微細結晶粒を持つバルクナノメタルの特異な超伝導物性とその機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Bulk Nanostructured Metals -New Metallurgy of Novel Structural Materials |
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| Project/Area Number |
25102702
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
西嵜 照和 九州産業大学, 工学部, 准教授 (90261510)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 超伝導材料 / 低温物性 / 物性実験 / 金属物性 / ナノ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨大ひずみ加工法は，バルク状の金属材料に巨大ひずみを加えることで結晶粒径を微細化できる方法であり，この方法で作製された金属材料をバルクナノメタルと呼ぶ．本研究では，バルクナノメタルの特異な超伝導物性とその機構を解明することを目的として，磁化や電気抵抗などの巨視的物性測定に加え，走査型SQUID顕微鏡を用いてミクロな磁気分布の測定を行い渦糸構造を観測した．
以下に平成26年度の主な研究成果を示す．
(1)HPT加工で作製されたNbTi合金の超伝導特性
NbとTiの粉末を原材料としてHPT加工で合金化したNbTiの超伝導特性を調べた．強磁場領域における磁化M(T)曲線の測定結果より，N = 1，N = 2の試料ではNbの超伝導特性に加えてわずかにNbTiの信号が観測されたが，Nの増加とともに合金化が進みNbTiの信号が増加することが分かった．HPT加工による合金化の結果，N = 20以上ではX線回折や電子顕微鏡観察に加えて，上部臨界磁場Hc2(T)などの超伝導特性の観点からもほぼ均質なNbTi合金が形成されていることが分かった．
(2)SQUID顕微鏡による磁束量子の観測
超伝導体の磁場中の物性を支配する磁束状態を走査SQUID顕微鏡を用いて直接観測した．加工前 (N = 0) のNbでは第2種超伝導体で予測される磁束量子が試料全面で観測された．磁束構造は三角格子ではなく，ランダムな分布をしておりピン止め効果が強いことを示唆している．一方，N = 5のNbの磁束量子の空間分布は，空間的に不均一でクラスター状の分布を示た．このようなクラスター状の磁束分布はバルクナノメタル化したNbの特徴であり，結晶粒の微細化が磁束状態に影響を与えていることが分かった．
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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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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Presentation] Superconductivity in Bulk Ultrafine-Grained Metals Prepared by High-Pressure Torsion2014
Author(s)
T. Nishizaki, S. Lee, K. Edalati, Z. Horita, T. Akune, N. Sakamoto, S. Iguchi, and T. Sasaki
Organizer
TMS 143rd Annual Meeting and Exhibition (TMS2014) [Symposium: Ultrafine Grained Materials VIII]
Place of Presentation
San Diego Convention Center, San Diego, California, USA
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Invited
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