酸化物高温超伝導体における結晶粒界の通電機構の解明と高臨界電流密度化

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360143
• 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: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 木須 隆暢 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (00221911)
• 研究分担者: 井上 昌睦 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (80346824)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 高温超伝導 / 臨界電流 / 結晶粒界 / 電流分布 / 電磁特性 / 可視化 / 磁束ピンニング / 電流輸送特性

研究概要

高温超伝導薄膜における局所電界・電流分布の観測手法を開発すると共に、これらの手法を用いた測定によって、単一粒界の磁界下における損失発生機構に関する詳細な知見を得た。さらに、薄膜型高温超伝導テープ線材へと展開し、線材メーカとの協力により臨界電流向上のためのプロセス条件を明らかとすることによって、実用レベルの臨界電流値を有する希土類系高温超伝導線材の実現に貢献した。

研究成果

• [雑誌論文] Local investigation of spatial homogeneity in 600 A/cm-w class GdBa_2Cu_3O_<7-δ> PLD coated conductor (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, M.Inoue, T.Kiss
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning Hall-probe microscopy system for two-dimensional imaging of critical current density in RE-123 coated conductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, M.Inoue, T.Kawaguchi, K.Shiohara, K.Imamura, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of local critical currents in TFA-MOD processed coated conductors by use of scanning Hall-probe microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Shiohara, K.Higashikawa, T.Kawaguchi, M.Inoue, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of three-dimensional current distribution at silver diffusion joint of RE-123 coated conductors based on magnetic microscopy combined with finite element method (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, Y.Honda, M.Inoue, T.Kiss
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-field current transport properties of 600A-class GdBa_2Cu_3O_<7-δ> coated conductor utilizing IBAD-MgO template (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Inoue, R.Miyoshi, R.Fuger, K.Higashikawa, T.Kiss
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] 銅配向基板を用いたYBa_2Cu_3O_<7-δ>超電導線材の微細構造観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿島直二, 土井俊哉, 加藤丈晴, 窪田秀一, 宇田達也, 嶋邦弘, 長屋重夫, 平山司, 井上昌睦, 木須隆暢
  • 雑誌名: 低温工学 Vol.45 ページ: 514-519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current transport property in GdBCO coated conductor with artificial pinning centers in a wide range of temperature, magnetic field up to 27 T, and field angle (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Inoue, R.Fuger, K.Higashikawa, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C Vol.470 ページ: 1292-1294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of spatial homogeneity in GdBCO/IBAD-MgO coated conductor (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, M.Inoue, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C Vol.470 ページ: 1288-1291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially-resolved measurement on time-dependent electromagnetic behavior in alternating current carrying coated conductor (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, Y.Honda, M.Inoue, M.Iwakuma, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C Vol.470 ページ: 1280-1283
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超伝導体中の電流分布・量子化磁束ダイナミクスの可視化技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢
  • 雑誌名: 応用物理 Vol.79 ページ: 38-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of current transport properties of Gd_1Ba_2Cu_3O_<7-δ> coated conductors over a wide range of temperature and external magnetic fields (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Fuger, M.Inoue, K.Higashikawa, T.Kiss
  • 雑誌名: European Superconductivity News Forum Vol.11 ページ: ST145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significant reduction in volume, stored energy and magnetization loss of high-field magnet coil based on the improvement of critical current characteristics in GdBCO coated conductor (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, T.Kiss, M.Inoue
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1776-1780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of non-uniform current flow in coated conductors by scanning Hall-probe magnetic microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Abiru, Y.Honda, M.Inoue, T.Kiss
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1450-1453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical current property in YBCO coated conductor fabricated by improved TFA-MOD process (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上昌睦, 木須隆暢
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1443-1445
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of low temperature scanning microscope for estimating in-plane thermal diffusivity in YBCO thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, T.Kiss, M.Inoue
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. Vol.19 ページ: 2867-2871
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of current distribution in high-T_c superconducting tape using scanning Hall-probe microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Inoue, K.Abiru, Y.Honda, 木須隆暢
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. Vol.19 ページ: 2847-2850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupled analysis method for high-field magnet coil using coated conductor based on J-E characteristics as a function of temperature, magnetic field vector and mechanical strain (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, T.Kiss, M.Inoue
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. Vol.19 ページ: 1621-1625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical currents and AC losses in coated conductors (2008)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, et al.
  • 雑誌名: Extended Abstract of International Workshop on Coated Conductors for Applications ページ: 57-58
• [学会発表] Key Performance Issues of Coated Conductors (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Kiss
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] Local J_c variation of GdBCO coated conductors with artificial pinning centers under the influence of external magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Scanning Hall-probe microscopy system for two-dimensional imaging of critical current density in RE-123 coated conductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Higashikawa, et al.
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Multi-scale multi-physics characterization of coated conductors (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, et al.
  • 学会等名: International Workshop on Coated Conductors for Applications 2010
  • 発表場所: Fukuoka Soft Research Park Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] The influence of substrate polishing on spatial homogeneity and critical current density in CVD (Gd_xY_<1-x>)Ba_2Cu_3O_<7-δ> coated conductors (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: International Workshop on Coated Conductors for Applications 2010
  • 発表場所: Fukuoka Soft Research Park Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] Characterization for high performance wire development (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Kiss
  • 学会等名: The 2nd Japan-Korea Superconductivity Workshop 2010
  • 発表場所: Fukuoka Soft Research Park Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Imaging of local critical currents in TFA-MOD processed coated conductors based on scanning Hall-probe microscopy (Student Award) (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shiohara, et al.
  • 学会等名: The 2nd Japan-Korea Superconductivity Workshop 2010
  • 発表場所: Fukuoka Soft Research Park Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Current transparency and local dissipation at the artificial grain boundary under external magnetic field (Best Young Researcher Award) (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: The 2nd Japan-Korea Superconductivity Workshop 2010
  • 発表場所: Fukuoka Soft Research Park Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] CVD法による(Gd_xY_<1-x>)Ba_2Cu_3O_<7-δ>コート線材における基板研磨プロセスによる局所均一性の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, 他
  • 学会等名: 71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 走査型Hall素子磁気顕微鏡によるRE-123コート線材の臨界電流2次元分布の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, 他
  • 学会等名: 71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Spatial homogeneity in 600 A/cm-w class GdBa_2Cu_3O_<7-δ> coated conductor obtained by PLD process (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2010
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington, D.C., USA
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Recent enhancement of critical current and spatial homogeneity in thick GdBCO/IBAD coated conductors (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2010
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington, D.C., USA
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Multi-scale analysis of critical current and vortex dynamics in superconductors (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Kiss
  • 学会等名: Japan-EU Workshop on Superconductivity
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington, D.C., USA
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] Local Superconducting Properties and Global E-J characteristics in REBCO Coated Conductors (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Inoue, et al.
  • 学会等名: The Korean Superconductivity Society Meeting 2010
  • 発表場所: Yongpyong Resort Gangwondo Greenpia Condominium, Yongpyong, Korea
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Investigation on current limiting mechanism in HTS tapes and its feedback to high performance RE-123 and Bi-2223 wire developments (invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Kiss
  • 学会等名: 14th US-Japan Workshop on Advanced Superconductors
  • 発表場所: National High Magnetic Field Laboratory, Florida, USA
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] Homogeneous flux flow dissipation in GdBCO PLD/IBAD superconducting tapes (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: International Workshop on Coated Conductors for Applications 2009
  • 発表場所: Hotel Catalonia Ramblas, Barcelona, Spain
  • 年月日: 2009-11-23
• [学会発表] Improvement of spatial homogeneity in GdBCO/IBAD-MgO coated conductor (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Current transport properties in RE-123 coated conductors (invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Kiss
  • 学会等名: 9th Int. Conf. on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 超伝導材料高度化に向けた特性評価技術の開発(invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢
  • 学会等名: 新超伝導材料科学シンポジウム
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Estimation of in-plane thermal diffusivity in YBCO bi-crystalline thin film by use of the low temperature laser scanning microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, 他
  • 学会等名: 第79回2008年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Comprehensive analysis of current transport properties in RE_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>(RE=Y, Gd) coated conductors (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, et al.
  • 学会等名: 21th International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Observation of current distribution in high-T_c superconducting tape by using scanning hall-probe microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Inoue, et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2008
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago, Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] The use of LTLSM for estimating in-plane thermal diffusivity in YBCO thin films (2008)
  • 著者名/発表者名: A.Matsekh, et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2008
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago, Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Current transport in (001)-tilted YBCO bicrystalline film under the influence of external magnetic field (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: 木須隆暢, et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2008
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago, Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Spatial homogeneity in YBCO coated conductars deposited on clad-type textured substrate
  • 著者名/発表者名: Arkadiy Matsekh, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会, 震災のため講演会中止,DVD-ROM有
• [備考] ホームページ
  • URL: http://super.ees.kyushu-u.ac.jp