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一軸ひずみ印加による鉄カルコゲナイドテープ線材の特性制御と強磁場応用への討究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13783
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

岡田 達典  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50793775)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード鉄カルコゲナイド超伝導体 / 一軸ひずみ / 臨界電流 / 輸送特性 / 磁束ピンニング / 鉄カルコゲナイド超伝導 / 鉄系超伝導体 / 超伝導線材 / 高周波応答 / 鉄カルコゲナイド
研究成果の概要

鉄カルコゲナイドテープ線材に対する一軸ひずみ印加の影響および強磁場応用へのポテンシャルの究明を目的とし、バッファ層付き金属基板上へ成膜したFeSe0.5Te0.5薄膜の強磁場通電特性を調べた。
その結果、臨界電流温度Tcが-0.3%の圧縮ひずみから0.3%の伸長ひずみの印加で凡そ線形に変化することを明らかにした。更に、中間層最表面をCe02からCaF2へと変更することで臨界電流特性が向上することを見出した。また、比較対象として測定した銅酸化物テープ線材における臨界電流の一軸ひずみ依存性のモデル化に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTexは、今後の超伝導線材応用が期待される物質の一つである。
本研究によって、外部からの機械的な一軸ひずみ印加や最表面バッファ層の変更により、FeSe0.5Te0.5の超伝導特性・通電特性を改善できることが明らかとなった。この振る舞いを上手く利用することで効率的な通電が可能となるため、産業応用に向けた研究の足掛かりとなる。
また、未解明であった銅酸化物超伝導線材の一軸ひずみ依存性の定量的記述に成功しており、これを用いることで超伝導マグネット設計の精緻化が可能になる。

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

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Mechanical and critical current characteristics of high-strength (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+δ tapes under uniaxial tensile strain2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Tatsunori、Sakai Kohei、Awaji Satoshi
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 34 号: 2 ページ: 025017-025017

    • DOI

      10.1088/1361-6668/abced2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-plane Domain Control of REBCO Coated Conductors by Annealing Under Bending Strain2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Tatsunori、Misaizu Hidenori、Awaji Satoshi
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY

      巻: 31 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A possible explanation for double-peak structure in strain dependence of critical current density in REBa2Cu3O7-δ coated conductors2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Tatsunori、Misaizu Hidenori、Awaji Satoshi
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 33 号: 9 ページ: 094014-094014

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aba352

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconducting-Gap Anisotropy of Iron Pnictides Investigated via Combinatorial Microwave Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Okada, Yoshinori Imai, Kentaro Kitagawa, Kazuyuki Matsubayashi, Masamichi Nakajima, Akira Iyo, Yoshiya Uwatoko, Hiroshi Eisaki, and Atsutaka Maeda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 7064-7064

    • DOI

      10.1038/s41598-020-63304-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      Okada Tatsunori、Misaizu Hidenori、Awaji Satoshi、Nakaoka Koichi、Machi Takato、Izumi Teruo、Miura Masashi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2899745

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 定常強磁場を用いた 高温超伝導線材の磁束ピンニング特性測定2021

    • 著者名/発表者名
      岡田達典
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会 第三回若手の会セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 常伝導コアモデルにおけるナノ粒子による要素的ピンニング力の評価 ~特異な角度依存性に着目して~2021

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、淡路智
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FeSe1-xTexコート線材における臨界温度の一軸ひずみ依存性2021

    • 著者名/発表者名
      滝澤和輝、岡田逹典、淡路智、色摩直樹、鍋島冬樹、前田京剛、中岡晃一、和泉輝郎
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Critical current characterization of superconducting tapes/wires at HFLSM, IMR, Tohoku Univ.2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Okada
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Research in High Magnetic Fields (ARHMF2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Consideration on Double-Peak Structure Appeared in Uniaxial Strain Dependence of Critical Current Density of REBCO Coated Conductors2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Okada、Hidenori Misaizu、Satoshi Awaji
    • 学会等名
      第100回 低温工学・超電導学会 秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中間層最表面にCaF2を用いた FeSe1-xTex コート線材の臨界電流特性2020

    • 著者名/発表者名
      滝澤和輝、岡田逹典、淡路智、色摩直樹、鍋島冬樹、前田京剛、一瀬中、中岡晃一、和泉輝郎
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 蒸気拡散法で合成した鉄カルコゲナイド超伝導体膜の磁場中通電特性2020

    • 著者名/発表者名
      角浩貴、滝澤和輝、岡田達典、淡路智
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] "Stress/Strain Dependence of Critical Current in High-Strength Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ Tapes"2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Okada、Kohei Sakai、Satoshi Awaji
    • 学会等名
      Applied Superconductor Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "In-plane Domain Control of REBCO Coated Conductors by High-Temperature- Bending-Anneal Method"2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Okada、Hidenori Misaizu、Satoshi Awaji
    • 学会等名
      Applied Superconductor Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] REBCOコート線材における臨界電流密度の一軸ひずみ依存性に現れるダブルピーク構造の考察2020

    • 著者名/発表者名
      岡田達典, 美齊津英典, 淡路智
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A possible explanation for double-peaks structure in strain dependence of Jc of REBCO coated conductors2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Hidenori MISAIZU, Satoshi AWAJI
    • 学会等名
      10th ACASC/2nd Asian-ICMC/CSSJ Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Jc(T,B,θ) characterization of REBCO coated conductors with 25T-CSM2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Shinji FUJITA, Satoshi AWAJI
    • 学会等名
      6th France-Japan High Field and HTS Magnet Technology Research Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 国際会議報告 EUCAS: HTS材料2019

    • 著者名/発表者名
      岡田達典
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会第四回冷凍部会例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Pinning Properties of REBCO Coated Conductors with Domains Controlled by High-Temperature-Bending Anneal2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Hidenori MISAIZU, Satoshi AWAJI
    • 学会等名
      EUCAS2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flux Pinning by BHO Nanoparticles under Various Strength and Orientations of Magnetic Fields in REBCO Coated Conductors Fabricated by UTOC-TFA-MOD Method2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Satoshi AWAJI, Koichi NAKAOKA, Takato MACHI, Teruo IZUMI, Masashi MIURA
    • 学会等名
      CEC-ICMC2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高温超伝導線材における面内一軸ひずみ効果 -金研強磁場センターでの取り組み-2019

    • 著者名/発表者名
      岡田達典
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会第一回材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高温曲げアニールによりドメイン制御したREBa2Cu3O7-δコート線材の臨界電流特性2019

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、美齊津英典、淡路智
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁場応用に向けた鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTexにおける一軸ひずみ依存性の解明2018

    • 著者名/発表者名
      阿部峰也、岡田達典、淡路智、石川智也、色摩直樹、鍋島冬樹、前田京剛、中岡晃一、和泉輝郎
    • 学会等名
      応用物理学会東北・北海道支部会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] BHO ナノ粒子を添加した 極薄一回塗布膜厚 MOD-REBCO コー ト線材における縦磁界効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡田 達典,美齊津 英典,淡路 智,中岡 晃一,町 敬人,和泉 輝 郎,三浦 正志
    • 学会等名
      2018年度春季(第96回)低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Consideration on angular dependent pinning properties in REBa2Cu3Oy coated conductor containing BaHfO3 nanopar- ticles fabricated by UTOC-TFA-MOD process2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Satoshi AWAJI, Koichi NAKAOKA, Takato MACHI, Teruo IZUMI
    • 学会等名
      Coated Conductor for Applications 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Longitudinal Magnetic Field Effects on REBCO Coated Conductors with BHO Nanoparticles Fabricated by UTOC-MOD Method2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA, Hidenori MISAIZU, Satoshi AWAJI, Koichi NAKAOKA, Takato MACHI, Teruo IZUMI, Masashi MIURA
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極薄一回塗布膜厚 MOD-REBCO コート線材における縦磁界効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、美齊津英典、淡路智、中岡晃一、町敬人、和泉輝郎、三浦正志
    • 学会等名
      第26回渦糸物理国内会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] BHO ナノ粒子を添加した極薄一回塗布膜厚 TFA-MOD 法 REBCO コート線材の強磁場臨界電流特性2018

    • 著者名/発表者名
      岡田達典
    • 学会等名
      2018 年度強磁場研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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