| 研究課題/領域番号 |
18560642
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
和泉 充 東京海洋大学, 海洋工学部, 教授 (50159802)
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| 研究分担者 |
村上 雅人 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00365545)
平林 泉 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長 (80126151)
坂井 直道 超電導工学研究所, 材料物性研究部, バルク研究開発室長補佐 (00415936)
井田 徹哉 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80344026)
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| キーワード | バルク高温超電導体 / ナノ粒子分散効果 / 磁束のピン止め / パルス着磁 / バルク高温超電導磁石 / 液体窒素冷却超電導モータ / ネオン冷却バルク超電導モータ / ピン止め力 |
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| 研究概要 |
本研究は液体窒素温度で実用が始まっている酸化物高温超電導体の結晶の塊であるバルク高温超電導体として比較的磁石性能の高いGdBa_2Cu_3O_<7->.について、空気中で溶融成長により、磁石性能の向上を目指したものである。これまでに結晶構造内部でGdとBaとが固溶体を形成するがこれの超電導特性を向上させるためにはアニール処理が有効であることを示し、BaO_2, BaCuO_<2-x>, BaCO_3などを添加することによって固溶体形成が抑制され臨界電流やピン止め特性が向上することを明らかにした。次に、新たな第2相物質としてGd_2Ba_4CuMO_x (M=Mo, Zr etc.)を新たに合成して磁束ピン止めに有効であることを示した。超電導体中に侵入ピン止めされる磁束はナノメートルの大きさであるが著者は、ZrO_2などのナノ粒子にあわせてZnOや磁性ナノ粒子を溶融成長に導入して臨界電流密度の磁場依存性を測定して解析した。バルク体から切り出した一部の領域とではあるが、磁場中の臨界電流密度の大きな上昇を見出した。高臨界電流密度の領域が磁石全面に均一化された素材を得ることが今後の次の課題となる。また、このようなバルク磁石は最近大型化されるつつあり、最大140mm程度の直径までが作製可能である。磁石全面にわたって均一に高い捕捉磁場を得て強力な磁石を得るためには大きな臨界電流密度を得るとともに均一に磁束を捕捉させる着磁技術が必要である。今回バルク材で得られた高臨界電流密度の領域に十分磁束を捕捉できるようにモータの回転界磁にとりつけた磁石における最適着磁の研究もあわせて相補して行った。均一化された素材を得ることと均一化された着磁を行うことが今後の次の課題となる。
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