2014 Fiscal Year Annual Research Report
リール式高速磁気顕微鏡による長尺高温超伝導線材の局所不均一性の解明と高性能化
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24360122
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
木須 隆暢 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (00221911)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東川 甲平 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (40599651)
井上 昌睦 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (80346824)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 高温超伝導線材 / 臨界電流 / 均一性 / 欠陥検出 / マルチスケール / 磁気顕微鏡 / ハイブリッド顕微鏡 / 非破壊・非接触 |
Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、計測手法を更に高度化させると共に、得られた測定データを基に、長尺高温超伝導線材の具体的な電流制限因子の解明と臨界電流Icの統計揺らぎに関する解析を進め、学術的にも実用的にも重要な知見を得た。一連の成果について関係学会誌より2件の解説論文の依頼を受け寄稿すると共に、国際会議において、基調講演を含む5件の招待講演を行った。本年度の主な成果は次の通りである。 (1)長尺線材の計測評価手法の更なる高度化:昨年度までの連続Ic評価手法に関して、新たな測定原理を提案し、Icのみならず実用上重要となる磁束フロー特性の急峻さの評価が可能となった。さらに、磁場下の測定に展開し、実用レベルの高磁界下(2T)におけるIc分布の連続測定に世界で初めて成功した。
(2) 局所Ic低下の原因となる微細組織の解明:リール式磁気顕微鏡とX線マイクロCTを用いた3次元組織観察による複合評価を実施し、200m級商用RE-123線材のIc低下因子を微細組織との対応を基に明らかとし、特性改善のための指針を示した。
(3) 長尺線材におけるIc統計揺らぎの解明:長尺線材のIc分布に関する測定結果について空間周波数解析を行い、短い周期の白色雑音的な揺らぎとは別に、長周期の揺らぎが存在し、長尺線における最小Icは観測する線材長に依存することを見いだした。すなわち、長尺線の実用性能を決定する最小Ic値は、その低い出現確率のため短尺試料による見かけ上の測定値では正しく評価出来ていないことをはじめて指摘した。さらに、統計的考察によってIc値の揺らぎのスケール特性を明らかとし、有限長の試料の測定結果から無限長における最小Ic値を推定する手法を提案した。これは、長尺線材における局所Ic値の統計揺らぎを理論的に考察した初めての成果であると共に長尺線材を用いた機器設計の際のIc値のマージンに対する理論的根拠を与えるものである。
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Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Current Transport Properties of TFA-MOD Processed Long-length YxGd1-xBa2Cu3Oy Coated Conductor Doped with BaZrO3 Artificial Pinning Centers2015
Author(s)
M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, K. Kimura, Y. Takahashi, T. Koizumi, T. Hasegawa, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Kiss
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Journal Title
IEEE Trans. Appl. Supercond.
Volume: Vol. 25
Pages: 6605804 (4p)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Nondestructive Diagnostics of Narrow Coated Conductors for Electric Power Applications2014
Author(s)
K. Higashikawa, K. Katahira, M. Inoue, T. Kiss, Y. Shingai, M. Konishi, K. Ohmatsu, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara
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Journal Title
IEEE Trans. Appl. Supercond.
Volume: Vol. 24
Pages: 6600704 (4p)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Investigation of In-field Spatial Homogeneity of Local Critical Current in Coated Conductor Based on Reel-to-reel Characterization Methods2014
Author(s)
K. Higashikawa, M. Kamihigoshi, D. Uetsuhara, T. Fukuzaki, Y. Nishiura, M. Inoue, T. Kiss, T. Yoshida, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
Coated Conductor for Application 2014 (CCA 2014)
Place of Presentation
Jeju Grand Hotel, Jeju, Korea
Year and Date
2014-12-02
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[Presentation] Current Limiting Mechanism in Long-Length RE123 Coated Conductor2014
Author(s)
M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
Coated Conductor for Application 2014 (CCA 2014)
Place of Presentation
Jeju Grand Hotel, Jeju, Korea
Year and Date
2014-12-02
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[Presentation] Characterization of In-plane Distribution of In-field Critical Current Density in RE-123 Coated Conductor Based on Reel-to-reel Scanning Hall-probe Microscopy2014
Author(s)
D. Uetsuhara, Y. Nishiura, K. Higashikawa, K. Imamura, M. Inoue, T. Kiss, T. Yoshida, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
27th Int. Sympo. on Superconductivity (ISS2014)
Place of Presentation
Tower Hall Funabori, Tokyo, Japan
Year and Date
2014-11-26
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[Presentation] 長尺RE-123線材における局所Ic揺らぎの統計的振る舞い2014
Author(s)
木須 隆暢, 東川 甲平, 上津原 大, 西浦 陽平, 井上 昌睦, 衣斐 顕, 木村 一成, 吉田 朋, 町 敬人, 吉積 正晃, 和泉 輝郎, 塩原 融
Organizer
2014年度秋季低温工学・超電導学会
Place of Presentation
コラッセふくしま, 福島
Year and Date
2014-11-07
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[Presentation] Spatial Homogeneity of Local Critical Current Density in Long Length RE-123 Coated Conductors (invited)2014
Author(s)
K. Higashikawa, M. Inoue, T. Kiss, A. Ibi, T. Yoshida, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara, K. Kimura, T. Koizumi, N. Aoki, T. Hasegawa
Organizer
International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
Place of Presentation
Fukuoka University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2014-08-26
Invited
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[Presentation] In-field Critical Current Property of PLD-GdBa2Cu3O7-δ Coated Conductor Deposited on Highly Oriented IBAD Substrate2014
Author(s)
K. Tanaka, M. Inoue, T. Yokomizo, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, T. Taneda, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
Place of Presentation
Fukuoka University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2014-08-26
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[Presentation] Magnetic Microscopy to Characterize Local Critical Currents in Forefront Superconducting Materials, Wires and Tapes2014
Author(s)
K. Higashikawa, M. Inoue, T. Kiss, S. Ye, A. Matsumoto, H. Kumakura, V. Braccini, E. Bellingeri, M. Putti, V. Grinenko, K. Iida, B. Holzapfel, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi, R. Yoshida, T. Kato
Organizer
International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
Place of Presentation
Fukuoka University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2014-08-26
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[Presentation] Magnetic Moment Relaxation in RE-123 Coated Conductor Tapes under Inclined External Fields2014
Author(s)
T. Kiss, Y. Onodera, S. Gangi, K. Imamura, K. Higashikawa, M. Inoue, M. Yoshizumi, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Izumi
Organizer
Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
Place of Presentation
Charlotte, NC, USA
Year and Date
2014-08-14
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[Presentation] Current Transport Property of TFA-MOD Processed Long length YxGd1-xBa2Cu3Oy Coated Conductor Doped with BaZrO3 Artificial Pinning Centers2014
Author(s)
M. Inoue, T. Yokomizo, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, K. Kimura, Y. Takahashi, T. Koizumi, T. Hasegawa, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
Place of Presentation
Charlotte, NC, USA
Year and Date
2014-08-14
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[Presentation] Development of REBCO Coated Conductors by TFA-MOD Method with High Properties in Magnetic Fields2014
Author(s)
K. Kimura, K. Takahashi, R. Hironaga, Y. Takahashi, Y. Hikichi, M. Minowa, T. Koizumi, T. Hasegawa, K. Higashikawa, M. Inoue, T. Kiss, T. Nakamura, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara
Organizer
Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
Place of Presentation
Charlotte, NC, USA
Year and Date
2014-08-13
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[Presentation] Statistical Behavior of Local Critical Current Fluctuation in Long Length RE-123 Coated Conductors2014
Author(s)
T. Kiss, K. Higashikawa, M. Inoue, A. Ibi, T. Yoshida, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara, K.i Kimura, T. Koizumi, N. Aoki, T. Hasegawa
Organizer
Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
Place of Presentation
Charlotte, NC, USA
Year and Date
2014-08-11
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[Presentation] Enhancement of In-field Jc in GdBa2Cu3O7-δ Coated Conductor by Using Highly Oriented IBAD Substrate2014
Author(s)
M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, T. Taneda, M. Yoshizumi, T. Izumi
Organizer
25th International Cryogenic Engineering Conference & International Cryogenic Materials Conference 2014 (ICEC 25-ICMC 2014)
Place of Presentation
University of Twente, Enschede, The Netherlands
Year and Date
2014-07-08
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[Presentation] 面内配向性の異なるIBAD基板上に作製したPLD-GdBCO線材の磁場中臨界電流特性2014
Author(s)
井上 昌睦, 田中 健太, 横溝 孝明, 今村 和孝, 東川 甲平, 木須 隆暢, 淡路 智, 渡辺 和雄, 種子田 賢宏, 吉積 正晃, 和泉 輝郎
Organizer
2014年度春季低温工学・超電導学会
Place of Presentation
タワーホール船堀, 東京
Year and Date
2014-05-27
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