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商用周波数の交流での利用を目指し、交流損失の発生を抑えるため、マトリクスに高比抵抗を有するCuNiを使用したフィラメント径dfが1μm以下に極細線化された超伝導線の開発が現在進められている。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NbTi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実験及び理論の両面から追求した。得られた結果は、次の通りである。
1.フィラメント径dfが0.1μm以下に極細線化されたNbTi線材の臨界電流密度Jcは、従来線と同様に熱処理して製作された線材と比較して著しく増加する。しかしながら、磁場依存性が強く、また温度上昇に伴うJcの低下は大きい。これらの結果は、極細多芯線を交流機器で使用する場合、温度や磁場変化に対する安定性が従来線に比較して劣ることを示唆する。
2.測定されたほとんどの多芯線材は、Tc近くの高温度になると低磁場で異常な高Jc特性を示し、磁束ピンニング機構が、Tc近傍では大きく変化する可能性が認められる。
3.格子そのデバイ周波数ωdが異なる超伝導層が交互に積層した超伝導体の上部臨界磁場Bc2は、各層のωdの比が1からずれるにしたがって、その異方性は増大する。このBc2の振舞は、BCS結合定数が変化して場合と類似している。
今後、極細多芯線の磁束ピンニング機構を明らかすると共に、磁場依存性および温度依存性を改善する必要があろう。
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