2023 年度研究成果報告書

高温超伝導線材の実用化を可能にする高機能導電性酸化物の探索的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	21H01369
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関	京都大学
研究代表者	土井俊哉京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30315395)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	高温超伝導線材 / エピタキシャル成長 / 導電性酸化物 / REBa2Cu3O7 / 貴金属フリー
研究成果の概要	Agを必要としない低コストなRE123高温超伝導線材の作製を可能にする新規な導電性中間層物質の探索的研究を行い、Ni+(Sr1-XLaX)TiO3が全ての要件を満たすことを発見した。{100}<001>圧延再結晶集合組織Cuテープ上にNiと(Sr0.95La0.05)TiO3とYBa2Cu3O7超伝導薄膜をエピタキシャル成長させた試料を作製し、臨界電流密度Jcは1.1 MA/cm2と実用レベルの値を超えており、またNiと(Sr0.95La0.05)TiO3を合わせた層間抵抗は19μΩcm2、抵抗率は0.13Ωcmと十分低い抵抗が維持されていることを示した。
自由記述の分野	材料科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究成果を市販の高温超伝導線材に適用することで、性能を維持したまま大幅な低コスト化が達成できる。低価格な高温超伝導線材が製造されるようになれば、実用化できれば、送配電網や電力機器の高効率化による大幅なCO2排出量低減が達成できる。また、船舶や航空機の電動化、フュージョンエネルギ（核融合発電）の実現を後押しできる。更に磁気共鳴画像診断装置（MRI）などの低価格化や維持費低下によって、医療費の低減に貢献するなど、社会に大きく貢献することになる。