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高温超伝導体の極微小抵抗状態における第2熱的安定点の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17656103
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

渡辺 和雄  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30143027)

研究分担者 西島 元  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30333884)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード銀シースBi_2Sr_2CaCu_2O_8 / 高温超伝導体 / 電界電流特性 / 抵抗状態 / 磁束クリープ / 臨界電流 / 不可送磁場 / n値
研究概要

高温超伝導体における臨界電流値以上での極微小抵抗領域に着目して、臨界電流として定義される電界発生基準E=10^<-6>V/cmより2桁も高い電界発生まで電界電流特性を研究した。これは抵抗基準に対応させるとρ=10^<-11>Ω・cmに相当するため、銅の4.2Kでのρ=10^<-8>Ω・cmよりも3桁小さい値に相当している。これまでに調べてきた極細多芯Bi2212丸線に比べて配向効果がさらに改善を期待できる平角線の磁場中熱処理を施すために、新に未熱処理の銀シース極細多芯Bi2212平角線を昭和電線に加工依頼した。測定限界に近い条件設定の1桁拡大を目指して、銀シースBi2212テープに対する磁場領域が15Tまで、臨界電流が数10A程度、臨界電流値を超過する電流容量として200A程度までの条件設定をおこない、磁場中熱処理によってBi2212線材のn値を容易に制御できることが分かった。さらに、磁場印加は、組織を微細化させることがSEM観察によって確認できた。また、Bi2212線材のE-J特性について議論をするため、2ヶ月間クルチャトフ研究所のVladimir R.Romanovskii博士を再度招聘した。これらの検討を経て、高温超伝導体の臨界電流よりも大きな輸送電流を利用できる第2安定点までの熱的安定性の概念を理論と実験により明らかにした。この成果をJ.Appl.Phys.とSupercond.Sci.Technol.及びPhysica Cに投稿した。世界初の極微小抵抗状態の応用へと先鞭をつけたものと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Operating Modes of High-T_c Composite Superconductors and Thermal Runaway Conditions under Current Charging2006

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol. 19

      ページ: 541-550

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Current-Carrying Capacity Dependence of Composite Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Superconductors on the Liquid Coolant Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol. 19

      ページ: 703-710

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sub- and Overcritical Stable States of Composite High-T_c Superconductors with Different E(J)-Dependences and Their Unavoidable Overheating2006

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 100

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Size Dependence of the Thermo-Electrodynamics States of Composite High-T_c Superconductors and its Effect on the Current Instability Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Physica C 450

      ページ: 88-95

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear Approximation for Limiting Current-Carrying Capacity of Ag-Sheathed Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Conductors2005

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Sci.Technol. 44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-Stable Static States of Bi-Based Superconducting Composites and Current Instabilities at Various Operating Temperatures2005

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Physica C 420

      ページ: 99-110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Basic Formation Peculiarities of the Stable and Unstable States of High-T_c Composite Superconductors at Applied Fully Penetrated Currents2005

    • 著者名/発表者名
      V.R.Romanovskii
    • 雑誌名

      Physica C 425

      ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] E-J Properties and Local J_c Distribution of Practical Ag-Sheathed Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Tapes2005

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi
    • 雑誌名

      Supercond.Sci.Technol. 18

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高温超伝導マグネットの開発状況と将来2005

    • 著者名/発表者名
      渡辺和雄
    • 雑誌名

      高温超伝導体(下)-材料と応用- 応用物理学会

      ページ: 245-257

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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