| 研究課題/領域番号 |
16K14550
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
井上 徳之 中部大学, 超伝導・持続可能エネルギー研究センター, 教授 (20249965)
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| 研究分担者 |
細田 奈麻絵 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, グループリーダー (50280954)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 超伝導直流送電 / ペルチェ素子 / 電流リード / 常温接合 / ビスマステルル / 電気特性 / 機械的強度 / イオンスパッタリング / 直接接合 / 高温超電導直流送電 / 低温工学 / 表面研磨 / 材料試験 / 超伝導送電 / 接合 / 低温 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、社会実装段階を迎える「超伝導直流送電システム」に使用する「ペルチェ電流リード」の性能向上のため、極低温で剥離しない異種材料接合の実現を目指している。ペルチェ素子とアルミニウムなどの配線の常温直接接合の例はこれまでにはなく、性能の飛躍的向上が期待される。研究成果として、ビスマステルルとアルミニウムを「常温接合」により接合できることが確認できた。実現にはナノレベルの表面研磨を含む接合条件が必要で、AFM、XPS、SEM、TEMなどの分析をもとに最適化を図った。今後、この接合条件をもとに、機械的試験、電気的試験が可能なサイズに拡大して、ペルチェ電流リードの性能向上に寄与する計画である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、ペルチェ素子（ビスマステルル）と配線素材（アルミニウム）が「常温接合」により接合できることを確認したことである。接合にはナノレベルの表面研磨を含む接合条件が必要で、AFM、XPS、SEM、TEMなどの分析をもとに接合条件の最適化を図った。ペルチェ素子とアルミニウムなどの配線の常温直接接合の例はこれまでにはなく、性能の飛躍的向上が期待される。超伝導直流送電システムは、実証実験の成功から社会実装段階を迎えており、本研究成果による「ペルチェ電流リード」の性能向上による、超伝導直流送電システムの社会実装に寄与することが期待される。
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