| 研究課題/領域番号 |
17K14814
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
元木 貴則 青山学院大学, 理工学部, 助教 (00781113)
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| 研究協力者 |
下山 淳一 青山学院大学, 理工学部, 教授
永石 竜起 住友電気工業株式会社
本田 元気 住友電気工業株式会社
中村 新一 TEP株式会社
池田 周平 青山学院大学, 理工学部, 大学院生
権藤 紳吉 青山学院大学, 理工学部, 大学院生
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 希土類系高温超伝導体 / 超伝導体薄膜 / 高臨界電流特性 / 有機金属塗布熱分解法 / オキシハライド / 高温超伝導体 / MOD法 / 薄膜 / 酸化ハロゲン化物 / 希土類系高温超伝導体薄膜 / 層状オキシハライド / 超伝導材料 / 超伝導薄膜 / フッ素フリーMOD法 / 結晶化促進 |
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| 研究成果の概要 |
希土類系高温超伝導体(RE123)は90 K級の臨界温度を有することから液体ヘリウムフリーでの高磁場発生コイル応用などに向けて世界的に研究開発が進められている。本研究では、フッ素フリーMOD法と呼ばれる工業化に適した高速・低コストプロセスを用いて、RE123への微量のハロゲン元素添加によって薄膜の均質性や配向度が劇的に改善することを見出した。ClもしくはBrを添加することで層状オキシハライドが超伝導膜中に生成し、超伝導相の結晶成長を促進するために大幅に臨界電流特性が改善されることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高温超伝導薄膜の作製法の一つであるフッ素フリーMOD法は低コスト・常圧・高速プロセスであることから工業化に最も適した手法であるが、薄膜の配向が乱れやすく高い臨界電流特性を示す薄膜を再現性良く得ることが困難であった。本研究では、ClやBrといったハロゲン元素を添加することで膜中に層状の酸化ハロゲン化物が生成し、この化合物の結晶面が協奏的に超伝導層の配向を促進することを見出した。さらに、磁場中での臨界電流特性の大幅な改善にも成功し、フッ素フリーMOD法を用いて実用化が見通せるフェーズまで研究を進展させることができたと考えている。
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