| 研究課題/領域番号 |
19K22157
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
寺西 亮 九州大学, 工学研究院, 教授 (70415941)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 酸化物超伝導 / 線材 / 薄膜 / 結晶配向 / 接合 / 熱処理 / 機械的圧力 / 微細組織 / 超伝導体 / 結晶成長 / 固相拡散 / 生成相 / 微構造解析 / 結晶方位 / 酸化物 / 酸化物超伝導薄膜 / 結晶化熱処理 / 通電性能 / 補修 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
REBa2Cu3Oy(RE:希土類)超伝導薄膜線材は、液体窒素冷却にて電気抵抗なく電力エネルギーを輸送できることから、長尺線材コイル化によるマグネット応用に期待されている。本研究では、線材の超伝導層の欠陥部位を補修する方法を開発する。
1年目は、(i)補修用薄膜材料の開発、(ii)薄膜線材の超伝導層と補修用薄膜との張り合わせ及び熱処理による薄膜の接合、(iii)補修部の評価、を行う。
2年目は、1年目にて得られた超伝導層の接合の知見をもとに、(iv)欠陥を人工導入した薄膜線材へ上記(i)から(iii)を適用し、補修効果の検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
GdBa2Cu3Oy(GdBCO)超伝導体は、液体窒素冷却により電気抵抗なく電力エネルギーを輸送できる高効率輸送材料として期待されている。本研究では、薄膜線材を長尺で作製する際に超伝導層にごく僅かな欠陥が生じた場合に、欠陥部位に同じ超伝導体からなるパッチを貼って接合し、局所的に結晶配向を補修する技術開発に挑戦した。
その結果、GdBCO薄膜線材を接合する際の重要な組織制御因子として熱処理時の機械的圧力・接合温度・酸素分圧があることを明らかとし、3ヵ年の研究期間においてこれら3つの因子が組織に及ぼす影響を調査して、接合部において高い結晶配向した組織を得るための条件を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、GdBCO超伝導薄膜線材を高い結晶配向で接合するための条件を明らかにすることができた。得られた成果は、超伝導線材に生じた極微小な欠陥部位を局所的に補修する技術に展開することができ、これまで欠陥部位で線材を切断していたがその必要がなくなるため長尺線材の作製において歩留まりが飛躍的に向上するものと期待され、高性能な線材を量産供給することによる超伝導技術の普及への一助となる。
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