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我々はこれまで、鉄系超伝導体の実用化を目指して、FeSeに代表されるPbO(11)型鉄系超伝導体に着目し、線材開発を行ってきた。その結果、一般的な線材作製の方法であるPIT(Powder-in-tube)法(超伝導体の原料を金属管に充填し加工後、熱処理を行うことで超伝導線材を得る方法)に独自の工夫を施した鉄拡散PIT法の開発に成功した。鉄拡散PIT法を用いて作製したFeSe多芯線は電気抵抗ゼロで流すことのできる最大の電流値である臨界電流密度Jcが1027 A/cm2(4.2 K)を示した。更に非常に興味深いことに鉄拡散PIT法で作製したFeSe線材は多結晶体より約2 K高い超伝導転移温度Tc ~10 Kを示した。
平成28年度は、鉄シースにSeを充填した鉄管をアーク融解を用いて完全密閉し、圧延加工を行うことで丸線とテープ線材を作製した。結晶粒間結合を改善させるために、熱処理時間がFeSe線材の超伝導特性に及ぼす影響を調べた。熱処理温度を800℃に固定し、熱処理時間を2時間から10時間まで変化させた。SEM/EDXによる点分析の結果から、反応領域の組成はほぼFeSeになっていることがわかった。また、XRD測定結果からいずれの線材もFeSeのピークが確認できたため、シース材のFeが内部にまで均一に拡散し、Seと反応することでFeSeが合成されていると考えられる。作製したいずれのFeSe線材も超伝導転移温度Tcは約10 Kを示した。これらの結果から、丸線とテープ線材のいずれにおいても熱処理時間に関係なく、高いTcが得られることがわかった。
また、FeSe のTc向上を目的に、電気化学的手法を用いてアルカリ金属であるK(カリウム)を放電させてインターカレートを試みた。XRD測定の結果からKxFe2-ySe2が合成できていることが確認された。
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