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有機異相・酸化物超伝導ナノコンポジット線材による縦磁界利用大容量ケーブルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K18888
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 電気電子工学およびその関連分野
研究機関成蹊大学

研究代表者

三浦 正志  成蹊大学, 理工学部, 教授 (10402520)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード超伝導 / 縦磁界 / 直流ケーブル / フラーレン / グラフェン / 超伝導ケーブル / カーボンナノ材料
研究成果の概要

本研究では、縦磁界中臨界電流向上を目的に、これまで報告例のなくかつ磁束サイズと同等の有機物であるフラーレンC60やナノグラフェンをY123酸化物超伝導線材に導入し縦磁界利用大容量直流ケーブルの実現に貢献することを目的とした。その結果、フラーレンC60を導入したY123酸化物超伝導線材には、C60のC拡散に起因した積層欠陥が高密度に存在することが確認された。その結果、縦磁界において従来のY123線材よりも高い縦磁場中超伝導特性を示すことが確認された。これまでの業績として,査読付き学術論文8報、国際学会19件、国内学会9件で研究成果を発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

太陽電池や電気自動車など直流を利用した機器が普及している背景を受け、安価な液体窒素温度で電気抵抗がゼロとなるYBa2Cu3Oy(Y123酸化物)超伝導を用いた大容量直流送電に役立つ、革新的縦磁界利用Y123酸化物超伝導直流ケーブルの開発が求められている。本研究では、Y123酸化物超伝導線材の電流特性を向上させるためにフラーレンC60やナノグラフェンを導入することを試み、C60を導入したY123酸化物超伝導線材が従来の線材に比べて高い特性を示すことを確認した。今後、更なる研究を行いケーブル化することで低環境負荷社会に貢献することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 15件) 備考 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Novel dynamics and critical currents in fast superconducting vortices at high pulsed magnetic fields2019

    • 著者名/発表者名
      M. Leroux, F. F. Balakirev, M. Miura, L. Civale and B. Maiorov
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 11 号: 5 ページ: 054005-054005

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.11.054005

    • 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 density in BaF2(As0.66P0.33)2 nanocomposite superconducting films2019

    • 著者名/発表者名
      Miura Masashi、Tsuchiya Go、Harada Takumu、Tanabe Keiichi、Kiuchi Masaru、Matsushita Teruo
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: Not yet 号: 6 ページ: 064005-064005

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab0faf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancement of the in-field critical current density of trifluoroacetate metal organic deposition derived (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy films by annealing of CeO2 buffered R-Al2O3 substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Keita、Sato Michio、Miura Masashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 5 ページ: 053001-053001

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab1480

    • NAID

      210000155854

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longitudinal Magnetic Field Effects on (Y,Gd)Ba2Cu3O7-δ Coated Conductor with BaHfO3 Nanoparticles Fabricated by UTOC-MOD Method2019

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, H. Misaizu, S. Awaji, K. Nakaoka, Ta. Machi, T. Izumi, and M. Miura
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: Not yet

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accelerated vortex dynamics across the magnetic 3D-to-2D crossover in disordered superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      Eley Serena、Willa Roland、Miura Masashi、Sato Michio、Leroux Maxime、Henry Michael David、Civale Leonardo
    • 雑誌名

      npj Quantum Materials

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41535-018-0108-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Trifluoroacetate metal organic deposition derived (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3O y films on CeO2 buffered R-plane Al2O3 substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Keita、Sato Michio、Miura Masashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 3 ページ: 033102-033102

    • DOI

      10.7567/jjap.57.033102

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning nanoparticle size for enhanced functionality in perovskite thin films deposited by metal organic deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Miura Masashi、Maiorov Boris、Sato Michio、Kanai Motoki、Kato Takeharu、Kato Tomohiro、Izumi Teruo、Awaji Satoshi、Mele Paolo、Kiuchi Masaru、Matsushita Teruo
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 9 号: 11 ページ: e447-e447

    • DOI

      10.1038/am.2017.197

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The effect of intermediate heating treatment temperature on in-field Jc for TFA-MOD BaHfO3 doped (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy CCs2018

    • 著者名/発表者名
      J. Kawanami, K. Shimizu, M. Sato, M. Miura, K. Nakaoka and T. Izumi
    • 学会等名
      Coated Conductors for Applications 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of BaHfO3 nanorods on Jc in the longitudinal magnetic field for EuBa2Cu3.2Oy coated conductors derived from PLD2018

    • 著者名/発表者名
      J. Nishimura, K. Miyata, K. Sato, K. Hirai, M. Miura, A. Ibi and T. Izumi
    • 学会等名
      Coated Conductors for Applications 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The longitudinal magnetic field dependence of critical current density in multilayered TFA-MOD REBa2Cu3Oy Coated Conductors2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, J. Nishimura, K. Hirai, K. Sakuma, M. Miura and M. Kiuchi and T. Matsushita
    • 学会等名
      Coated Conductors for Applications 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of BaZrO3 nanoparticles on the in-field critical current density of TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy films/CeO2 buffered R-Al2O3 substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamada, R. Oku, K. Sakuma and M. Miura
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of oxygen annealing treatment on in-field Jc in PLD- EuBa2Cu3Oy coated conductors with BaHfO3 nanorods2018

    • 著者名/発表者名
      S. Anno, K. Miyata, M. Sato, K. Agatsuma, M. Miura, A. Ibi and T. Izumi
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth of Electron-doped Cuprate Superconductor Nd2-xCexCuO4 Films by Trifluoroacetates Metal Organic Deposition2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sakuma, Y. Kamada, S. Anno, A. Okubo, and M. Miura
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of the Ba/Y ratio on critical current density in TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy+BaHfO3 CCs2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, J. Kawanami, M. Sato, M. Miura, K. Nakaoka and T. Izumi
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of multilayered structures on the Jc in longitudinal magnetic field for TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy coated conductors2018

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Sato, Jun Nishimura, Kota Hirai, Keita Sakuma, Masashi Miura, Masaru Kiuchi, and Teruo Matsushita
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Film thickness dependence of critical current density in (Y,Gd)BaCuO+BaZrO3 nanoparticle CCs2018

    • 著者名/発表者名
      G. Tsuchiya, K. Hirai, M. Miura, M.Kiuchi and T. Matsushita
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of BaHfO3 nanorods on in-field Jc in EuBa2Cu3Oy coated conductors produced by PLD2018

    • 著者名/発表者名
      S. Anno, K. Miyata, M. Miura, A. Ibi and T. Izumi
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of BaZrO3 nanoparticles on critical current density in TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy films on CeO2 buffered R-Al2O3 substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamada, R. Oku, K. Sakuma and M. Miura
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of an intermediate heat treatment temperature on the in-field Jc of BaHfO3 doped TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy wires2018

    • 著者名/発表者名
      J. Kawanami, K. Shimizu, M. Sato, M. Miura, K. Nakaoka and T. Izumi
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of the twin boundaries on the in-field Jc in BaZrO3 doped TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy CCs2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, R. Oku , M. Miura, M. Kiuchi, and T. Matsushita
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Influence of BaHfO3 nanorods on Jc in the longitudinal magnetic field for PLD EuBa2Cu3Oy coated conductors2018

    • 著者名/発表者名
      J. Nishimura, K. Miyata, K. Sato, K. Hirai, M. Miura, A. Ibi and T. Izumi
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of the Ba/Y ratio on in-field Jc in TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy+BaHfO3 CCs2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, J. Kawanami, M. Sato, M. Miura, K. Nakaoka and T. Izumi
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaHfO3ナノロッドがPLD法EuBa2Cu3Oy線材の磁場中Jc特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      安野秀治, 宮田健司, 三浦正志, 衣斐顕, 和泉輝郎
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BaHfO3ナノロッドがPLD法EuBa2Cu3Oy線材の縦磁場中超伝導特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      西村隼, 宮田健司, 佐藤慶一, 平井康太, 三浦正志, 衣斐顕, 和泉輝郎, 木内勝, 松下照男
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ba/Y組成比がTFA-MOD法 (Y,Gd)Ba2Cu3Oy+BaHfO3線材の超伝導特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      清水一輝, 川浪隼也, 三浦正志, 佐藤迪夫, 中岡晃一, 和泉輝郎
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 積層構造がTFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy線材の縦磁場中超伝導特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      平井康太,佐藤慶一, 西村隼 佐藤迪夫, 三浦正志, 木内勝
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 双晶欠陥がTFA-MOD法(Y,Gd)BCO+BaZrO3線材の磁場中Jc特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      奥亮太, 三浦正志, 衣斐顕, 中岡晃一, 和泉輝郎
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] FA-MOD法(Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy+ BaZrO3/CeO2/R-Al2O3薄膜の磁場中超伝導特性2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田哲徳, 奥亮太, 作間啓太, 三浦正志
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 高密度のBaZrO3ナノ粒子がTFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy線材の縦磁場中超伝導特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      平井康太, 草間祐, 佐藤 迪夫, 三浦正志, 木内 勝
    • 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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 双晶欠陥がTFA-MOD法(Y,Gd)BCO線材の磁場中Jc特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      奥亮太, 三浦正志, 衣斐顕, 中岡晃一, 和泉輝郎
    • 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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CeO2/R-Al2O3のアニール処理がTFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy薄膜の超伝導特性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      作間啓太, 佐藤迪夫, 三浦正志
    • 学会等名
      平成30年度 春季応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Annealing Treatment of CeO2 Buffered R-Al2O3 for the Improvement of the Critical Current Density of TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy Films2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sakuma, M. Sato, M. Miura
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhancement of Flux Pinning in BaZrO3-doped TFA-MOD (Y,Gd)Ba2Cu3Oy CCs with Intermediate Heat Treatment2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, T. Murakami, M. Miura, A. Ibi, K. Nakaoka, T. Izumi
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The Influence of BaZrO3 nanoparticles on the Jc in longitudinal magnetic field for TFA-MOD (Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy CCs2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hirai, T. Kusama, M. Sato, K. Sakuma, M. Kiuchi, M. Miura
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Carrier Density on the In-field Jc in BaZrO3 Doped TFA-MOD-(Y0.77Gd0.23)Ba2Cu3Oy CCs2017

    • 著者名/発表者名
      R.Oku, K. Agatsuma, K. Sakuma, M. Miura, A. Ibi, K. Nakaoka, T. Izumi
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Research map

    • URL

      https://researchmap.jp/MasacMiura/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 成蹊大学理工学部電力・エネルギー研究室(三浦正志研究室)

    • URL

      http://www.sd.seikei.ac.jp/lab/per/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 新聞掲載内容

    • URL

      https://www.seikei.ac.jp/university/news_topics/2019/07664.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 新聞掲載内容

    • URL

      https://mainichi.jp/univ/articles/20170523/org/00m/100/009000c

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 新聞掲載内容

    • URL

      https://mainichi.jp/articles/20170615/pls/00m/020/256000c

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 新聞掲載内容

    • URL

      https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP442619_U7A410C1000000/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 超電導線材及び超電導線材の製造方法2018

    • 発明者名
      和泉輝郎, 衣斐顕, 三浦正志
    • 権利者名
      和泉輝郎, 衣斐顕, 三浦正志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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