| Research Abstract |
大嶋等は高温超伝導体(HTS)薄膜の臨界電流密度の非接触・非破壊測定法を開発した.彼らはHTS薄膜に永久磁石を近づけた後に遠ざける間,薄膜に作用する電磁力を測定し,最大反発力が臨界電流密度に比例することを実験的に示した.この傾向は,磁石と薄膜の間に働く電磁相互作用を測定することによって,臨界電流密度を見積もれることを意味する.この方法は永久磁石法と呼ばれる.
永久磁石法をシミュレートするためには,遮蔽電流密度の時間発展を数値的に決定する必要がある.従来,遮蔽電流密度の初期値・境界値問題は陰解法によって解かれてきたが,陰解法は莫大なCPU時間を浪費する.この問題を解決するため,本年度,著者等は修正構成方程式法を提案し,同法の高速性と安定性を数値的に実証した.
さらに,修正構成方程式法を実装した3次元遮蔽電流密度解析コードを開発し,同コードを用いて,磁石位置が永久磁石法の精度に及ぼす影響を調べた.その結果,次のような結論を得た.
1)磁石位置に無関係に,臨界電流密度は最大反発力に比例する.
2)臨界電流密度と最大反発力の比例係数は薄膜のエッジ近傍で大きく変化する.この傾向は永久磁石法の精度が薄膜エッジ近傍で著しく劣化することを意味する.
一方,本年度までに開発された3次元遮蔽電流密度解析コードは,クラックや穴を含むHTS試料の解析には適用できない.これは,遮蔽電流密度方程式を導く際に,試料の断面形状に単連結性を仮定していたからである.それ故,クラックや穴を含む場合に対応できる解析コードの開発を次年度の研究計画に新たに加える予定である.
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