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両面超伝導構造を用いた高周波用超伝導線材の開発とそれを用いた高Q値コイルの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K04230
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関山梨大学

研究代表者

關谷 尚人  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80432160)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードワイヤレス電力伝送 / 高Q値コイル / 高温超伝導線材 / 超伝導RFコイル / 超伝導 / Q値 / 超伝導線材 / 超伝導コイル
研究成果の概要

高周波で低損失を実現できる高周波用超伝導線材を開発し,それを用いて非常に高いQ値(銅コイルの20倍)を持つコイルを開発した.また,開発したコイルをワイヤレス電力伝送の送受電コイルに用いることで,伝送効率を大幅に改善した.高周波用超伝導線材は2本の超伝導線材から構成されるため,それらを張り合わせる技術を開発した.また,超伝導線材の導体損失に影響を与えない銀保護膜の厚さを明らかにした.さらに,コイルを作製する際の支持材がコイルのQ値影響を与えない最適な構造を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義:開発した高Q値コイルは従来技術では実現できない飛躍的に高いQ値を実現し,それを使ったワイヤレス電力伝送の効率が大幅に改善することを実証した.これら成果は未開拓であった超伝導線材の高周波応用分野の先駆けとして重要な意義を持つ.
社会的意義:高周波用超伝導線材を用いた高Q値コイルはワイヤレス電力伝送の送受電コイルやMRIの信号検出コイルに使用することで,効率や感度を大幅に改善することができるため,未来の非接触電力供給技術や医療の向上などに貢献できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2018 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 高周波用超伝導線材の開発とそれを用いたワイヤレス電力伝送用高Q値コイルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      桶田将弘,關谷尚人
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規高周波用超伝導線材を用いた高Q値コイルの検討(III)2020

    • 著者名/発表者名
      桶田将弘,關谷尚人
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規高周波用超伝導線材を用いた高Q値コイルの検討(II)2020

    • 著者名/発表者名
      桶田将弘,關谷尚人
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel high-Tc superconducting wire for high quality factor at high-frequency and its applications2018

    • 著者名/発表者名
      Naoto Sekiya
    • 学会等名
      31th International Symposium on Superconductivity (ISS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 關谷・作間研究室

    • URL

      https://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~nsekiya/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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