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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of in-field critical current on high-temperature coated conductor for optimal design of nano-scale defect

Research Project

Project/Area Number 26420273
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

井上 昌睦  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80346824)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺西 亮  九州大学, 工学研究院, 准教授 (70415941)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords高温超伝導 / 臨界電流 / 電流電圧特性 / ピンニング / 超伝導線材
Outline of Annual Research Achievements

塗布熱分解法ならびにパルスレーザ蒸着法により作製された希土類系高温超伝導テープ線材の電界-電流密度特性を広範な温度(4.2Kから77K)及び磁場(自己磁場から27テスラ)領域に亘り精密に測定した。それぞれの線材において、磁場中の臨界電流密度特性を向上させるための人工ピンニングセンターを導入しており、塗布熱分解法ではBaHfO3ナノパーティクルが、パルスレーザ蒸着法ではBaHfO3ナノロッドが形成されている。両者の垂直磁場中における磁場中臨界電流密度特性を比較すると、弱磁場中においては塗布熱分解法の方が、強磁場中ではパルスレーザ蒸着法の方が高い臨界電流密度を有していることが明らかとなった。この傾向は計測した全ての温度領域で確認された。未測定領域を含めた特性把握のために、我々の提出している物理モデルに基づき電界-電流密度特性の温度磁場依存性の定式化を行ったところ広い温度磁場領域に亘り定量的に良く一致することが確認できた。温度、磁場によって複雑に変化する非線形な電界-電流密度特性の定式化は、超伝導応用機器の最適設計に大きく資するものである。また、これまで得た実験結果をまとめ、液体窒素温度域(65Kから77K程度)の臨界電流と各種超伝導応用機器の運用が検討されている液体ヘリウムフリーの低温域(20Kから30K程度)の磁場中臨界電流との相関について調べた。その結果、低温の実用域に相当するコレクティブ・ピンが支配的な領域を指標とすると良い相関が得られることを見出した。例えば77K、1テスラの臨界電流密度は低温磁場中のJcの評価基準として有用である。この知見は、性能向上とともに経済的、技術的に計測が困難になりつつある低温磁場中の臨界電流値を簡易的に推定する手法として、特に線材開発に対して有用なものである。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Miniaturization of BaHfO3 nanoparticles in YBa2Cu3Oy-coated conductors using a two-step heating process in the TFA-MOD method2017

    • Author(s)
      H Horita, R Teranishi, Kazuhiro Yamada, K Kaneko, Y Sato, K Otaguro, T Nishiyama, T Izumi and S Awaji
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 30 Pages: 025022

    • DOI

      doi:10.1088/1361-6668/30/2/025022

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 長尺REBCO線材の局所臨界電流分布を考慮した大域的電流密度‐電界特性のモデル化2017

    • Author(s)
      鈴木 匠、福崎 貴裕、辻野 大樹、東川 甲平、井上 昌睦、木須 隆暢
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] REBCO線材の77K磁場中Jcと低温磁場中Jcの相関に関する考察2017

    • Author(s)
      井上 昌睦、鈴木 匠、今村 一孝、東川 甲平、淡路 智、木須 隆暢
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] Correlated Study between Critical Current Density at 77 K and That of Low Temperature In-Filed Conditions of Various REBCO Coated Conductors2016

    • Author(s)
      Masayoshi Inoue, Kazutaka Imamura, Takumi Suzuki, Shogo Ichimura, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
    • Organizer
      29th International Symposium of Superconductivity (ISS2016)
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2016-12-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of local Ic variation and I -V characteristics for long REBCO coated conductors2016

    • Author(s)
      Takumi Suzuki, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Takanobu Kiss
    • Organizer
      Asian Applied Physics Conference
    • Place of Presentation
      Tsushima, Japan
    • Year and Date
      2016-12-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analytical expression of local I -V characteristics for long length REBCO coated conductors under the local Ic fluctuation2016

    • Author(s)
      Takumi Suzuki, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Takanobu Kiss
    • Organizer
      1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference
    • Place of Presentation
      Kanazawa Kageki-za, Kanazawa, Japan
    • Year and Date
      2016-11-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Current transport property of BaHfO3 doped EuBCO coated conductor over a wide range of temperature and magnetic field up to 25T2016

    • Author(s)
      Masayoshi Inoue, Ken Takasaki, Kazutaka Imamura, Takumi Suzuki, Kohei Higashikawa, Akira Ibi, Tomo Yoshida, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
    • Organizer
      2016 Applied Superconductivity Conf. (ASC 2016)
    • Place of Presentation
      Colorado Convention Center, Denver, Colorado, USA
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] BHO導入EuBCO線材の広範な温度、磁場における臨界電流特性2016

    • Author(s)
      鈴木 匠, 高崎 建, 井上 昌睦, 小野寺 優太, 今村 和孝, 東川 甲平, 衣斐 顕, 吉田 朋, 和泉 輝郎, 土屋 雄二, 淡路 智, 渡辺 和雄, 木須 隆暢
    • Organizer
      2016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
      2016-06-01
  • [Remarks] 九州大学研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000241/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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