| Project/Area Number |
18560642
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Physical properties of metals
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
IZUMI Mitsuru Tokyo University of Marine Science and Technology, 海洋工学部, 教授 (50159802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 雅人 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00365545)
平林 泉 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長 (80126151)
坂井 直道 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長補佐 (00415936)
井田 徹哉 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80344026)
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| Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) |
MURAKAMI Masato 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00365545)
HIRABAYASHI Izumi 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク材料開発室長 (80126151)
SAKAI Naomichi 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク材料開発室長輔佐 (00415936)
IDA Tetsuya 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80344026)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥3,850,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2007: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | 超電導磁石 / バルク高温超電導体 / ナノ粒子 / 磁束ピン止め / ナノ粒子分散効果 / 磁束のピン止め / パルス着磁 / バルク高温超電導磁石 / 液体窒素冷却超電導モータ / ネオン冷却バルク超電導モータ / ピン止め力 |
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| Research Abstract |
本研究は液体窒素温度で実用が始まっている酸化物高温超電導体の結晶の塊であるバルク高温超電導体として比較的磁石性能の高いGdBa_2Cu_3O_7_-・について、空気中で溶融成長により、新たな磁束を安定的に捕捉保持させることができるナノサイズをはじめとする粒子を添加することによって磁石性能の向上を目指したものである. 結晶構造内部でGdとBaとが固溶体を形成するがこれの超電導特性を向上させるためにはアニール処理が有効であることを示し、様々な常磁性金属酸化物のナノ粒子を添加することによって固溶体形成が抑制され臨界電流やピン止め特性が向上することを明らかにしてきた. まず、さらに20年度にいたり、われわれの独創により、新規な磁束ピン止め中心材料として、軟磁性粒子の添加効果を調べた. バルク体から切り出した一部の領域とではあるが、Fe/Si系の軟磁性微粒子を適用して、臨界電流の磁場依存性において顕著なピン止め効果の増大を発見した.この効果の軟磁性粉添加量の増減による臨界電流の磁場中変化を精密に調べ、磁場中の臨界電流密度の最大値を見出した. また、単なる酸化鉄の添加では得られない幅広い磁場下での臨界電流値の向上を見出した. 高臨界電流密度の領域が磁石全面に均一化された素材を得ることが今後の次の段階の課題となる. この研究の過程で、均一化された素材を得ることと均一化された着磁を行うことが今後の次の課題となる. また、本年度は研究の最終年度にあたることから、応用の可能性のひとつである大電流リードを試作して、電流耐性と発熱特性の測定を試行した. その結果、磁場中でも、より発熱が少なく、モータ等における極めて短い距離で熱侵入を遮断して大電流を通電できる電流導入素子を実現できることを実証した.
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