
また、Dy123双晶組織制御として、急冷法を利用した熱処理プロセスによる制御を試みた。正方晶-斜方晶転移温度近傍で徐冷もしくは急冷したDy123試料をエポキシ樹脂中で2軸磁場配向させX線回折法による配向度評価から温度プロファイルによる双晶制御の可能性を検討した。結果的には顕著な配向度の変化は見られなかった。熱処理温度制御では急激な酸素量変化を実現することが難しいことが挙げられ、別の材料学的パラメータでの制御が必要である。
TEMおよび制限視野EDを利用したDy123粉末の双晶組織観察を引き続き行った。樹脂中の磁場配向Dy123粒子の複合材料についてFIB加工前の研磨処理などを行うことでFIB加工時の試料破損の歩留まりが向上した。複数個の２軸磁場配向粒子のc面の双晶組織の観察を行った。いずれの場合においても２つのドメインの存在比は1：1ではなく不均質であった。その範囲は1：1.5～1：2程度であり、通常の合成・アニール方法で得られるDy123粒子の面内磁気異方性は、分子レベルの約3分1から5分の1程度に減少していることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
【受賞】堀井滋、粉体粉末冶金協会・研究進歩賞 2021.6
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