高温超伝導薄膜線材のナノ欠陥最適化のための磁場中臨界電流特性精密評価

• 研究課題/領域番号: 26420273
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 井上 昌睦 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80346824)
• 研究分担者: 寺西 亮 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70415941)
• 研究協力者: 木村 一成
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 高温超伝導 / 超伝導線材 / 臨界電流 / 電流電圧特性 / 強磁場 / X線CT / ピンニング / 超伝導 / 人工ピン / TFA-MOD法 / PLD法

研究成果の概要

希土類系高温超伝導線材の電流輸送特性を広範な温度（4.2K～77K）と磁場（自己磁場～27テスラ）に亘り精密且つ系統的な実験により明らかとするとともに、物理モデルに基づく定式化を図り、その適用性と有用性を確認した。更に、技術的・コスト的に計測が容易な液体窒素温度域の特性から、計測が困難な低温度の特性を推測する評価指針について明らかとした。これらの成果は、同線材を用いた機器の最適設計において不可欠となるばかりでなく、線材作製のフィードバック技術にも資するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Miniaturization of BaHfO3 Nanoparticles in YBa2Cu3Oy Coated Conductors by Two-step Heating Process in TFA-MOD Method (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Horita, R. Teranishi, K. Yamada, K. Kaneko, Y. Sato, K. Otaguro, T. Nishiyama, S. Awaji, and T. Izumi
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: 30 号: 2 ページ: 025022-025022
  • DOI: 10.1088/1361-6668/30/2/025022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of In-field Jc in Gd1Ba2Cu3O7-δ Coated Conductor by Using Highly Oriented IBAD Substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, S. Awaji, K. Watanabe, T. Taneda, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Kiss
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 67 ページ: 903-907
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.06.152
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current Transport Properties of TFA-MOD Processed Long-length YxGd1-xBa2Cu3Oy Coated Conductor Doped with BaZrO3 Artificial Pinning Centers (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, K. Kimura, Y. Takahashi, T. Koizumi, T. Hasegawa, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Kiss
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. 巻: 25 号: 3 ページ: 6605804-6605804
  • DOI: 10.1109/tasc.2014.2387054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of REBCO Coated Conductors by TFA-MOD Method with High Properties in Magnetic Fields (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura, R. Hironaga, T. Nakamura, Y. Takahashi, T. Koizumi, T. Hasegawa, K. Higashikawa, M. Inoue, T. Kiss, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. 巻: 25 号: 3 ページ: 6604204-6604204
  • DOI: 10.1109/tasc.2014.2380773
  • 査読あり
• [学会発表] 長尺REBCO線材の局所臨界電流分布を考慮した大域的電流密度‐電界特性のモデル化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 匠、福崎 貴裕、辻野 大樹、東川 甲平、井上 昌睦、木須 隆暢
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜，横浜
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] REBCO線材の77K磁場中Jcと低温磁場中Jcの相関に関する考察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上 昌睦、鈴木 匠、今村 一孝、東川 甲平、淡路 智、木須 隆暢
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜，横浜
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Correlated Study between Critical Current Density at 77 K and That of Low Temperature In-Filed Conditions of Various REBCO Coated Conductors (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Inoue, Kazutaka Imamura, Takumi Suzuki, Shogo Ichimura, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
  • 学会等名: 29th International Symposium of Superconductivity (ISS2016)
  • 発表場所: Tokyo International Forum, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-12-14
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of local Ic variation and I -V characteristics for long REBCO coated conductors (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Suzuki, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Takanobu Kiss
  • 学会等名: Asian Applied Physics Conference
  • 発表場所: Tsushima, Japan
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Analytical expression of local I -V characteristics for long length REBCO coated conductors under the local Ic fluctuation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Suzuki, Takahiro Fukuzaki, Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Takanobu Kiss
  • 学会等名: 1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference
  • 発表場所: Kanazawa Kageki-za, Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2016-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Current transport property of BaHfO3 doped EuBCO coated conductor over a wide range of temperature and magnetic field up to 25T (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Inoue, Ken Takasaki, Kazutaka Imamura, Takumi Suzuki, Kohei Higashikawa, Akira Ibi, Tomo Yoshida, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
  • 学会等名: 2016 Applied Superconductivity Conf. (ASC 2016)
  • 発表場所: Colorado Convention Center, Denver, Colorado, USA
  • 年月日: 2016-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] BHO導入EuBCO線材の広範な温度、磁場における臨界電流特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 匠, 高崎 建, 井上 昌睦, 小野寺 優太, 今村 和孝, 東川 甲平, 衣斐 顕, 吉田 朋, 和泉 輝郎, 土屋 雄二, 淡路 智, 渡辺 和雄, 木須 隆暢
  • 学会等名: 2016年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: タワーホール船堀，東京
  • 年月日: 2016-06-01
• [学会発表] BaHfO3導入EuBCO線材の広範な実用環境下における電流輸送特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上 昌睦、高崎 建、今村 和孝、鈴木 匠、東川 甲平、衣斐 顕、吉田 朋、和泉 輝郎、木須 隆暢
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] Investigation on Current Limiting Mechanism of REBCO Coated Conductor by Magnetic Microscopy and X-ray micro-Tomography (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Takasaki, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, T. Izumi
  • 学会等名: JSAP Kyushu Chapter Annual Meeting
  • 発表場所: Univ. of the Ryukyus, Okinawa, Japan
  • 年月日: 2015-12-05
• [学会発表] Current Limiting Mechanism in Long-Length RE123 Coated Conductor (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: Coated Conductors for Applications (CCA 2014)
  • 発表場所: Jeju Grand Hotel, Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-12-02
• [学会発表] In-field Critical Current Density of BaHfO3 doped PLD-REBCO Coated Conductors (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Yoshida, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Kiss
  • 学会等名: 27th Int. Sympo. on Superconductivity (ISS 2014)
  • 発表場所: Tower Hall Funabori, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] BaHfO3人工ピンを導入したPLD-REBCO線材の磁場中臨界電流特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, M. Inoue, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Yoshida, M. Yoshizumi, T. Izumi, T. Kiss
  • 学会等名: 第75回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] In-field Critical Current Property of PLD-GdBa2Cu3O7-δ Coated Conductor Deposited on Highly Oriented IBAD Substrate (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, M. Inoue, T. Yokomizo, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, T. Taneda, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: Internaltional Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
  • 発表場所: Fukuoka University, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] Development of REBCO coated conductors by TFA-MOD method with high properties in magnetic fields (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura, K. Takahashi, R. Hironaga, Y. Takahashi, Y. Hikichi, M. Minowa, T. Koizumi, T. Hasegawa, K. Higashikawa, M. Inoue, T. Kiss, T. Nakamura, M. Yoshizumi, T. Izumi, Y. Shiohara
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
  • 発表場所: Charlotte, NC, USA
  • 年月日: 2014-08-14
• [学会発表] Current Transport Property of TFA-MOD Processed Long-length YxGd1-xBa2Cu3Oy Coated Conductor Doped with BaZrO3 Artificial Pinning Centers (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, T. Yokomizo, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, K. Kimura, Y. Takahashi, T. Koizumi, T. Hasegawa, S. Awaji, K. Watanabe, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference (ASC 2014)
  • 発表場所: Charlotte, NC, USA
  • 年月日: 2014-08-14
• [学会発表] Enhancement of In-field Jc in GdBa2Cu3O7-δ Coated Conductor by Using Highly Oriented IBAD Substrate (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, K. Tanaka, K. Imamura, K. Higashikawa, T. Kiss, S. Awaji, K. Watanabe, T. Taneda, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: 25th International Cryogenic Engineering Conference & International Cryogenic Materials Conference 2014 (ICEC 25-ICMC 2014)
  • 発表場所: University of Twente, Enschede, The Netherlands
  • 年月日: 2014-07-08
• [備考] 九州大学研究者情報
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000241/