| 研究課題/領域番号 |
21K18606
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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13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
美藤 正樹 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60315108)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 高圧実験 / 磁気測定 / 超伝導干渉素子 / 磁束電圧変換 / 超伝導量子干渉素子 / 磁束計 / 高圧力実験 / SQUID / 超伝導体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導の完全検証には、“ゼロ電気抵抗”と“マイスナー効果（磁気シールド効果）”の両方の観測が必要であるが，100万気圧超の高圧力で超伝導相が出現する“水素化合物群”の場合，マイスナー効果による検証は極めて難しい。それは微小体積の試料を測定対象にするため超伝導量子干渉素子(略称SQUID)の利用が必須である情況の中で，試料の周辺に配置する磁束検出コイルの超伝導状態を，200 Kを超える測定温度域で保ち続けることが出来ていないからである。本研究では，新たな“超伝導磁束-電圧変換システム”を開発することを目指し，SQUIDを用いた世界初の「広温度域測定を可能とする超高圧力下精密磁気測定装置」の開発につなげる。
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| 研究成果の概要 |
超伝導量子干渉素子（SQUID）を用いた磁束計は世界中に普及している。本研究では、高圧力環境で利用可能な「SQUIDを用いた微小磁気信号検出方法」の開発を追求した。最終ゴールは、圧力誘起室温超伝導の検出に対応することであるが、高温超伝導SQUIDの利用には磁束⇒電圧変換に常伝導磁束電圧変換を採用するしかない。しかし、そのためには常伝導磁束電圧変換の特性を十分に理解する必要がある。そこで、低温超伝導SQUIDを用いた超伝導磁束電圧変換を参照データにして、低温超伝導SQUIDを用いて、常伝導磁束電圧変換の効率を徹底的に検証した。最終的に、高温超伝導SQUID用の検出コイルのプロトタイプを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液体ヘリウムの供給不足の中、液体窒素を用いた磁気測定システムの構築は、地方大学の物性研究者の多くが待ち望む技術課題である。しかし、そこでは、いかに効率よく磁束を電圧に変換できるかがポイントになる。SQUIDを用いた技術開発はハードルが高い分野であり、誰かが試行錯誤の情況を公にし、次なるステップアップにつなげるための題材を提供することは学術的・社会的に意義がある。
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