| 研究課題/領域番号 |
09555018
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
池部 學 (池部 学) 岩手大学, 工学部, 教授 (40005955)
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| 研究分担者 |
藤代 博之 岩手大学, 工学部, 助教授 (90199315)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 異方的熱物性測定 / 同一セッティング / 熱伝導率 / 熱拡散率 / 比熱 / 接触熱抵抗 / 極低温 / 完全自動計測技術 |
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| 研究概要 |
低温工学や低温物理学の分野において、酸化物超伝導体単結晶などのように異方的な構造を有する材料は数多く存在し、それらの材料の異方的な熱伝導率κ熱拡散率αの値は物性本来の理解や低温装置設計時における放熱計算のために非常に重要である。しかし、酸化物超伝導体の場合にはc軸方向に厚い試料の育成が困難なために、定常熱流法によるc軸方向の熱伝導率の測定は困難であった。そこで本研究では、次の2点について検討を行った。 (1)2次元的な異方性を持つ物質の異方的な熱伝導率、熱拡散率を、同一セッティングでしかも一度の測定で求める新しい測定法を開発する。 (2)固体-固体間接続において存在する接触熱抵抗を正確に測定する手法を確立し、かつ求めた接触熱抵抗を考慮したより高精度な熱拡散率測定技術を開発する。今年度の成果は以下の点である。
(1)2次元熱拡散方程式の解析 第一段階では、一方向の熱伝導率が既知の場合、二次元熱伝導方程式を無次元化して解くことで、もう一方の熱伝導率を算出する方法、第二段階として二次元熱伝導方程式を有次元のままで解くことで、もう一方向の熱伝導率を算出する方法を提案し実証実験を行った。最終段階として、二次元熱伝導方程式中の二方向の熱伝導率をフィッティング・パラメーターとして扱うことで、二次元異方的物質に対する異方的熱伝導率を同時に求める方法を提案し実証した。
(2)異種物質間の接続における接触熱抵抗の定量化 固体と固体の接続により生じる接触熱抵抗率を求め、同時に接触熱抵抗率を考慮した熱拡散率測定を行う3点同時測定法を完成させた。これにより接触熱抵抗率の大きさを具体的な次元[m^2][K][W^<-1>]を持った値として定量化することが可能になった。定常法により定義に従った接触熱抵抗(率)の測定が可能になり、酸化物超伝導体YBCOとCu Blockを、インジウム半田、AgペーストおよびGE-7031ワニスを介在物として接続した場合の接触熱抵抗RESの温度依存性の算出を行った。
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