1986 Fiscal Year Annual Research Report
高臨界温度超電導体A15型Nb⊇Geの線材化に関する研究
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61850045
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
穴山 武 東北大, 工学部, 教授 (20005177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 道男 東北大学, 工学部, 助手 (30110654)
鈴木 光政 東北大学, 工学部, 助教授 (40091706)
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| Keywords | A15型超電導体 / CVD / 高磁場超電導体 / 超電導テープ線材 / 超電導マグネット |
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| Research Abstract |
A15型【Nb_3】Geは、20Kを越える臨界温度Tcを持つ高温超電導体として知られ、上部臨界磁場【Hc_2】も37Tに達っすることから、現在実用化されている高磁場超電導材料【Nb_3】Sn、【V_3】Gaに続くものとして期待される。本研究は、CVD法により【Nb_3】Ge長尺線の製作を試み、その超電導特性および線材化技術の問題点を明らかにすることを目的としている。
本年度は、長尺線製作のためCVD装置を構成し、ハステロイBテープに連続的に【Nb_3】Geの製作を行い、高Tc膜を得るためのCVDプロセスの最適化を検討した。これまでの実験結果の概要を次に示す。
1.A15【Nb_3】Geの製作条件:【Nb_3】Geの製作には、原料としてNb【Cl_5】(粉末)、Ge【Cl_4】(液体)を用いた。これらの塩化物の蒸気をアルゴンガスにて反応管内に搬送した。反応管内では、塩化物の水素による還元反応が起こり、管内を移動するハステロイテープ両面に【Nb_3】Geが生成される。NbとGeの組成比は、Ge【Cl_4】側に流すアルゴンガス流量にて制御し、水素と塩化物原料とのモル比は、〜70以上となるよう設定し、反応管温度Tdを800〜900℃の範囲で製作を行っている。その結果、試料の臨界温度Tcは、Tdと組成比に著しく影響を受け、Tdでは850〜900℃が適切である。
2.超電導特性:現在、〜14cm程度であるがテープ長手方向で均一なTcを持つ試料が得られている。試料の厚さは〜5μm、Tcは最高のもので20.2Kである。これらの試料を銅メッキによる安定化を施し、臨界電流密度Jcを測定した。高Tcを示す試料では、15Tの磁場で〜8×【10^4】A1【cm^2】の値が得られ、実用線材に近い値が既に得られている。
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