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超高効率送電技術に向けた超伝導ナノ組織制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17J11158
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Energy engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

杉原 和樹  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords超伝導 / 高温超伝導体 / 人工ピンニングセンター / 超伝導電力ケーブル / 機能性薄膜
Outline of Annual Research Achievements

RE系高温超伝導薄膜内に常伝導物質(人工ピンニングセンター、APC)を添加することで、磁場中超伝導特性の向上が数多く報告されている。超伝導体内に離散化した状態で侵入する磁束(量子化磁束)にローレンツ力が生じ、運動することが超伝導特性の低下要因であるが、電流と磁場が平行である縦磁場では理論上ローレンツ力はゼロとなる。縦磁場においては直交磁場中とは異なり、縦磁場効果と呼ばれる特異な電磁現象が観察される。縦磁場においてもAPC導入は効果的であり、これまでに規則的な多層構造によるAPC導入が縦磁場効果による大幅な電流容量増大を引き起こすことを報告してきた。縦磁場効果の報告は主に単結晶基板上での研究であったが、応用に向けて曲折可能な金属基板上での実証が必要である。これまで大幅なJc増加が観察できたBaHfO3(BHO)添加SmBa2Cu3Oy(Sm123)多層薄膜を様々な条件で作製、評価し、大幅なJc増加を金属基板上でも再現することができた。このJc増加を電力ケーブルへ応用することが本研究の最終目標であるため、まずはAPC無添加中尺線材によるケーブル試作に着手した。長さ約10 cm、幅2 mmの無添加Sm123中尺線材を作製し、これを16本用いて電力ケーブルの試作を行った。結果として、電流端子を接続する際に、保護層であるAg層がハンダにより融解し、超伝導層に深刻なダメージを与えることがわかった。そのため、ハンダによる熱融解に耐えられる強固な保護層として、電解めっきによるCu保護層の作製を新たな研究課題として立ち上げ、現在着手している。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] In-Field <i>J</i><sub>c</sub> Properties in the Longitudinal Magnetic Field of BaHfO<sub>3</sub>-Doped-Multilayered SmBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<i><sub>y</sub></i> Films on Metal Tapes for the Cable Application2019

    • Author(s)
      Sugihara Kazuki、Ichino Yusuke、Tsuchiya Yuji、Ichinose Ataru、Yoshida Yutaka
    • Journal Title

      Journal of the Japan Institute of Metals and Materials

      Volume: 83 Issue: 9 Pages: 314-319

    • DOI

      10.2320/jinstmet.JA201901

    • NAID

      130007695330

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • Year and Date
      2019-09-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of the longitudinal magnetic field effect in SmBa2Cu3O y films with various shaped artificial pinning centers2019

    • Author(s)
      Sugihara K、Ichino Y、Tsuchiya Y、Ichinose A、Yoshida Y
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 32 Issue: 3 Pages: 035004-035004

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aaf8f1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] BaHfO3添加SmBa2Cu3Oy多層薄膜における縦磁場中磁束ピンニング機構2019

    • Author(s)
      杉原和樹、一野祐亮、土屋雄司、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工ピン導入SmBCO薄膜の縦磁界下における磁場中超伝導特性2018

    • Author(s)
      杉原和樹、吉田隆
    • Organizer
      低温工学・超電導学会第4回材料研究会/九州・西日本支部合同研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 金属基板上BaHfO3添加SmBa2Cu3Oy多層薄膜の縦磁場効果と発現条件探索2018

    • Author(s)
      杉原和樹、一野祐亮、土屋雄司、一瀬中、吉田隆
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of the longitudinal magnetic field effect in REBa2Cu3Oy films with various particulate artificial pinning centers2017

    • Author(s)
      Kazuki Sugihara
    • Organizer
      13th European Conference on Applied Superconductivity
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of flux pinning force on in-field current carrying capabilities in the force-free state of REBa2Cu3Oy films with particulate artificial pinning centers2017

    • Author(s)
      Kazuki Sugihara
    • Organizer
      30th International Symposium on Superconductivity
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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