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水銀系高温超伝導体の高臨界電流密度化と材料化

研究課題

研究課題/領域番号 07555656
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京大学

研究代表者

岸尾 光二  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50143392)

研究分担者 佐藤 謙一  住友電気工業, 大阪研究所, 研究部長
下山 淳一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20251366)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード酸化物高温超伝導体 / 水銀系 / 臨界電流密度 / 不可逆磁界 / 高温超電導材料 / 酸化物超伝導体 / 水銀系酸化物超伝導体 / 超電導線材 / 安定化 / 化学ド-ピング / 磁束ピニング / 水銀系超伝導体 / 材料化 / 超伝導線材 / 磁束ピニング特性 / シース・テープ材 / プロセッシング
研究概要

発見以来10年が経過した酸化物高温超伝導体は、これまでの研究開発の成果が実り、液体ヘリウム未使用の超伝導磁石用のコイル線材や電流リ-ドなどとして、最近では一部の実用化が始まっている。しかしながら、ビスマス系に代表される、これまでに開発されている酸化物超伝導体は、高温・高磁場下での磁束ピニング特性が弱く十分な臨界電流密度が得られないため、強磁場用途には適用が困難と考えられており、全く新しい物質系を用いた線材の開発が強く期待されている。
水銀系酸化物超伝導体は、135Kという世界最高の臨界温度を保有するものの、従来の手法では作製が困難であり、かつ化学的に不安定であるとされてきた。そこで本研究では化学的装飾により材料としての安定化を目指すとともに、実用化に向けて臨界電流密度特性を向上させることを目的とした。また、上記したビスマス系超伝導体についても同様に、磁束ピニング特性改善と臨界電流密度の更なる向上を目指して研究を進めた。
その結果、水銀系超伝導体については、Hg位置へのReの置換により化学的安定性が大幅に増加し、同時に高温での不可逆磁界も高くなることをつきとめた。また、ビスマス系超伝導体についても、Pbの大量添加により同様に磁束ピニング特性が著しく改善できることが、代表研究者らと京都大学化学研究所の共同研究により明らかになった。これらの発見は、高温強磁場下での作動を目的とした次世代超伝導線材開発の可能性を示したものである。
さらに、安定化およびピニング特性の改善が達成された水銀系、ビスマス系を中心とした次世代線材の開発を進め、液体窒素温度における各種実用用途に供する長尺線材の作製手法確立を目指して研究を進めている。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] A.Yoshikawa: "Crystal growth of (Hg,Re) Ba_2 Can_<-1> Cun Og." Chinese Journal of Low Temp.Phys.19. 32-35 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Komori: "Jhermoelectric Power of Re-doped Hg 1223 Compounds" Physica C. 282-287. 1269-1270 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Chong: "High Critical Current Deusity in the Hearily Pb-Doped Bi_2 Sr_2 Ca Cu_2 O_8tδ Superconductor." Science. 276. 770-773 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Shimoyama: "Strong Flux Pinning up to Liquid Nitrogen Temperature Discorered in Heavily Pb-Doped and Oxygen Controlled Bi2212 Single Crystals" Physica C. 281. 69-75 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kishio: "Extremely Large Enhancement of Flux Pinning Strength in the Heavily Pb-Doped Bi2212 Single Crystals." Proceedings of ISTEC Workshop'97. 105-107 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yoshikawa, H.Sumioka, J.Shimoyama, J.Akimoto, H.Horiuchi, Y.Oosawa, K.Kitazawa and K.Kishio.: ""Crystal growth of (Hg, Re) Ba_2Ca_<(n-1)>Cu_nO_y"" Chinese Journal of Low.Temp.Phys.19. 32-35 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Komori, H.Sumioka, A.Yoshikawa, J.Shimoyama, H.Ikuta and K.Kishio.: ""Thermoelectric Power of Re-doped Hg1223 Compounds."" Physica C. 282-287. 1269-1270 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Chong, Z.Hiroi, M.Izumi, J.Shimoyama, Y.Nakayama, K.Kishio, T.Terashima, Y.Bando and M.Takano.: ""High Critical Current Density in the Heavily Pb-Doped Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+delta> Superconductor : Generation of Novel Pinning Centers."" Science. 276. 770-773 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Shimoyama, Y.Nakayama, K.Kitazawa, K.Kishio, Z.Hiroi, I.Chong and M.Takano.: ""Strong Flux Pinning up to Liquid Nitrogen Temperature Discovered in Heavily Pb-Doped and Oxygen Controlled Bi2212 Single Crystals."" Physica C. 281. 69-75 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kishio, J.Shimoyama, Y.Nakayama, K.Kitazawa, Z.Hiroi, I.Chong and M.Takano.: ""Extremely Large Enhancement of Flux Pinning Strenght in the Heavily Pb-Doped Bi2212 Single Crystals."" Proc.of ISTEC Workshop'97. 105-107 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kishio: "Chemical Stabilization and Fux Pinning in Hg-Based Superconductors" Advances in Superconductivity. VIII. 279-284 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] O.Chmaissem: "Crystal Structures of Hg-Sr-Ca-Cu-O Superconductors with Enhanced Flux Pinning:(Hg_<1-x>Re_x)Sr_2Ca_<n-1>Cu_nO_<n+2+δ>" Physical Review. B53. 14647-14655 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kishio: "Chemical Doping and Improved Flux Pinning in Hg-based Superconductors" J.Low Temp.Phys.105. 1359-1365 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J.L.Tallon: "A New Approach to the Design of High-Tc Superconductors:Metallized Interlayers" J.Low Temp.Phys.105. 1379-1384 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 下山淳一: "複合材料としての高温超伝導実用材料" セラミックス. 31. 223-228 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岸尾光二: "銅酸化物超伝導体の研究展開-物質と化学の立場から-" 応用物理. 66(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kishio: "Coherence in Superconductors" World Scientific Publishing Company, 442 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kishio: "Critical Currents in Superconductors" World Scientific Publishing Company, 515 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J. Shimoyama: "Chemica Stabilization and Irreversibe Magnetic Behavior of HgM_2Ca_<n-1>Cu_nO_y with M=Sr(Ba) and n=1 to 3" Advances in Superconductivity. VII. 287-290 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Yamaura: "High Pressure Synthesis and Superconductivity of a Ba-free Mercury-Based Superconductor(Hg_<0.75>Re_<0.25>)Sr_2Ca_2Cu_3O_y" Physica C. C246. 351-356 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Z. Hiroi: "Microscopic Segregation in Intergrowth Layer of (Hg,Re)Ba_2Ca_<n-1>Cu_nO_y" Physica C. 印刷中. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kishio: "Chemical Stabilization and Fux Pinning in Hg-Based Superconductors" Advances in Superconductivity. 印刷中. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岸尾光二: "酸化物高温超伝導体発見からの10年:異方性と磁束ピンニングの化学的制御" まてりあ. 34. 1368-1373 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kishio: "Coherence in Superconductors" World Scientific Publishing Company, 300 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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