研究課題
鉄系超伝導体は高い臨界温度Tc、臨界磁場Hc2を示し、銅酸化物超伝導体と比べて異方性が小さく、高磁場においても高い臨界電流密度Jcを保つという特徴も有する。また、その単結晶試料のJcは4.2 K 自己磁場下で1 MA/cm2に達する。これは商用高磁場用マグネットで実用されているNbTiやNb3Snに匹敵する水準である。そのため、鉄系超伝導線材の次世代高磁場発生用超伝導マグネットへの応用が期待されている。しかし、多結晶を用いた線材においては、臨界電流密度は単結晶における値に及ばない。これは、結晶粒間の弱結合や配向性に起因するものであり、多結晶原料の質や線材作製方法の最適化が必要であると考えられている。このような問題を解決することによってその臨界電流密度の向上が望まれている。我々は、鉄系超伝導体多結晶試料の良質化と線材作製手法の最適化により、鉄系超伝導体線材のJcを向上させた。昨年度までに、100 kOeの高磁場における臨界電流密度を2 0kA/cm^2まで向上させ、鉄系超伝導体の丸線での世界最高記録の更新に成功していたが、今年度でさらに、38 kA/cm^2というこれまでのおよそ2倍の値まで向上させることに成功した。さらに、磁化測定、輸送特性測定、磁気光学イメージング、X線回折測定等により線材を評価した結果、数線引きの手法や多結晶原料の質が線材のJcに大きな与える影響を与えることを示した。今後の線材作製過程の改善による臨界電流密度記録向上のための重要な指針を与えた。
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Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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