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ハイブリッドピン止め構造による高温超伝導体の全磁場方向の高臨界電流密度化

研究課題

研究課題/領域番号 16K06269
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関熊本大学

研究代表者

末吉 哲郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (20315287)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード高温超伝導体 / 臨界電流密度 / 磁束ピンニング / 照射欠陥 / 異方性 / イオン照射
研究成果の概要

重イオン照射を用いて高温超伝導薄膜のab面方向に対して方向を制御した柱状欠陥を導入し,ab面方向の磁場に対する柱状欠陥のピン止め特性について調べた.ab面に対して±5deg.の小傾角で交差した柱状欠陥を導入すると,ab面に平行な磁場でのJcを大きく改善した.一方,ab面方向に対して傾斜した柱状欠陥は,その長さ方向の磁場では強いピン止めを示すが,磁場方向がab面方向に近づくにつれて急激にそのピン止め力は弱まり,ab面方向の磁場ではJcの増加は見られなくなった.以上は,ab面方向の磁場においても磁束ピン止めに対して柱状欠陥の交差効果が現れることを初めて実験的に明らかにしたものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,重イオン照射を用いて系統的に角度を制御した柱状欠陥を導入することで,高温超伝導体のab面方向の磁場での柱状欠陥のピン止め効果を初めて実験的に明らかにし,ab面方向の量子化磁束特有のピン止め物理に対する知見を得た.また,高温超伝導体のab面方向の磁場での高臨界電流密度化(高Jc化)に対して,有効となる柱状欠陥の導入形態を明らかにしたことで,実用化の妨げとなっているJcの異方性の緩和のための指針の一つとなり得る.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Strong flux pinning by columnar defects with directionally dependent morphologies in GdBCO-coated conductors irradiated with 80 MeV Xe ions2020

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi Tetsuro、Kotaki Tetsuya、Furuki Yuichi、Fujiyoshi Takanori、Semboshi Satoshi、Ozaki Toshinori、Sakane Hitoshi、Kudo Masaki、Yasuda Kazuhiro、Ishikawa Norito
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 2 ページ: 023001-023001

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab6f2b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flux Pinning by Columnar Defects Along a-axis in a-axis Oriented YBCO Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi Tetsuro、Iwanaga Yasuya、Fujiyoshi Takanori、Takai Yosuke、Muta Mitsuhiro、Mukaida Masashi、Ichinose Ataru、Ishikawa Norito
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2896473

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angular behavior of flux dynamics in YBCO films with crossed columnar defects around the ab-plane2018

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi Tetsuro、Furuki Yuichi、Fujiyoshi Takanori、Mitsugi Fumiaki、Ikegami Tomoaki、Ichinose Ataru、Ishikawa Norito
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 31 号: 12 ページ: 125002-125002

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aae345

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flux Pinning Properties of Bi,Pb2223 Films With Columnar Defects by Xe Irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiyoshi T.、Sueyoshi T.、Kuwahara R.、Sakai S.、Matsumoto A.、Kitaguchi H.、Ishikawa N.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 4 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2807809

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure and Superconducting Properties of Doped Bi,Pb-2223 Thin Films Fabricated by Sputtering and Annealing2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Akiyoshi、Kitaguchi H.、Kuwahara T.、Sakai S.、Sueyoshi T.、Fujiyoshi T.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 4 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2799424

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angular dependence of J c in YBCO films with c-axis correlated nano-rods and in-plane-distributed nano-particles2018

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi T、Suenaga M、Furusawa T、Matsuyuki S、Fujiyoshi T
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1054 ページ: 012035-012035

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1054/1/012035

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angular Behavior of Jc in GdBCO Coated Conductors with Columnar Defects Crossing to ab-plane2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi, Yasuya Iawanaga, Takanori Fujiyoshi, Yohsuke Takai, Masashi Mukaida, Masaki Kudo, Kazuhiro Yasuda, Norito Ishikawa
    • 雑誌名

      IEEE. Trans. Appl. Supercond.

      巻: 27 号: 4 ページ: 8001305-8001305

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2637338

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical current density of YBCO films with different configurations of columnar defects in longitudinal magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi T、Iwanaga Y、Kai T、Izumi T、Fujiyoshi T、Ishikawa N
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser.

      巻: 871 ページ: 012043-012043

    • DOI

      10.1088/1742-6596/871/1/012043

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] High flux pinning efficiency by columnar defects dispersed in three directions in YBCO thin films2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi, Takahiro Nishimura, Takanori Fujiyoshi, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, and Norito Ishikawa
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol.

      巻: 29 号: 10 ページ: 105006-105006

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/10/105006

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flux Pinning Properties in YBCO Films with Growth-controlled Nano-dots and Heavy-ion Irradiation Defects2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sueyoshi, T. Kotaki, Y. Uraguchi, M. Suenaga, T. Makihara, T. Fujiyoshi, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 530 ページ: 72-75

    • DOI

      10.1016/j.physc.2016.04.011

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Angular behaviour of critical current density in YBa2Cu3Oy thin films with crossed columnar defects2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sueyoshi, T. Sogo, T.Nishimura, T.Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, S. Awaji, K. Watanabe, A. Ichinose, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol.

      巻: 29 号: 6 ページ: 065023-065023

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/6/065023

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 重イオン照射による柱状欠陥導入を行った(Bi,Pb)2223薄膜の磁場中特性と微細構造観察2016

    • 著者名/発表者名
      高平俊輔,吉田隆,一野祐亮,藤吉孝則,末吉哲郎,一瀬中
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 136 号: 4 ページ: 200-204

    • DOI

      10.1541/ieejfms.136.200

    • NAID

      130005141599

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 10MeV Auイオン照射したYBa2Cu3Oy薄膜の酸素アニール効果2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎 壽紀、柏原 卓弥、久保 友幸、千星 聡、末吉 哲郎、岡崎 宏之、越川 博、山本 春也、八巻 徹也、坂根 仁
    • 学会等名
      第67回応用物理学関係連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導体の縦磁場下での柱状欠陥の磁束ピン止め2020

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,榎畑龍星,山口裕史,藤吉孝則,喜多村茜,奥野泰希,石川法人
    • 学会等名
      第67回応用物理学関係連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導体のab面付近での柱状欠陥のピン止めの競合2019

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,日高優夏,榎畑龍星,山口裕史,藤吉孝則,喜多村茜,奥野泰希,石川法人
    • 学会等名
      2019年度第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Auイオン照射したYBa2Cu3Oy薄膜の磁束ピンニング特性2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎 壽紀、柏原 卓弥、久保 友幸、千星 聡、末吉 哲郎、岡崎 宏之、越川 博、山本 春也、八巻 徹也、坂根 仁
    • 学会等名
      2019年度第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Competing flux pinning of columnar defects in different directions in high-Tc superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi, Masahiro Irie, Ryusei Enokihata, Yuka Hidaka, Takanori Fujiyoshi, Akane Kitamura, Yasuki Okuno, and Norito Ishikawa
    • 学会等名
      32th International symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ab面に複数の角度で傾斜した柱状欠陥を含むYBCO薄膜のピン止め特性2019

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,榎畑龍星,山口裕史,藤吉孝則,喜多村茜,奥野泰希,石川法人
    • 学会等名
      第66回応用物理学関係連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 交差柱状欠陥を導入したYBCO薄膜の B || ab の磁束状態2018

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,榎畑龍星,日高優夏,泉貴也,藤吉孝則,牟田実広,向田 昌志
    • 学会等名
      2018年第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Flux pinning properties of Columnar defects around ab-plane in YBCO thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi, Yasuya Iawanaga, Takanori Fujiyoshi, Yohsuke Takai, Mitsuhiro Muta, Masashi Mukaida, A. Ichinose, Norito Ishikawa
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] c軸に平行およびab面に交差した柱状欠陥を含むYBCO薄膜のJc特性2018

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,入江将大,榎畑流星,日高優夏,藤吉孝則
    • 学会等名
      第65回応用物理学関係連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ab面に平行な柱状欠陥を導入したa軸配向YBCO薄膜の磁束ピン止め特性2017

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,岩永泰弥, 藤吉孝則, 高井洋輔,向田昌志,一瀬中
    • 学会等名
      第63回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温超伝導体におけるイオン照射欠陥を用いた臨界電流密度の制御2017

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎
    • 学会等名
      第4回材料研究会/九州・西日本支部合同研究会
    • 発表場所
      九州工業大学飯塚キャンパス,福岡県飯塚市
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Y2O3/YBa2Cu3Oy+BaSnO3擬似多層膜の磁束ピンニング特性2017

    • 著者名/発表者名
      入江将大, 古城大輔, 佐藤蒼珠, 末吉哲郎, 藤吉孝則
    • 学会等名
      第94回2017年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] c軸相関ナノロッドと面内分布したナノ粒子を含むYBCO薄膜のピン止め特性2017

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎, 末永桃太郎,古澤隆章,松雪翔太,藤吉孝則
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] YBCO薄膜のB || abでの磁束ピン止めに対する柱状欠陥の交差の影響2017

    • 著者名/発表者名
      末吉哲郎,岩永泰弥,藤吉孝則, 高井洋輔,向田昌志
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Angular dependence of Jc in YBCO films with c-axis correlated nano-rods and in-plane distributed nano-particles2017

    • 著者名/発表者名
      T Sueyoshi, M Suenaga, T Furusawa, S Matsuyuki, T Fujiyoshi
    • 学会等名
      30th International symposium on superconductivity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Current Density of YBCO Films with Different Configurations of Columnar Defects inLongitudinal Magnetic Field2016

    • 著者名/発表者名
      T Sueyoshi, Y Iwanaga, T Kai, T Izumi, T Fujiyoshi
    • 学会等名
      29th International symposium on superconductivity
    • 発表場所
      TOKYO INTERNATIONAL FORUM, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ab面に対して傾斜した柱状欠陥を含むYBCO薄膜のJcの磁場角度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      末吉 哲郎, 岩永泰弥,藤吉孝則,高井洋輔,向田昌志
    • 学会等名
      2016年第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ,新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Angular Behavior of Jc in GdBCO Coated Conductors with Columnar Defects Crossing to ab-plane2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi, Yasuya Iawanaga, Takanori Fujiyoshi, Yohsuke Takai, Masashi Mukaida, Masaki Kudo, Kazuhiro Yasuda, Norito Ishikawa
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2016
    • 発表場所
      Colorado Convention Center, Denver, CO
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaSnO3/YBa2Cu3Oy擬似多層膜の臨界電流密度に対する層構造の影響2016

    • 著者名/発表者名
      末永 桃太郎, 浦口 雄世, 古澤 隆章, 末吉 哲郎, 藤吉 孝則
    • 学会等名
      第93回2016年度春季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      船堀タワーホール,東京
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア構造を持つGd3TaO7を導入したYBa2Cu3Oy薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      牧原 隆博, 利光 直也, 石田 貴廣, 末吉 哲郎, 藤吉 孝則
    • 学会等名
      第93回2016年度春季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      船堀タワーホール,東京
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 縦磁場下におけるYBCO薄膜の臨界電流密度に対する重イオン照射効果2016

    • 著者名/発表者名
      岩永 泰弥, 甲斐 隆史, 溝口 剛史, 末吉 哲郎, 藤吉 孝則
    • 学会等名
      第93回2016年度春季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      船堀タワーホール,東京
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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