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MgB2超伝導材の緻密化と構造制御による材料組織学に基づいた臨界電流向上の試み

研究課題

研究課題/領域番号 18K14012
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関東北大学

研究代表者

嶋田 雄介  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20756572)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード組織制御 / 電子顕微鏡 / 超伝導材料 / 超伝導バルク体 / 三次元組織観察 / 材料組織制御
研究成果の概要

超伝導体はその特異な性質より、送電線からMRIまで多岐にわたる用途が期待されている。その中でも二ホウ化マグネシウムはレアメタルフリーかつ多結晶体での応用が可能ため、作製プロセスが極めて容易な超伝導材料である。ただ一方で体積率の低さにより臨界電流特性が低いという問題がある。
本研究では熱間等方圧加圧を作製プロセスに導入し緻密化を図るとともに、緻密化の指標の抽出を試みた。その結果、熱間等方圧加圧の効果は前熱処理により変化させることが可能であること、また三次元組織解析からポアの体積率やサイズなどを数値化する手法を見出すことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題は、材料組織学を基にした超伝導材料開発を目的とし、そのなかでも組織制御と組織解析それぞれにおいて熱間等方圧加圧やマクロスケール三次元組織解析といった新規手法を取り入れたものである。その成果として、粉末焼結における熱間等方圧加圧の有用性や注意すべき点を、また電子顕微鏡を用いた三次元組織解析の複雑組織の定量化の可能性を示すことに成功している。さらには、これらの手法は今回注目した多結晶超伝導体の他の材料系においても応用が可能であることを示しており、今後の効率的な材料開発において意義のある成果といえる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of defects and their influence on inter- and intra-granular current in sintered polycrystalline 122 phase Fe-based superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      Shimada Yusuke、Yamamoto Akiyasu、Hayashi Yujiro、Kishio Kohji、Shimoyama Jun-ichi、Hata Satoshi、Konno Toyohiko J
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: ー 号: 8 ページ: 084003-084003

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab0eb6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ba-122多結晶バルク体の結晶粒組織解析2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田雄介, 山本明保, 岸尾光二, 下山淳一, 波多聰, 今野豊彦
    • 学会等名
      第98回低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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