固体化学的手法による実用超伝導体の臨界温度上限の探究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360293
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 下山 淳一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20251366)
• 研究分担者: 岸尾 光二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50143392) ; 荻野 拓 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (70359545) ; 堀井 滋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80323533)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 超伝導 / 化学組成 / 臨界温度

研究概要

高い臨界温度(T_c)を持つ様々な実用超伝導体について、固体化学的手法によって精密に化学組成を制御しさらにT_cを高めることを目指した。Bi系酸化物ではBi(Pb)2223線材において良好な結晶間の結合を保ちながらT_cを116Kにまで上昇させることに成功し、希土類123系酸化物ではY123や重希土類123における不定比金属組成の存在を発見し、そのT_cや臨界電流特性への深刻な影響を明らかにした。この知見は材料の高特性化に向けての新たな指針を与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Improved Flux Pinning Properties of Bi-Based Superconductors by Dilute RE-Doping (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Takimoto, J. Shimoyama, Y. Kageshima, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 雑誌名: IEEE Trans.Appl.Supercond Vol. 19 ページ: 3080-3083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excellent Critical Current Properties of Dilute Sr-Doped Dy123 Melt-Solidified Bulks at Low Temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, Y. Yamazaki, T. Akasaka, H. Ogino, S. Horii, J. Shimoyama, K. Kishio
  • 雑誌名: IEEE Trans.Appl.Supercond Vol. 19 ページ: 3487-3490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Studies on T_c of La123 at Carrier Optimally-Doped State (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Asanuma, J. Shimoyama, T. Nakashima, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. Vol. 97 ページ: 012151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced T_c of Bi (Pb) 2223 Sintered Bulks up to 115 K (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Tanimoto, J. Shimoyama, S. Horii, K. Kishio
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. Vol. 97 ページ: 012146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excellent Critical Current Properties of Cation and Oxygen Composition Controlled Bi2212 Single Crystals
  • 著者名/発表者名: Y. Kageshima, J. Shimoyama, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of c-axis oriented MgB_2 bulks by magneto-scientific method
  • 著者名/発表者名: T. Mochizuki, J. Shimoyama, H. Ogino, S. Horii, Y. Yamada, K. Kishio
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Derivable potential of cuprates, pnictide oxides and MgB2 for advanced superconducting materials (招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama
  • 学会等名: 14th US-Japan Conference on Advanced Superconductivity
  • 発表場所: 米国、タラハシー
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] Serious Effects of Cation Nonstoichiometry on Superconducting Properties of Y123 (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama. H. Kaku, Y. Ishii, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 学会等名: European Conference on Applied Superconductivity 2009
  • 発表場所: ドイツ、ドレスデン
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Cation Nonstoichiometry of Y123 (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama. H. Kaku, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 学会等名: 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] RE系超伝導体における金属不定比性と超伝導特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下山淳一, 加來宏一, 佐藤伸也, 荻野拓, 岸尾光二, 堀井滋
  • 学会等名: 2009年春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-14
• [学会発表] Y123における金属不定比性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下山淳一, 加來宏一, 佐藤伸也, 石井悠衣, 山崎裕也, 荻野拓, 堀井滋, 岸尾光二
  • 学会等名: 2009年春季応用物理学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Important issues from uncontrolled cation nonstoichiometry in well-known cuprates (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama, H, Ogino, S, Horii, Y. Yamazaki, H. Kaku, Y. Ishii, Y. Katsura, K. Kishio
  • 学会等名: American Physica Society 2009 March Meeting
  • 発表場所: 米国、ピッツバーグ
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] International Symposium on Superconductivity (ISS 2008) (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama, K. Takimoto, Y. Kageshima, M. Watanabe, H. Ogino, S. Horii, K. Kishio
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Effective chemical doping for excellent J_c-B characteristics of HTSCs and MgB2 (招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama
  • 学会等名: IUMRS-ICEM 2008
  • 発表場所: 豪州、シドニー
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] Chemical Techniques for Improving T_c and J_c of HTSC Materials, 4th CREST Nano-Virtual-Labs Joint Workshop on Superconductivity : Critical Current(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2007-12-17
• [学会発表] 不定比金属組成制御によるBi2223の高T_c化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 谷本亮, 下山淳一, 滝本孝太, 影島慶明, 荻野拓, 堀井滋, 岸尾光二, 小林慎一, 綾井直樹
  • 学会等名: 2007年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-11-20
• [学会発表] RE123、Bi系超伝導体における最適キャリアドープ状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 下山淳一, 浅沼匠, 谷本亮, 荻野拓, 堀井滋, 岸尾光二
  • 学会等名: 2007年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-11-20
• [学会発表] Optimization of Superconducting Properties of Bi-Based Cuprates by Control of Chemical Composition (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shimoyama
  • 学会等名: The 13th Japan-US Workshop on Advanced Superconductors (招待講演)
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2007-11-10