2013 Fiscal Year Annual Research Report
短ξ高温超伝導体における粒内・粒界の不可逆磁場決定因子の解明
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23360007
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
下山 淳一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20251366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 明保 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20581995)
岸尾 光二 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50143392)
荻野 拓 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70359545)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 超伝導体 / 臨界電流特性 / 結晶粒界 / 不可逆磁場 / 化学組成 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、多結晶高温超伝導材料の特性改善に向けた有効な戦略確立を目指し、高温超伝導体の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性、特に磁場中特性に強く関わる不可逆磁場特性の決定因子の解明を進めている。24年度までの研究では銅酸化物高温超伝導体の焼結体試料に対する後熱処理およびキャリア濃度制御の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性に与える影響を調べたほか、鉄系高温超伝導体の高純度多結晶体の作製にも着手し、さらに亜粒界を持つY123溶融凝固バルク体の臨界電流特性制御を試み銅酸化物超伝導体Y123の無配向多結晶体では、23年度に達成した結晶粒間の臨界電流密度Jcを6倍以上改善する手法を見出した。25年度もこれらの研究を継続し、Y123焼結体の粒間のJcをさらに高めること、これがこれまでの焼結、後熱処理過程の温度、酸素分圧の最適化、原料高温焼成後にボールミル粉砕した粉末を用いる手法だけでなく、ほぼ同じ特性がCaの置換によっても達成された。また、Y123溶融凝固バルクではBa2Cu3O4Cl2の添加が亜粒界を持つa軸成長領域のJcを一様に高めることを見出した。さらに種結晶を2つ用い意図的に粒界を設けた溶融凝固バルクを作製しCaドープが粒界の方位によらず粒間Jcを改善することがわかった。他のRE123焼結体や水銀系超伝導体についても粒間結合の改善を進めたがY123ほど顕著な進展はなかった。一方、鉄系超伝導体で最高のTcを有するSm1111相ではSn添加が無配向焼結体の粒間の臨界電流特性を大きく改善することを確認した。Sn粒子近傍に不純物相が無い緻密にSm1111相の結晶が占める領域が形成されることがわかり、これが65 mol%以上Sn添加した場合につながり、優れた臨界電流特性に結びついたと考えている。Ba122焼結体においても低温焼成で高純度化を進めたところ粒間の臨界電流特性が大きく改善した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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