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高密度MgB2線材の実現に向けた常圧下固相反応プロセスの検討

研究課題

研究課題/領域番号 24656368
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関東京大学

研究代表者

山本 明保  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20581995)

研究分担者 下山 淳一  東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (20251366)
連携研究者 岸尾 光二  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (50143392)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード超伝導材料 / 超伝導
研究成果の概要

二ホウ化マグネシウム(MgB2)は冷却に液体ヘリウムを要さず、冷凍機冷却により高温度で動作可能な次世代超伝導材料である。本研究では、MgB2線材実用化への課題である超伝導相の高密度化を検討した。①ホウ素の代わりにMgB4前駆体を用いる改良in-situ法を基礎開発した。従来法と比較して空隙の原因となる仕込みMg量を半減でき、相対密度は約30%向上した。②これまで高圧下においてのみ報告されていたMgB2の顕著な自己焼結を常圧下において初めて実現した。高密度組織と強固に結合した結晶粒界を反映して、コネクティビティは従来のin-situ法の3倍に達し、常圧下作製MgB2線材として最高値を記録した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Understanding routes for high connectivity in ex-situ MgB2 by self-sintering2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, and K. Kishio
    • 雑誌名

      Superconductor Science & Technology

      巻: 27 号: 4 ページ: 044012-044012

    • DOI

      10.1088/0953-2048/27/4/044012

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanism for high critical current density in in-situ MgB2 wire with large area-reduction ratio2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kodama, Y. Ichiki, K. Tanaka, K. Okamoto, A. Yamamoto, and J. Shimoyama
    • 雑誌名

      Superconductor Science & Technology

      巻: 27 号: 5 ページ: 0550031-9

    • DOI

      10.1088/0953-2048/27/5/055003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Denser in-situ MgB2 Bulks using MgB4 Precursor2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, and K. Kishio
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 23 号: 3 ページ: 71010051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2240035

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strongly connected ex situ MgB2 polycrystalline bulks fabricated by solid-state self-sintering2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, and K. Kishio
    • 雑誌名

      Superconductor Science & Technology

      巻: 25 号: 11 ページ: 1150221-7

    • DOI

      10.1088/0953-2048/25/11/115022

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of packing density on the critical current density at high magnetic fields in polycrystalline MgB2 superconductors2012

    • 著者名/発表者名
      T. Matsushita, J. Tanigawa, M. Kiuchi, A. Yamamoto, J. Shimoyama, and K. Kishio
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 号: 12R ページ: 1231031-7

    • DOI

      10.1143/jjap.51.123103

    • NAID

      210000141686

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Can we realize self-assembled, strongly connected grain-boundaries in high performance MgB2 bulks and wires?2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Mizutani, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, Y. Ichiki, K. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference "Superconductivity for Energy 2014"
    • 発表場所
      Paestum, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of high connectivity ex-situ MgB2 wires by self-sintering process2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Mizutani, T. Kuro, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, Y. Ichiki, K. Tanaka
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of High Connectivity ex-situ MgB2 Bulks by Promotion of Self-Sintering2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting bulk permanent magnet2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      International Conference on Superconductivity and Magnetism 2014
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting bulk permanent magnet2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Understanding the route from solid-state reaction to fully-connected MgB2 wires2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Mizutani, A. Ito, T. Kuro, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, Y. Ichiki and K. Tanaka
    • 学会等名
      The 16th Japan-US Workshop Advanced Superconductors
    • 発表場所
      Dayton, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-sintering assisted development of high connectivity ex-situ MgB2 wires2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Mizutani, A. Ito, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, K. Tanaka
    • 学会等名
      11th European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Very high, uniform and stable field in MgB2 bulk superconducting magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Muralidhar, M. Tomita
    • 学会等名
      2013 Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference
    • 発表場所
      Anchorage, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnet creep in MgB2 superconducting bulk permanent magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      23rd Magnet Technology Conference
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MgB2 superconducting bulk for novel permanent magnet applications2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Muralidhar, M. Tomita
    • 学会等名
      23rd Magnet Technology Conference
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of high connectivity ex-situ MgB2 bulks and wires by novel self-sintering technique2013

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京(船堀タワーホール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Trapped field properties of MgB2 superconducting bulk magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京(船堀タワーホール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ex-situ法MgB2バルクにおける自己焼結の促進2013

    • 著者名/発表者名
      水谷俊介、山本明保、下山淳一、荻野拓、岸尾光二、山田豊
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      名古屋(ウィンク愛知)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 自己焼結法による高コネクティビティex-situ法MgB2バルクの開発2013

    • 著者名/発表者名
      水谷 俊介, 山本 明保, 下山 淳一, 荻野 拓, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      東京(船堀タワーホール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Improved connectivity and critical current density of ex-situ MgB2 bulks by solid-state self-sintering2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, H. Tanaka, A. Ito, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      24th International Cryogenic Engineering Conference-International Cryogenic Materials Conference 2012
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of dense MgB2 bulks using MgB4 precursor2012

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, A. Yamamoto, H. Tanaka, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      24th International Cryogenic Engineering Conference-International Cryogenic Materials Conference 2012
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of high critical current density MgB2 conductors by pressure-less densification2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, H. Tanaka, A. Ito, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      Materials&Mechanisms of Superconductivity Conference 2012
    • 発表場所
      ワシントン(米国)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of dense MgB2 bulks using high purity MgB4 precursor2012

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, A. Yamamoto, H. Tanaka, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      2010 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      ポートランド(米国)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of high connectivity and critical current density in ex-situ MgB2 wires by self-sintering2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, H. Tanaka, A. Ito, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, Y. Ichiki, K. Tanaka, K. Okamoto
    • 学会等名
      2010 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      ポートランド(米国)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Understanding The Routes to Superior Intergrain Connectivity and Critical Current Density in MgB2 Superconductor2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, A. Ito, H. Tanaka, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      International Union of Materials Societies Int'l Conf. on Electronic Materials
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of hot-pressing on the self-sintering behavior of ex-situ MgB2 bulks2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, H. Tanaka, A. Ito, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, N. Kaneda, Y. Yamada
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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