| 研究課題/領域番号 |
17H01141
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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 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
為ケ井 強 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30183073)
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| 研究分担者 |
岡安 悟 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354824)
一瀬 中 一般財団法人電力中央研究所, グリッドイノベーション研究本部, 上席研究員 (70371284)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 鉄系超伝導体 / 粒子線照射効果 / 臨界電流密度 / 超伝導ギャップ構造 |
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| 研究成果の概要 |
鉄系超伝導体に高エネルギー粒子線を照射することで生成される欠陥を用いて、基礎面では超伝導ギャップ構造の解明を、応用面では臨界電流密度（Jc）の増強を目指した。
その結果、鉄系超伝導体における超伝導秩序変数は異なるフェルミ面で符号を変えるものとは相入れないとの知見を得た。
一方、点状および柱状の欠陥を導入することによりJcを未照射試料に比べ10倍近くまで増強した。また、その過程でスプレー照射した試料において“異常ピーク効果”を発見した。また、鉄系超伝導体丸型線材を作製し、4.2 K、10 Tにおいて54 kA/cm2のJcを達成し、その線材を用いたマグネットで3.6 kOeの磁場を発生した。
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| 自由記述の分野 |
超伝導
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高エネルギー粒子線照射により鉄系超伝導体に導入した人工欠陥が、超伝導秩序変数とう発現機構に直結する特性の解明だけでなく、臨界電流密度の増強にも大変強力なツールとなりうることを実証できた。
研究対象を当初想定した鉄系超伝導体のみではなく、遷移金属ダイカルコゲナイド、銅酸化物高温超伝導体、トポロジカル超伝導体と拡大することができたことも特筆に値する。
また、本研究で達成した大きな臨界電流密度は、今後の鉄系超伝導体線材の開発における大きな道標となる。さらに、これらの知見をもとに開発された鉄系超伝導体丸型線材は、近い将来実現される新規高磁場マグネットへの実装が期待される。
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