2021 Fiscal Year Research-status Report
Improvement of critical current in superconducting detachable joint for high-resolution micro MRI
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20K04584
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| Research Institution | Yonago National College of Technology |
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Principal Investigator |
田中 博美 米子工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60511491)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 電子・電気材料 / 特性改善 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では脱着可能なBi系高温超伝導接合において問題となっている低い臨界電流を改善し、高分解能μMRIの実用化を促進する。
昨年度は、Bi系高温超伝導線材の最外皮である補強用金属材（以後、補強材）を、非加熱で機械的に取り除く手法を検討し、従来法(ウェットエッチングにより補強材を除去)に比べて化学的ダメージを低減できることを明らかにした。
本年度は、非加熱で補強材を機械的に取り除いた線材を用いて、接合作製する際の条件を種々に変えながら作製条件の最適化を行った。特に、Bi系高温超伝導線材接合の結合力を向上させるために、プレスした接合に対して加熱処理を施した。このとき、プレス圧力：100 MPa、加熱時間：60 min、加熱温度：～900 ℃とした。また、加熱中による試料からの酸素が抜けを防止するため、加熱時の雰囲気は酸素雰囲気下とした。なお酸素流量は50 ml/minとした。
実験の結果、加熱温度を850℃以上にすると接合の結合力が大きくなり、Bi系高温超伝導線材接合の機械的強度が高くなることが分かった。一方で、超伝導特性は劣化（Tc以下でも接合に残留抵抗が存在する）することが電気輸送特性測定の結果から分かった。そこで、超伝導特性劣化した接合試料に対してEDX組成分析等で丹念に分析した。その結果、接合表面（剥き出しにした線材内部）のBiが大きく減少していることが明らかとなった。そこで、Biの離脱を防ぐためにBi系高温超伝導バルク体（Bi-2212ペレット）を、接合と抱き合わせて850 ℃で加熱した。その結果、残留抵抗がなくなり、超伝導特性を確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の研究では、非加熱で機械的に保護材を取り除きBi系高温超伝導線材の内部に存在する多芯線をダメージレスで露出させた線材を用いて接合作製を行った。特に、接合の機械的強度を向上させるため、接合作製時の条件を種々に変えて実験を行った。これにより、機械的強度が大きい超伝導接合を作製することに成功した。以上のことから、本研究は、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、接合作製時の条件を更に変えながら最適化を行う。これにより、超伝導特性に優れ、かつゼロ抵抗を示すBi系高温超伝導接合を作製するための試行錯誤を行う。また、接合界面の化学結合状態を評価するために微小部X線光電子分光測定を行う。
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| Causes of Carryover |
【理由】学会参加の旅費が予定よりも少なくて済んだため、次年度使用額が生じた。
【使用計画】翌年度、旅費および窒素ガス等の消耗品購入として使用する。
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Research Products
(5 results)
