| 研究課題/領域番号 |
13305045
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
長村 光造 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026209)
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| 研究分担者 |
酒井 明 京都大学, 工学研究科, 教授 (80143543)
松本 要 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10324659)
黒川 修 京都大学, 工学研究科, 助手 (90303859)
足立 大樹 京都大学, 工学研究科, 助手 (00335192)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 高温超電導体 / Y123 / Bi2223 / 臨界電流密度 / 超電導機構 / ピンニング / パーコレーション / ワイブル解析 |
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| 研究概要 |
1.試料作成及び微細組織の観察:多結晶状態のBi2223膜の配向化等を調べるため、配向銀基板やMgO基板、SrTiO_3基板上への薄膜の形成を行った。結晶方位解析装置(EBSP)により結晶方位解析を行い、SEM,EPMAによる粒界構造の解析と元素分析、構造的には対応粒界、粒界転位を調べ、(001)配向した厚さ1μm程度のBi2223薄膜の作製方法を確立した。
2.臨界電流密度測定と解析:微小領域の電流-電圧特性、Y123薄膜にっいて磁界の角度依存性および歪み依存性をBi2223テープについては温度依存性を精密に測定し、その結果をワイブル解析した。77Kにおいて臨界電流密度は1MA/m^2となる高性能なBi2223薄膜が得られた。
3.Weak Link Pathモデルを用いたBi2223テープ材の臨界電流の検討:同モデルにより最適パーコレーションパスの探索を行い、J-E特性を導出し実測値と比較した、とくに相関として(a)電流集中を模擬、(b)non-SCリンクのクラスター化、(c)non-SCリンクの離散化等の条件を取り入れたときのパーコレーションパスを考察し、微視構造とJ-E特性の相関を解明した。
4.理論計算とその検証および多結晶材における輸送特性改良の指針の提案:Weak Link Pathモデルによる理論計算により、鋭いJ-E特性が得られる条件を理論的に究明し、そのような理論的構造を如何に実現するかを検討し、粒界弱結合で律速されるBi2223薄膜の輸送特性を最適化するための微視構造のモデルを提案した。
5.Bi2223テープ線材の機械的性質及びその臨界電流に及ぼす影響:Bi2223テープ線材の応力歪み曲線を熱残留応力を考慮した複合則により解析し、超伝導層に加わる正確な応力を導出する方法を確立した。それにより応力がゼロから60MPaの範囲では臨界電流は可逆的に減少することが明らかとなった。その原因はホモ粒界のSNS接合的性質に原因することが究明された。
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