| 研究課題/領域番号 |
19H02179
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
永崎 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 首席研究員 (20242018)
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| 研究分担者 |
伊豫 彰 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (50356523)
荻野 拓 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70359545)
石田 茂之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90738064)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 鉄系高温超伝導体 / バルク試料 / 臨界電流密度 / 超伝導 / バルク磁石 / SPS法 / 高温超伝導体 / SPS / 鉄系超伝導体 / バルク / 高温超伝導 / バルク体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高温超伝導体の応用手法として、その強いピン止め力によって磁場を捕捉させ、永久磁石型の強力なバルク磁石として利用するという試みが行われている。本研究では、申請者らが2016年に発見した鉄系高温超伝導体CaKFe4As4を対象とした高性能超伝導バルク磁石の開発を行う。申請者が得意とする種々の合成・評価手法を活用することにより、高温（~20K）で高い磁場（~2T）の捕捉が可能な超伝導バルク試料の作製手法を確立する。本研究によって、強力な超伝導磁石が実装された、小型冷凍機で動作可能なポータブル核磁気共鳴（NMR）/ 磁気共鳴画像（MRI）実用化への道を拓く。
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| 研究成果の概要 |
対象物質である CaKFe4As4に対して、申請者がこれまで培ってきた多結晶試料合成技術を活用・発展させることにより、良好な超伝導特性と機械的特性を有するCaKFe4As4多結晶バルク試料の合成プロセスを確立した。特に、鉄ヒ素系超伝導体として初めて放電プラズマ焼結法によって超伝導バルクの作製に成功した。同試料の臨界電流密度（Jc)はこれまでに報告された鉄系超伝導バルクの中で最も高い値であった。さらに、バルク試料の大型化に取り組み、相対密度97%を有する、鉄系バルクとしては世界最大のφ65mmバルクの作製に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、超伝導バルク磁石応用の出口として最も期待されているのが、核磁気共鳴(NMR) / 磁気共鳴画像(MRI)での利用を想定した、小型冷凍機で動作する強力かつポータブルな超伝導磁石の実現である。現行のNMR/MRIでは、磁場発生源としてコイル型の常伝導/超伝導電磁石が使われているが、これを超伝導バルク磁石に置き換えることによって、システムの小型化・低価格化が可能となり、医療現場や工場ラインでの手軽なオンサイトNMR / MRI測定・診断といった、新しい利用法が拓けてくる。本研究で得られた鉄系高温超伝導体バルク試料は、高温超伝導体の産業応用に大きく貢献する。
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