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ヘリウムレス極低温用高性能トルク磁力計の試作

研究課題

研究課題/領域番号 12554012
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関大阪府立大学

研究代表者

石田 武和  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00159732)

研究分担者 杉山 毅  マックサイエンス(株), 部長
北浦 堅一  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (00081399)
奥田 喜一  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50028205)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2001年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
キーワード磁場可変永久磁石 / 磁気トルク計 / 4K冷凍機 / 架台 / 1.5Kサンプル空間 / ピエゾ抵抗トルクセンサ / 10000ガウス / LabVIEW / ピエゾ抵抗トルクセンサー
研究概要

本研究の目的は液体ヘリウムを用いないで10000ガウスの磁場と4K〜300Kの温度範囲をカバーできる磁気トルク計を自動測定できるシステムを試作することにあった。初年度、(1)ボア48φ磁場10000ガウスまでの磁場可変永久磁石MM-1000-48型をMagnetic Solutions社(アイルランド)購入した。(2)4K〜300Kの温度範囲が可変な冷凍機システムを設計し、Janis社(米国)より購入した。(3)両者を設置する精密可動板を有する冷凍機架台を設計し大阪府立大学生産技術センターにて製作・組み立てを行った。(4)冷凍機は3時間で4Kまで冷却にできた。(5)サンプルはトップローディング方式で、その空間でヘリウム純ガスを液化することにより1.48Kの低温が約1時間に亘って維持できることが確かめられた。従って、温度範囲を1.5Kから300Kと修正することができた。(6)トルクについては当初、計画していた光学位置測定電磁的フィードバック機構は、冷凍機の振動のため十分な性能が出せないことが分かった。(7)そこで、ピエゾ抵抗方式のカンチレバーにねじり力がかかったときに電気抵抗が変化する原理で、トルクを制御する方式を採用した。(8)カンチレバーに取り付けた校正用コイルに電流を流し10000ガウスの磁場中でトルクの測定ができることを実証した。(9)測定はLabVIEWにより、自動化している。これらの準備により、最終年度では、ヘリウムレス極低温用高性能トルク磁力計の試作が完了し、性能評価を実施して初期の性能が確保できたことを確認した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] N.Yamamoto et al.: "Superconducting Anisotropy in Nd1.85Ce0.15Cu04 Single Crystals"Physica C. 357-360. 298-301 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kagawa et al.: "Superconducting Anisotropy in Double-Chain YBa2Cu408 Single Crystals"Physica C. 357-360. 302-304 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Direct Observation of Vortex Images on Lead Micro-Hole Lattice by SQUID Microscope"Physica C. 357-360. 604-607 (2001)

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  • [文献書誌] M.Yoshida et al.: "Micro-Hole Lattice on Lead Film as Accommodations for Vortices : Matching Peaks in Magnetization"Physica C. 357-360. 608-610 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Nature of Vortex Melting Transition When the Field is Perpendicular to the c-axis of Untwinned YBa2Cu306.94"Physica B. 284-288. 727-728 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Vortex Lattice Melting in Underdoped YBa2Cu408"Advances in Superconductivity. Vol.XI. 323-325 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石田武和 他: "Nd1.85Ce0.15Cu04の超伝導異方性"JAERI-Review 2000-003. 4 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石田武和 他: "三角格子状に孔をあけた超伝導薄膜における異常な磁化過程"物性研究. Vol.75. 4 (2000)

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  • [文献書誌] T.Ishida, K.Okuda, H.Asaoka: "Nature of Vortex Melting Transition When the Field is Perpendicular to the c-axis of Untwinned YBa2Cu3O6.94"Physica B. 284-288. 727-728 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, K. Kitamura, N. Kagawa, K. Okuda, S. Adachi, S. Tajima: "Vortex Lattice Melting in Underdoped YBa2Cu4O8"Advances in Superconductivity (Springer-Verlag). Vol. XI. 323-325 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ***: "***"***. 75. 162-165 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Yamamoto, T. Ishida, K. Okuda, K. Yamada: "Superconducting Anisotropy in Nd1.85Ce0.15CuO4 Single Crystals"Physica C. 357-360. 298-301 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Kagawa, T. Ishida, K. Okuda, S. Adachi, S. Tajima: "Superconducting Anisotropy in Double-Chain YBa2Cu4O8 Single Crystals"Physica C. 357-360. 302-304 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, M. Yoshida, K. Okuda, S. Okayasu, M. Sasase, K. Hojou, A. Odawara, A. Nagata, T. Morooka, S. Nakayama, K. Chinone: "Direct Observation of Vortex Images on Lead Micro-Hole Lattice by SQUID Microscope"Physica C. 357-360. 604-607 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshida, T. Ishida, K. Okuda: "Micro-Hole Lattice on Lead Film as for Vortices : Matching Peaks in Magnetization"Physica C. 357-360. 608-610 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, K. Kitamura, K. Okuda, and H. Asaoka: "Intgrinsic Pinning does not Influence the Vortex Melting Transition of YBa2Cu3O6.94 in H perpendicular c Configuration"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 2110-2113 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, M. Yoshida, S Okayasu, and K. Hojou: "Vortex Observations in the Triangluar microhole lattice on Pb Film by SQUID Microscope"Supercond. Sci. Tech.. 14. 1128-1130 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshida, S. Nakata, and T. Ishida: "Anomalous Matching Effect in the Magnetization of the triangular Microhole Lattice on Pb film of 7.5-μm Lattice Constant"Supercond. Sci. Tech.. 14. 1166-1169 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, K. Katayama, N. Yamamoto, N. Kagawa, S. Adachi, S. Tajima: "Vortex phase diagram of YBa2Cu4O8"Physica C. 378-381. 424-427 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Yamamoto, T. Ishida, M. Fujita and K. Yamada: "Crystalline Anisotropy in electron-Doped Superconductor Pr0.9LaCe0.1CuO4"Physica C. 378-381. 483-486 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishida, M. Yoshida, S. Nakata, T. Koyama: "Anomalous Matching Effect And Attractive Vortex Interaction in 7.5-μm Triangular Microlole Lattice on Pb Film"Physica C. 378-381. 487-490 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakata, M. Yoshida and T. Ishida: "Vortex Behavior of 1.8-μm Triangular Microhole Lattice on Pb Film : Matching Effect"Physica C. 378-381. 560-563 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Takahashi, T. Atsumi, N. Yamamoto, M. Xu, H. Kitazawa, T. Ishida: "Superconducting anisotropy and evidence for intrinsic pinning in single crystalline MgB2"Physical Review B. 66. 012501 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yamamoto et al.: "Superconducting Anisotropy in Nd_{1.85} Ce_{0.15}CuO_{4} Single Crystals"Physica C. 357・360. 298-301 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yamamoto et al.: "Null-Balanced Torque Magnetometer in 60 kG with the Optical Feedback Circuit"IEICE Trans. Elec.. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsuji et al.: "Helium-free Torque Magnetometer up to 10 kG at 1.5--300 K"IEICE Trans. Elec.. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yamamoto et al.: "Crystalline anisotropy in electron-doped superconductor Pr_{0.9}LaCe {0.1}CuO_{4}"Physica C. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshida et al.: "Anomalous Matching Effect in the Magnetization of the Triangular Microhole Lattice on Pb Film of 7.5-μm Lattice Constant"Supercond. Sci. Tech.. 14. 1166-1169 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.ishida et al.: "Vortex Observations in the Triangular Microhole Lattice on Pb Film by SQUID Microscope"Supercond. Sci. Tech.. 14. 1128-1130 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 石田武和 他: "JAERL Review"日本原子力研究所. 7 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yamamoto,T.Ishida, et al.: "Superconducting Anisotropy in Nd1.85Ce0.15CuO4 Single Crystals"Physica C. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kagawa,T.Ishida, et al.: "Superconducting Anisotropy in Double-Chain YBa2Cu4O8 Single Crystals"Physica C. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Direct Observation of Vortex Images on Lead Micro-Hole Lattice by SQUID Microscope"Physica C. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshida,T.Ishida, et al.: "Micro-Hole Lattice on Lead Film as Accommodations for Vortices : Matching Peaks in Magnetization"Physica C. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Nature of Vortex Melting Transition When the Field is Perpendicular to the c-axis of Untwinned YBa2Cu3O6.94"Physica B. 284-288. 727-728 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishida et al.: "Vortex Lattice Melting in Underdoped YBa2Cu4O8"Advances in Superconductivity. Vol.XI. 323-325 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石田武和 他: "JAERI-Review 2000-003"Nd1.85Ce0.15CuO4の超伝導異方性. 4 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2020-05-15  

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