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2009 Fiscal Year Annual Research Report

運転条件を考慮した低損失銀シース高温超電導線材の電磁設計指針の構築

Research Project

Project/Area Number 20686020
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

稲田 亮史  Toyohashi University of Technology, 工学部, 助教 (30345954)

Keywords高温超電導線材 / 酸化物バリア / 交流損失 / 多芯化 / ツイスト構造 / 横断抵抗率 / 結合周波数
Research Abstract

前年度の研究に引き続き,超電導体との反応性が少なく高い超電導フィラメント間横断抵抗が得られるSrZrO_3(加工性改善のためBi_2Sr_2CaCu_2O_xを20wt%添加)をバリア材とする銀シース高温超電導線材について,臨界電流特性と交流電磁特性の評価を行った。最外層に使用する合金シース材をAgMnからAgMgに変更し,バリア層の塗付厚の制御を行うことで,77K・自己磁界下における臨界電流密度J_cは最大値で22kA/cm^2,メートル長線材においても平均J_c=19kA/cm^2を得ることができた。前年度の試作線材(J_c=12-15kA/cm^2)と比較して,内層の純銀シース材との界面付近におけるフィラメントの平坦性が改善されており,これがJ_cの向上に寄与していると考えられる。また,実用的なツイスト構造を有するSrZrO_3バリア線材を作製し,線材面に対する横磁界印加方向を平行および垂直としたときの損失低減効果を77Kにて検証した。ツイスト長(L_t)が15mmとした線材において,平行磁界下での損失は非バリア線材(ツイストなし)の1/5程度(50Hz, 50mT)に低減されたのに対し,垂直磁界下では線材の形状異方性と反磁界効果のため,50Hzでの損失低減効果は殆ど得られなかった。本線材において,垂直磁界下でフィラメント間電磁結合が発生する目安となる結合周波数f_cは25Hz程度であり,商用周波数よりも依然として低いことを確認した。f_c向上に向けてL_tの狭小化を試みた結果,L_t<10mmにおいてf_cは100Hz以上(L_t=5.4mmにて最大380Hz)に増加した。更に,横断抵抗はL_tによらず純銀シース線材の15-20倍程度に向上していることが示唆された。しかしながら,L_t<10mmとした際にJ_cは4-8kA/cm^2と大きく低下してしまった。L_tの狭小化に伴い,外層シース材の破損や線材内層に位置するフィラメント形状の乱れが顕著に発生しており,現在,これを抑制するための線材構造・加工条件の検討を包括的に進めている。

  • Research Products

    (23 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Interfilamentary coupling properties of Bi2223/Ag tapes with oxide barriers subjected to AC perpendicular magnetic field2010

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Journal Title

      Physica C 470

      Pages: 20-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduction of AC losses in Bi-2223 tapes by introducing interfilamentary oxide barriers2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Mitsuno, K.Soguchi, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 19

      Pages: 3018-3021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AC loss reduction in Bi2223 tapes with interfilamentary oxide barrier2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Mitsuno, S.Baba, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Journal Title

      Transactions of the Material Research Society of Japan 34

      Pages: 561-564

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduction of AC losses in Bi2223 tapes with interfilamentary oxide barriers2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Mitsuno, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Journal Title

      Physica C 469

      Pages: 1500-1504

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and properties of Bi2223 tapes with CuO barrier formed by the in-situ oxidation method2009

    • Author(s)
      Y.Nakamura, T.Machida, C.Kurihara, R.Inada, A.Oota
    • Journal Title

      Physica C 469

      Pages: 1496-1499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of filament twist on the structure and properties of Ag-sheathed Bi2223 tape2009

    • Author(s)
      Y.Nakamura, C.Kurihara, T.Machida, R.Inada, A.Oota
    • Journal Title

      Physica C 469

      Pages: 1492-1495

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and characterization of Bi2223 tapes with interfilamentary SrZrO_3+Bi2212 barriers for AC loss reduction2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology 22

      Pages: 085014(8)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 走査ホール素子顕微鏡によるDI-BSCCO線材の残留磁界分布測定2010

    • Author(s)
      稲田亮史, 馬場翔平, 牧原知秀, 中村雄一, 太田昭男, 坂元周作
    • Organizer
      平成22年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] バリア入りBi2223線材における直流通電時の自己磁界分布測定2010

    • Author(s)
      牧原知秀, 馬場翔平, 稲田亮史, 中村雄一, 太田昭男, 坂元周作, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      平成22年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] 酸化物バリアを導入した低損失Bi2223線材の作製と評価2010

    • Author(s)
      稲田亮史, 奥村康裕, 中村雄一, 太田昭男, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      2010年(平成22年)春季第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 高抵抗銀合金シースBi2223線材の交流垂直磁界下におけるフィラメント間結合特性2009

    • Author(s)
      稲田亮史, 田中洋介, 中村雄一, 太田昭男, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] ホール素子磁気顕微鏡によるCa_2CuO_3バリア導入Bi2223線材の残留磁界分布測定2009

    • Author(s)
      馬場翔平, 稲田亮史, 中村雄一, 太田昭男, 坂元周作, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] フィラメントツイストがBi2223線材の特性に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      中村雄一, 藤原吉一, 稲田亮史, 太田昭男
    • Organizer
      第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] Comparison of AC loss characteristics for Bi2223 tapes with resistive Ag-alloy or oxide barrier2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Organizer
      22th International Symposium on Superconductivity (ISS 2009)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Non-destructive evaluation of longitudinal uniformity for twisted Bi2223 tapes using scanning Hall-probe microscopy2009

    • Author(s)
      R.Inada, T.Makihara, S.Baba, Y.Nakamura, A.Oota, S.Sakamoto, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Organizer
      22th International Symposium on Superconductivity (ISS 2009)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Effect of filament twist and high resistive barrier on the properties of Ag-sheathed Bi2223 tapes2009

    • Author(s)
      Y.Nakamura, A.Nagaoka, Y.Fujiwara, R.Inada, A.Oota
    • Organizer
      22th International Symposium on Superconductivity (ISS 2009)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Evaluation of remanent field distributions on Bi2223 tapes with oxide barriers by using scanning Hall-probe microscopy2009

    • Author(s)
      R.Inada, S.Baba, T.Makihara, Y.Nakamura A.Oota, S.Sakamoto, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Organizer
      9th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2009)
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] AC magnetization losses under perpendicular field for twisted Bi2223 tapes with enhanced interfilamentary resistivity2009

    • Author(s)
      R.Inada, Y.Mitsuno, K.Soguchi, Y.Tanaka, Y.Nakamura, A.Oota, C.S.Li, P.X.Zhang
    • Organizer
      9th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2009)
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] 酸化物バリアを導入したBi2223ツイスト線材の交流垂直磁界下における芯間結合特性2009

    • Author(s)
      稲田亮史, 中村雄一, 太田昭男, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知工業大学
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 交流垂直磁界下におけるBi2223バリア線材のフィラメント間結合特性の評価2009

    • Author(s)
      稲田亮史, 中村雄一, 太田昭男, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Ag-Au合金を母材とするBi2223線材およびバリア入りBi2223線材の交流損失特性2009

    • Author(s)
      稲田亮史, 光野克紀, 荘口和真, 中村雄一, 太田昭男, 李成山, 張平祥
    • Organizer
      第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-05-13
  • [Presentation] ポストアニール条件がBi2223線材の組織および特性に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      中村雄一, 成定利明, 稲田亮史, 太田昭男
    • Organizer
      第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-05-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.super.ee.tut.ac.jp

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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