| 研究課題/領域番号 |
20H02184
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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 | 成蹊大学 |
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研究代表者 |
三浦 正志 成蹊大学, 理工学部, 教授 (10402520)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | 臨界電流密度 / 超伝導薄膜 / ナノコンボジット / 磁束ピン止め点 / キャリア密度 / キャリア / ナノひずみ / 対破壊電流密度 / 機能性材料 / ナノコンポジット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超電導は、抵抗ゼロで大電流を流せるため送電、発電、蓄電や電動機など次世代電気機器応用に期待されている。応用上重要な臨界電流密度(Jc)を理論限界であるクーパー対が壊れる対破壊電流値(Jd)の最大40%まで向上させることを目的に、本研究では、独自の非超電導相導入技術に加えて、『ナノひずみとキャリア』を人工制御するすることでJcを最大にする超電導材料設計の指針を確立する。
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| 研究成果の概要 |
超伝導は、抵抗ゼロで大電流を流せるため送電、発電、蓄電や電動機など次世代電気機器応用に期待されている。臨界電流密度(Jc)の向上は、臨界温度(Tc)の向上と同様に応用上重要な特性である。本研究では、独自の非超伝導相導入技術に加えて、予備実験より重要性が示唆された『ナノひずみとキャリア』を人工制御する①ナノサンドイッチによるひずみ印加技術と②キャリア制御技術を融合することでJcを最大にする超電導材料設計の指針を確立し電気機器応用につなげる。さらにその指針を他の超伝導や機能性電気材料へ応用する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SDGsやSociety5.0社会に役立つイノベーションに未だ超伝導が貢献できていないのは高価な液体ヘリウム温度まで冷やさなければ超伝導にならない金属系超伝導線材が用いられているためである。一方、無尽蔵かつ低コストな液体窒素で超伝導になるCu酸化物超伝導薄膜線材は、磁場中Jc特性は応用に求められる特性に達していない。本研究で実施するJcを最大にする超電導材料設計指針により低コストである液体窒素温度下で超伝導応用に必要とされるJc特性まで向上させる。さらに本指針により、既存材料だけでなく新超伝導材料のJcを飛躍的に向上させ、革新的超伝導応用により社会に貢献する。
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