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商用周波数で利用できる交流用超伝導線を開発するためには、交流損失の低減化と臨界電流密度および上部臨界磁場の向上が重要な課題である。本研究では、将来実用が期待されるフィラメント径0.1μm以下の極細多芯超伝導線について重点的にフィラメント径の超伝導特性に及ぼす効果を研究する。線材の組織や構造と超伝導特性との反応を適切に評価するため、短尺試料および長尺試料を用いて特性の均一性を求める。これらの成果を元に極細多芯線のフィラメント径の低下によって引き起こされる臨界電流密度、ピンニング特性、さらに上部臨界磁場の変化などを追究する。本年度は、フィラメント径の異なる数種類の高芯超伝導線の短尺試料と長尺試料の臨界温度を測定し、フィラメント径に対する依存性や測定上の問題点を探った。以下に、その結果を要約して示す。
フィラメント径が0.1μm前後のNbTi線材の短尺試料について、電気抵抗法により臨界温度を測定した。その結果、フィラメント径が低下するにつれて臨界温度が下がるが、0.07μm付近あたりから、急激な低下が見られることが明らかとなった。また、同一フィラメント径の試料でも、熱処理を施したものでは遷移温度幅は著しく増大しており、超伝導フィラメントに何らかの変化が生じたものと推測される。
長尺のコイル試料に関する測定を実施した結果、既設の測定用試料ホルダーに長いコイル試料をセットした場合、温度分布が生じることが明らかとなった。試料内に温度分布が生じると、特性の空間的な均一性を正確に評価できない。そのため、試料各部に温度差の生じない試料ホルダーを新に設計する必要がある。
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