2019 Fiscal Year Research-status Report
Creation of nanowhisker growth technology for improvement of energy material performance by quantum effect
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19K22154
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
一野 祐亮 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90377812)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 超伝導 / VLS成長 / 液相安定化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、ナノウィスカー成長で重要となる液相の組成と液相安定化条件を明らかにするために、状態図の作成を行った。
気-液-固相を利用した薄膜結晶成長モードの一つであるVLS結晶成長モードでは、種結晶上に液相となる物質あるいは液相触媒となる物質を蒸着し、加熱することで液相にする。この液相にエネルギー材料の原料が溶け込み過飽和状態となることで結晶成長が起こる。そのため、まずはエネルギー材料としてYBa2Cu3Oy(YBCO)高温超伝導体に着目した。先行研究から、YBCOではBa-Cu-O酸化物が液相となることが分かっている。ナノウィスカー成長においては、成膜レートも重要なパラメータとなる。本研究で用いたPLD法では酸素圧力で成膜レートを成業できるため、幅広い酸素圧力と温度の範囲でBa-Cu-O液相が安定に存在できる条件と組成を探索した。
Ag2Oを0～20 wt%添加したBa-Cu-Oをターゲットとして、基板温度(Ts) 870-930ºC、酸素圧力(pO2) 53-200 Paの範囲でBa-Cu-O+Agを成膜し、Ts-pO2状態図を作成した。その結果、Agが増えるに従って、高Ts、高pO2でBa-Cu-Oが液相になる安定領域が広がる傾向が得られた。また、副産物であるが、YBCOの成膜レートを26 nm/sまで向上させることが出来た。従来法では5 nm/s程度であるため、5倍以上の成膜レートの向上が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
液相と基板界面のぬれ性制御を行う予定であったが、十分にその評価ができていない。そのため、進捗はやや送れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
種々の基板材料状に様々な温度、圧力でBa-Cu-O+Ag液相を蒸着し、ぬれ性に与える影響を評価する。
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| Causes of Carryover |
2019年度は、ぬれ性の評価が不十分であり研究進捗もやや遅れている。そのため、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は、上記進捗の遅れを取り戻すために使用する。具体的には、作製した試料を効率的に評価するための計測機器購入に充てる予定である。
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[Presentation] Strongly Enhanced Critical Current in thickened BaHfO3-doped YBa2Cu3Oy Coated Conductors prepared by Vapor-Liquid-Solid Growth Technique.2019
Author(s)
T. Ito, K. Yasuda, Y. Tsuchiya, Y. Ichino, Y. Yoshida, A. Ichinose, S. Awaji, T. Okada
Organizer
32th International Symposium on Superconductivity 2019, WB1-3, Dec. 3-5, 2019, Miyako Messe, Kyoto, Japan (oral)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Rectification by Superconducting Diodes Made of REBCO Films2019
Author(s)
Y. Tsuchiya, K. Suzuki, T. Hori, Y. Ichino, Y. Yoshida
Organizer
32th International Symposium on Superconductivity 2019, PC7-4, Dec. 3-5, 2019, Miyako Messe, Kyoto, Japan (oral)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thickening of YBa2Cu3Oy coated conductors fabricated by self-heating technique in Pulsed Laser Deposition method and evaluation of the superconducting properties2019
Author(s)
W. Sato, Y. Tsuchiya, Y. Ichino, A. Ichinose, Y. Yoshida
Organizer
32th International Symposium on Superconductivity 2019, WBP5-2, Dec. 3-5, 2019, Miyako Messe, Kyoto, Japan (poster)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fabrication of YBa2Cu3Oy coated conductor by Vapor-Liquid-Solid growth technique using Reel-to-Reel system2019
Author(s)
K. Yasuda, T. Ito, Y. Tsuchiya, Y. Ichino, Y. Yoshida
Organizer
32th International Symposium on Superconductivity 2019, WBP8-3, Dec. 3-5, 2019, Miyako Messe, Kyoto, Japan (poster)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Angular dependence of critical current for REBCO coated conductor under various bending strains2019
Author(s)
K. Hatano, H. Oguro, M. Miura, Y. Ichino, Y. Kamihara
Organizer
32th International Symposium on Superconductivity 2019, WBP8-4, Dec. 3-5, 2019, Miyako Messe, Kyoto, Japan (poster)
Int'l Joint Research
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