2008 Fiscal Year Annual Research Report
非超電導ナノ粒子添加による溶融成長バルク超電導体の特性制御
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18560642
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
和泉 充 Tokyo University of Marine Science and Technology, 海洋工学部, 教授 (50159802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 雅人 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00365545)
平林 泉 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長 (80126151)
坂井 直道 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長補佐 (00415936)
井田 徹哉 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80344026)
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| Keywords | バルク高温超電導体 / ナノ粒子分散効果 / 磁束のピン止め / パルス着磁 / バルク高温超電導磁石 / 液体窒素冷却超電導モータ / ネオン冷却バルク超電導モータ / ピン止め力 |
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| Research Abstract |
本研究は液体窒素温度で実用が始まっている酸化物高温超電導体の結晶の塊であるバルク高温超電導体として比較的磁石性能の高いGdBa_2Cu_3O_7_,について、空気中で溶融成長により、磁石性能の向上を目指したものである。これまでに結晶構造内部でGdとBaとが固溶体を形成するがこれの超電導特性を向上させるためにはアニール処理が有効であることを示し、様々な常磁性金属酸化物のナノ粒子を添加することによって固溶体形成が抑制され臨界電流やピン止め特性が向上することを明らかにした。20年度においては、われわれの独創により、新規な磁束ピン止め中心材料として、軟磁性粒子の添加効果を調べた。バルク体から切り出した一部の領域とではあるが、Fe/Si系の市販の軟磁性微粒子を適用して、臨界電流の磁場依存性において顕著なピン止め効果の増大を発見した。この効果の軟磁性粉添加量の増減による臨界電流の磁場中変化を精密に調べ、磁場中の臨界電流密度の最大値を見出した。高臨界電流密度の領域が磁石全面に均一化された素材を得ることが今後の次の段階の課題となる。また、本年度は研究の最終年度にあたることから、応用の可能性のひとつである超電導モータ向けの大電流リードの試設計を行い、これを試作して、電流耐性と発熱特性の測定を試行した。その結果、本研究で得られたピン止め効果が電流リードを構成する素片に一様に獲得できれば、磁場中でも、発熱が少なく、300A以上の大電流を通電できる電流導入素子ができることを実証した。
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