| 研究課題/領域番号 |
15560278
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
原田 直幸 山口大学, 工学部, 助教授 (00222232)
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| 研究分担者 |
浜島 高太郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00314815)
津田 理 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10267411)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| キーワード | 臨界電流 / 超伝導線材 / 磁束ピンニング / 微細加工 / 量子化磁束 / ナノテクノロジー / ニオブ / 薄膜 |
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| 研究概要 |
超伝導体に無損失に流すことができる臨界電流密度を向上させるには、磁場中で電流を流すときに生じるローレンツ力によって動こうとする磁束線をピン止めしなければならない。実用的な超電導導体において高い臨界電流密度を達成するためには、効果的な磁束ピンニングセンターの導入が必要である。従来の金属系の超伝導導体の場合、冷間加工などの塑性加工により人工的なピンニングセンターが導入されてきた。しかし、電力送電ケーブルなどへの応用の期待が高まっている酸化物高温超伝導体は、製作方法の違いから、同様の方法で人工ピンニングセンターを導入することは困難と考えられる。そこで、酸化物超伝導体に人工的にピンニングセンターを導入する方法として、塑性加工の代わりに微細加工技術を用いる方法を提案した。この人工ピンニングセンターの効果を確かめ、臨界電流密度が向上することを示すため、厚さが0.22ミクロンから0.5ミクロンのNb薄膜をMgO単結晶基板やサファイヤ基板上に蒸着法により作製した。これらのNb薄膜の0.9mm×0.9mmの領域にフォトリソグラフィーにより2ミクロンと4ミクロンの間隔で溝状とホール状のピンニングセンターを導入し、SQUIDを用いた磁化測定装置により評価を行った。その結果、理論的に予測したように加工周期に反比例し、超伝導膜の臨界電流密度が増加することを示した。また、人工ピンの加工深さに対して膜厚の70%までは、磁化が増加することがわかった。
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