2022 Fiscal Year Annual Research Report
Examination of new process for application of polycrystalline high-temperature superconducting materials
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21H01615
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山本 明保 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20581995)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 超伝導 / バルク材料 / 磁場応用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
優れた素質を持つ高温超伝導材料を多結晶形態で応用することを目指し、新規プロセスの基礎開発を目的として研究を進めた。本年度は、液体水素温度などでの高温での応用が可能な超伝導材料として注目されているMgB2の合成プロセスを主に検討した。
超伝導バルクとしての応用を考えた場合、MgB2は粒界弱結合の影響がなく、無配向多結晶体であっても巨視的な超伝導電流を得やすいため、多結晶形態のバルクに高磁場を捕捉することが期待できるが、従来の合成プロセスでは反応時に空隙や不純物が生じることが課題となっていた。そこで本研究では、ホウ素源ペレットにマグネシウムの金属蒸気を輸送し、高充填率なMgB2バルクが得られる、独自のマグネシウム気相輸送(MVT)法に取り組んだ。前年度に得られた化学反応時における組織形成過程に関する知見を元に、反応前駆体となるホウ素源ペレットの化学組成を系統的に変化させてMVT法バルクを作製した。走査型電子顕微鏡により微細組織、化学組成を評価したところ、これまでと比較してより均質な微細組織が得られ、組成制御によって化学反応時の歪生成を大幅に抑制できることを示唆する結果が得られた。
一方、MVT法は、他の高充填率MgB2バルクの合成プロセスとは異なり、原理的に熱処理時の高圧力印加を要さないため、大型のバルクの作製に有利であると考えられる。そこで、得られた化学組成に関する知見も活用することで、より大型のバルクの試作に向けた検討にも着手した。
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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
研究実績の概要に記載の実績が得られており、おおむね研究計画に沿って順調に進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に沿って研究を推進する。次年度は超伝導特性についての検討を重点的に進める。
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[Presentation] Process Machine Learning of Iron-based Superconducting Polycrystalline Bulks2022
Author(s)
Akiyasu Yamamoto1,4, Shinnosuke Tokuta1,4, Yuta Hasegawa1, Shinjiro Kikuchi1, Akimitsu Ishii1,4, Yusuke Shimada2,4, Satoshi Hata3,4, Akinori Yamanaka1,4
Organizer
2022 Materials Research Society (MRS) Spring Meeting (online)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Process Machine Learning, Trapped Magnetic Field, and Key Microstructural Features of Ba122 Superconductors2022
Author(s)
Akiyasu Yamamoto1,4, Shinnosuke Tokuta1,4, Yuta Hasegawa1, Shinjiro Kikuchi1, Akimitsu Ishii1,4, Yusuke Shimada2,4, Zimeng Guo3,4, Satoshi Hata3,4, Akinori Yamanaka1,4
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Superconducting Property of Ba1?xKxFe2As2/BaFe2As2/MgO and the Role of Buffer Layer2022
Author(s)
Dongyi Qin*1,2, Takafumi Hatano3,2, Kazumasa Iida6,2, Zimeng Guo4,2, Hongye Gao5, Satoshi Hata4,2, Michio Naito1,2, Akiyasu Yamamoto1,2
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiscale grain structure of Ba-122 superconducting polycrystalline bulks2022
Author(s)
Yusuke Shimada1,4, Sinnosuke Tokuta2,4, Yuta Hasegawa2,4, Zimeng Guo3,4, Hongye Gao3,4, Satoshi Hata3,4, Akiyasu Yamamoto2,4
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fundamental understanding of heavy ions irradiation effects on Fe-based superconductors2022
Author(s)
Z-H Sung1, A Masi2,3, G. Celentano3, S. Bidhar1, F. Pellemoine1, Y. Hasegawa4, S. Tokuta4 , A Yamamoto4, and T Spina1,5
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fe(Se,Te)薄膜の作製評価および[010]-tiltバイクリスタル化2022
Author(s)
山内 慶洋1, 飯田 和昌2,5, 畑野 敬史1,5, 郭 子萌3,5, 高 紅叶3, 德田 進之介4,5, 波多 聰3,5, 山本 明保4,5, 生田 博志1
Organizer
第83回応用物理学会秋季学術講演会
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