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イオン散乱照射を利用した超高効率エネルギー機能材料の創生

研究課題

研究課題/領域番号 17H04980
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学
研究機関関西学院大学

研究代表者

尾崎 壽紀  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (20756663)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード薄膜 / イオン照射 / ナノ構造 / エネルギー機能材料 / 機能性材料 / 超伝導体 / 超伝導材料・素子 / 超伝導材料
研究成果の概要

鉄系超伝導(FeSe0.5Te0.5 (FST))薄膜、及び銅酸化物高温超伝導(YBa2Cu3Oy(YBCO))薄膜へ比較的低エネルギーでイオン照射を行い、照射前後の超伝導特性、及び形成される結晶欠陥との関係を調べた。FST薄膜にAuイオンを6 MeVで照射することで、臨界電流密度Jcは自己磁場下(0 T)で低下せず、10 K、9 T(B//c)でJcが70 %上昇した。また、YBCO薄膜への10 MeV Auイオン照射により、4 T以上で、Jc(30 K)が約40 %向上することが確認された。これらの結果から、低エネルギーイオン照射は磁場中Jcを向上させるのに有効な手法であると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低エネルギーイオン照射は、照射するイオン種やエネルギーを変化させることで形成する結晶欠陥・格子歪みといったナノ構造を容易に制御することが可能であり、また、鉄系超伝導体や銅酸化物高温超伝導体だけでなく様々なエネルギー機能材料にも適用可能な実用的な方法であることから、超高効率エネルギー材料の高性能化や新規機能材料創生のための新機軸となりうる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Brookhaven National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Fold Reduction of Jc Anisotropy in FeSe0.5Te0.5 Films Using Low-Energy Proton Irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki , Jan Jaroszynski , and Qiang Li
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY

      巻: 29 号: 5 ページ: 7300403-7300403

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2900615

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced critical current in superconducting FeSe0.5Te0.5 films at all magnetic field orientations by scalable gold ion irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Toshinori、Wu Lijun、Zhang Cheng、Si Weidong、Jie Qing、Li Qiang
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 31 号: 2 ページ: 024002-024002

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aaa3c4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 鉄カルコゲナイドFeSe<sub>0.5</sub>Te<sub>0.5 </sub>超伝導薄膜へのイオン照射効果2017

    • 著者名/発表者名
      尾崎 壽紀、Qiang LI
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 52 号: 6 ページ: 456-464

    • DOI

      10.2221/jcsj.52.456

    • NAID

      130006247580

    • ISSN
      0389-2441, 1880-0408
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effect of low-energy Au-ion irradiation on superconducting properties2020

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, Takuya Kashihara, Tomoyuki Kubo, Satoshi Semboshi, Teruo Sueyoshi, Hiroyuki Okazaki, Hiroshi Koshikawa, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki, and Hitoshi Sakane
    • 学会等名
      10th Asian Conference on Applied Superconductivity and Cryogenics/ 2nd International Cryogenic Materials Conference in Asia, and the Cryogenics and Superconductivity Society of Japan Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 10 MeV 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回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Vortex pinning landscape2019

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, Satoshi Semboshi, Tetsuro Sueyoshi, Hiroyuki Okazaki, Hiroshi Koshikawa, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki, and Hitoshi Sakane
    • 学会等名
      Cryogenic Engineering Conference - International Cryogenic Materials Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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
      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] Superconducting Properties and Structural Defects2019

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, Takuya Kashihara, Tomoyuki Kubo, Satoshi Semboshi, Teruo Sueyoshi, Hiroyuki Okazaki, Hiroshi Koshikawa, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki, and Hitoshi Sakane
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of MRS-J
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vortex dynamics of REBCO films irradiated with low-energy ion irradiations2019

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, Satoshi Semboshi, Teruo Sueyoshi, Hiroyuki Okazaki, Hiroshi Koshikawa, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki, and Hitoshi Sakane
    • 学会等名
      Materials Research Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Jc enhancement in FeSe0.5Te0.5 films by isotropic defects2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, L. Wu, W. Si, C. Zhang, and Q. Li,
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロトン照射したFeSe0.5Te0.5薄膜の超電導特性と微細構造観察2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎壽紀,Qiang Li
    • 学会等名
      金属・セラミックス/超電導機器合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Auイオン照射したFeSe0.5Te0.5薄膜の超伝導特性と微細構造観察2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎壽紀,Qiang Li
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A route for simultaneous increase of Tc and Jc in FeSe0.5Te0.5 superconducting films by low-energy proton irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, and Qiang Li
    • 学会等名
      Cryogenic Engineering Conference - International Cryogenic Materials Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prominent performance of iron-chalcogenide superconducting films produced by low-energy proton irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ozaki, and Qiang Li
    • 学会等名
      Taiwan Association for Coating and Thin Film Technology International Thin Films Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電気化学手法によるKxFe2-ySe2超伝導体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      溝畑尚幸, 藤原明比古, 長尾雅則, 綿打敏司, 田中功, 尾崎壽紀
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FeSeへの電気化学的カリウムインターカレーション効果2017

    • 著者名/発表者名
      溝畑 尚幸, 藤原 明比古, 長尾 雅則, 綿打 敏司, 田中 功, 舩木 修平, 西郡 至誠, 山田 容士, 尾崎 壽紀
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会関西支部第15回低温工学・超伝導若手合同講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 関西学院大学 研究室紹介

    • URL

      http://www.kg-nanotech.jp/ozaki/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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