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超伝導/常伝導積層構造薄膜における従来理論から予測できない臨界温度変化の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 21560689
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関京都大学 (2011)
鹿児島大学 (2009-2010)

研究代表者

土井 俊哉  京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 准教授 (30315395)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード超伝導材料・素子 / 金属物性 / 結晶工学 / 超伝導 / 超電導 / 二ホウ化マグネシウム / MgB_2 / 臨界温度 / T_c / 二ホウ素化マグネシウム / Tc / 多層膜
研究概要

本研究では様々な基板上に厚さの異なるM_gB2薄膜を作製して,その超伝導臨界温度(T_c)を評価し,膜厚の厚い試料のTcが薄い試料のT_cより高くなることを明らかにした。この原因は基板界面ではM_gB2薄膜の結晶性が十分でないことに起因している。これらの結果から,超伝導/常伝導積層構造薄膜のTcに結晶性が影響していることが示唆された。しかしながら, M_gB2/Ni多層膜の断面透過型電子顕微鏡観察結果ではNi層を挟んで上下のM_gB2結晶に結晶性の違いは認められないことから,超伝導/常伝導積層構造薄膜のT_cの決定要因にはまだ未知の要因も絡んでいるものと考えられる。また,本研究の研究に関連してAl基板上に結晶粒径を小さく抑えて作製したM_gB2薄膜の超伝導臨界電流密度(J_c)が10Kにおいて10 MA/_<cm> 2と極めて高いことを見出した。この値は新しいタイプの超伝導線材の可能性を拓く結果であり,実用化に貢献する価値ある結果であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Alテープ上への超伝導MgB2薄膜の作製と特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      吉原和樹, 土井俊哉, 永峯知明, 祝迫潤, 中尾勝利, 白樂善則, 藤吉孝則, 北口仁
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 47巻2号 ページ: 103-108

    • NAID

      130004457445

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/browse/jcsj/46/0/_contents/-char/ja/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alテープ上への超伝導MgB_2薄膜の作製と特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      吉原和樹, 土井俊哉, 永峯知明, 祝迫潤, 中尾勝利, 白樂善則, 藤吉孝則, 北口仁
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 47 ページ: 103-108

    • NAID

      10030140720

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 表面粗さの異なるAl合金基板上へのMgB2薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      常松裕史
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 表面粗さの異なるAl合金基板上へのMgB_2薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      常松裕史
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Al合金基板上へのMgB_2膜の作製2011

    • 著者名/発表者名
      常松裕史
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県)
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Alテープ上へのMgB_2薄膜の作製と特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉原和樹
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Alテープ上へのMgB2薄膜の作製と特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉原和樹
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      鹿児島県民交流センター(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Al合金基板上へのMgB2薄膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      常松裕史
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県)
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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