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2013 年度 実績報告書

レアアースフリー強力超伝導磁石の創製と応用検討

研究課題

研究課題/領域番号 23246110
研究機関東京大学

研究代表者

岸尾 光二  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50143392)

研究分担者 富田 優  公益財団法人鉄道総合技術研究所, 研究開発推進室, 研究員 (40462915)
山本 明保  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20581995)
石原 篤  公益財団法人鉄道総合技術研究所, 材料技術研究部, 研究員 (00568347)
荻野 拓  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70359545)
下山 淳一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20251366)
M Miryala  公益財団法人鉄道総合技術研究所, 材料技術研究部, 研究員 (90415951)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード超伝導
研究概要

既存の強力磁石(Ndネオジム、Smサマリウム永久磁石、レアアースRE123系超伝導バルク磁石)と同等以上の磁力を有し、RE(希土類)を構成元素に用いない新しい小型強力磁石の候補として、金属間化合物超伝導体二ホウ化マグネシウム(MgB2)に着目し、バルク超伝導磁石の作製方法の確立と、磁力特性の基礎評価を目的に研究を行った。
平成25年度には、強い磁力と磁場均一性を実現するため、一様な微細組織を有するMgB2バルク体の作製を目指すとともに、捕捉磁場の高特性化に向けた検討を行った。以下に得られた成果を箇条書きに記す。
1.直径100 mmΦ、厚さ10 mmサイズの比較的大型の円盤状MgB2バルク体を作製した。
2.同一の厚みを持ち、系統的に直径の異なる円盤状MgB2超伝導バルク磁石を作製し、捕捉磁場特性とバルクサイズの関係を定量的に評価した。バルク径の増大とともに20 Kにおける捕捉磁場は系統的に増加したが、直径30 mmよりも大きな試料では増加率に鈍化がみられた。
3.炭素化合物の添加により、MgB2超伝導バルク磁石の捕捉磁場が向上することを明らかにした。
4.着磁後、バルク磁石の捕捉磁場の時間変化を測定し、捕捉磁場の減衰が非常に小さいことを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画に沿った研究成果が順調に得られている。

今後の研究の推進方策

H26年度も研究分担者との緊密な連携の下に、交付申請書の研究計画に沿って研究を進める予定である。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (32件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Understanding routes for high connectivity in ex-situ MgB2 by self-sintering2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, and K. Kishio
    • 雑誌名

      Superconductor Science & Technology

      巻: 27 ページ: 044012

    • DOI

      10.1088/0953-2048/27/4/044012

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent developments in melt processed Gd-123 and MgB2 materials at RTRI2014

    • 著者名/発表者名
      M. Muralidhar, Y. Fukumoto, A. Ishihara, K. Suzuki, M. Tomita, M. R. Koblischka, A. Yamamoto, and K. Kishio
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 496 ページ: 5-10

    • DOI

      10.1016/j.physc.2013.05.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Denser in-situ MgB2 Bulks using MgB4 Precursor2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, and K. Kishio
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 23 ページ: 7101005 1-5

    • DOI

      10.1109/TASC.2013.2240035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of the fabrication process for high trapped field MgB2 bulks2013

    • 著者名/発表者名
      M. Muralidhar, A. Ishihara, K. Suzuki, Y. Fukumoto, A. Yamamoto, and M. Tomita
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 494 ページ: 85-88

    • DOI

      10.1016/j.physc.2013.04.012

    • 査読あり
  • [学会発表] Can we realize self-assembled, strongly connected grain-boundaries in high performance MgB2 bulks and wires?2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Mizutani, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio, M. Kodama, Y. Ichiki, K. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference "Superconductivity for Energy 2014"
    • 発表場所
      Paestum, Italy
    • 年月日
      20140810-20140815
    • 招待講演
  • [学会発表] MgB2超電導バルク体の機械特性と加工特性2014

    • 著者名/発表者名
      赤坂友幸,石原篤,富田優,山本明保,岸尾光二
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学, 神奈川
    • 年月日
      20140319-20140319
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の捕捉磁場分布2014

    • 著者名/発表者名
      石原篤,赤坂友幸,富田優,山本明保,岸尾光二
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学, 神奈川
    • 年月日
      20140319-20140319
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の開発2014

    • 著者名/発表者名
      富田 優, 石原 篤, 赤坂 友幸, 山本 明保, 杉野翔, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学, 神奈川
    • 年月日
      20140318-20140318
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting bulk for novel permanent magnet applications2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita, A. Yamamoto, S. Sugino, K. Kishio
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 年月日
      2014-08-14 – 2014-08-14
  • [学会発表] Thickness dependence of trapped field in MgB2 superconducting bulk magnets2014

    • 著者名/発表者名
      S. Sugino, A. Yamamoto, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 年月日
      2014-08-12 – 2014-08-12
  • [学会発表] Trapped field property of MgB2 superconducting bulk magnets2014

    • 著者名/発表者名
      M. Tomita, A. Ishihara, T. Akasaka, A. Yamamoto, S. Sugino, K. Kishio
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 年月日
      2014-08-12 – 2014-08-12
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting bulk permanent magnet2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      International Conference on Superconductivity and Magnetism 2014
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-04-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of High Connectivity ex-situ MgB2 Bulks by Promotion of Self-Sintering2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-04-23 – 2014-04-23
  • [学会発表] Development of MgB2 superconducting bulk permanent magnet2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-04-22 – 2014-04-22
  • [学会発表] 4 テスラ級MgB2超電導バルク磁石の開発2013

    • 著者名/発表者名
      石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優, 山本 明保, 杉野 翔, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 名古屋
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] MgB2超伝導バルク磁石における捕捉磁場のバルク厚依存性2013

    • 著者名/発表者名
      杉野 翔,山本 明保,下山 淳一, 岸尾 光二,石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 名古屋
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の捕捉磁場分布特性2013

    • 著者名/発表者名
      赤坂 友幸, 石原 篤, 富田 優, 山本 明保, 杉野 翔, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 名古屋
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] MgB2大型バルクの作製と捕捉磁場の径依存性2013

    • 著者名/発表者名
      杉野 翔,山本 明保,下山 淳一, 岸尾 光二,石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 名古屋
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] ex-situ法MgB2バルクにおける自己焼結の促進2013

    • 著者名/発表者名
      水谷俊介、山本明保、下山淳一、荻野拓、岸尾光二、山田豊
    • 学会等名
      第88回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      ウィンクあいち, 名古屋
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] Trapped field properties of MgB2 superconducting bulk magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, S. Sugino, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Funabori Tower Hall, 東京
    • 年月日
      20131119-20131119
  • [学会発表] Positional dependence of trapped field of MgB2 superconducting bulk magnet with different bulk diameter2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tomita, A. Ishihara, T. Akasaka, A. Yamamoto, K. Kishio
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Funabori Tower Hall, 東京
    • 年月日
      20131119-20131119
  • [学会発表] Development of high connectivity ex-situ MgB2 bulks and wires by novel self-sintering technique2013

    • 著者名/発表者名
      S. Mizutani, A. Yamamoto, J. Shimoyama, H. Ogino, K. Kishio
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Funabori Tower Hall, 東京
    • 年月日
      20131119-20131119
  • [学会発表] Evaluation of trapped field stability in MgB2 superconducting bulk magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      11th European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      20130918-20130918
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の捕捉磁場の径依存性2013

    • 著者名/発表者名
      赤坂 友幸, 石原 篤, 富田 優, 山本 明保, 杉野 翔, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学, 京都
    • 年月日
      20130918-20130918
  • [学会発表] 自己焼結法による炭素置換ex-situ法MgB2バルクの作製2013

    • 著者名/発表者名
      水谷俊介, 山本明保, 下山淳一, 荻野拓, 岸尾光二
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学, 京都
    • 年月日
      20130918-20130918
  • [学会発表] MgB2超伝導バルク磁石の電磁特性2013

    • 著者名/発表者名
      岸尾 光二, 山本 明保, 杉野 翔, 岩瀬 和至, 下山 淳一, 石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学, 京都
    • 年月日
      20130917-20130917
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の捕捉磁場の位置依存性2013

    • 著者名/発表者名
      石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優, 山本 明保, 杉野 翔, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学, 京都
    • 年月日
      20130917-20130917
  • [学会発表] MgB2 superconducting bulk for permanent magnet applications2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tomita, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Muralidhar, A. Yamamoto, K. Kishio
    • 学会等名
      11th European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      20130915-20130919
  • [学会発表] MgB2 superconducting bulk for novel permanent magnet applications2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Muralidhar, M. Tomita
    • 学会等名
      23rd Magnet Technology Conference
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20130717-20130717
  • [学会発表] Magnet creep in MgB2 superconducting bulk permanent magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Tomita
    • 学会等名
      23rd Magnet Technology Conference
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20130716-20130716
  • [学会発表] Very high, uniform and stable field in MgB2 bulk superconducting magnet2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Iwase, J. Shimoyama, K. Kishio, A. Ishihara, T. Akasaka, M. Muralidhar, M. Tomita
    • 学会等名
      2013 Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference
    • 発表場所
      Anchorage, USA
    • 年月日
      20130620-20130620
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の開発2013

    • 著者名/発表者名
      富田 優, 石原 篤, 赤坂 友幸, 山本 明保, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      20130514-20130514
  • [学会発表] MgB2超伝導バルク磁石における不純物ドープ効果2013

    • 著者名/発表者名
      岩瀬 和至, 山本 明保, 下山 淳一, 岸尾 光二, 石原 篤, 赤坂 友幸, 富田 優
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      20130514-20130514
  • [学会発表] MgB2超伝導バルク磁石における捕捉磁場のバルク径依存性2013

    • 著者名/発表者名
      山本明保, 廣田哲也,岩瀬和至, 下山淳一, 岸尾光二, 石原篤, 赤坂友幸, 富田優
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      20130514-20130514
  • [学会発表] MgB2超電導バルク磁石の熱処理条件の最適化2013

    • 著者名/発表者名
      赤坂友幸,石原篤,富田優,山本明保,下山淳一,岸尾光二
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      20130514-20130514
  • [学会発表] 自己焼結法による高コネクティビティex-situ法MgB2バルクの開発2013

    • 著者名/発表者名
      水谷 俊介, 山本 明保, 下山 淳一, 荻野 拓, 岸尾 光二
    • 学会等名
      第87回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      20130514-20130514

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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