2010 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場中での超伝導臨界電流の歪効果の解明=応力・歪問題の新しい展開をめざして=
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21360312
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| Research Institution | Institute of Brain and Blood Vessels |
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Principal Investigator |
長村 光造 (財)脳血管研究所, 名誉教授 (50026209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
町屋 修太郎 大同大学, 工学部, 講師 (40377841)
鈴木 裕士 独立行政法人日本原子力開発機構, 研究員 (10373242)
土屋 佳則 独立行政法人物質・材料研究機構, 特別研究員 (10455298)
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| Keywords | 機械・電磁気特性 / 臨界電流 / ヤング率 / 耐力 / 不可逆歪 / 中性子回折 / 残留歪 / 高温超電導 |
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| Research Abstract |
現在、国を挙げて電力政策の見直しが迫られており、全体に人類が直面するエネルギー危機の解決のため、超伝導技術は最重要キーテクノロジーのひとつとして期待されているが、超伝導技術の真の実用化にはまだ克服すべき広範でかつ共通する材料科学的技術課題が立ち塞がっている。本提案ではその中でも最も重要な臨界電流の応力・歪問題の解決を主目的として研究を実施し、本年度次のような成果を得た。臨界電流の歪依存性、ひいては超伝導特性の力学応答を解明するため去年に引き続き磁場、温度、歪についてのスケーリング則に関する定式化を検討した。日本原子力開発機構J-RR3のRESA施設に低温において引張環境下で残留歪・応力を測定する装置の性能の向上のため一部改修を行った。この装置により低温で引張荷重を印加してNb_3Sn線材およびYBCOテープ中各成分の残留歪を測定し,超伝導層中の残留応力がゼロになる力学条件を見出した。Nb_3Sn線材における臨界電流の真性歪効果は一軸応力の印加により等方的なエネルギーバンドの対称性が破れることが原因であるという仮説について、臨界電流の極大が発現する外部歪が超伝導層中の残留応力がゼロになる力学条件に対応することを見出すことにより実験的に証明した。特に今年度は横歪の効果についても考慮した。しかしYBCOテープでは残留歪ゼロの位置と臨界電流が最大になる歪位置が一致しないことも初めて明らかになった。このことは高温超伝導体ではNb_3Snとは別の真性歪効果のメカニズムがあることを示唆するものであり、さらにBSCCO,MgB_2系等の超電導材料についても系統的な検討を行い、"全スケーリング"則の再構築を検討する予定である。
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[Journal Article] Stress/Strain Effects on Industrial Superconducting Composites2011
Author(s)
Ito Takayoshi, Harjo Stefanus, Osamura Kozo, Hemmi Tsutomu, Awaji Stoshi, Machiya Shuichiro, Oguro Hidetoshi, Nishijima Gen, Takahashi Kohki, Matsui Kunihiro, Tuchiy a Yoshinori, Arima Hiroshi, Aizawa Kazuya, Koizumi Norikiyo, Nakamoto Tatsushi, Oeyitsu toru
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Journal Title
Materials Science Forum
Volume: 681
Pages: 209-214
Peer Reviewed
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