2019 Fiscal Year Annual Research Report
高Ic高温超伝導線材の創出のための磁気科学的材料エンジニアリング
| Project/Area Number |
17H03235
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University of Advanced Science |
|---|
Principal Investigator |
堀井 滋 京都先端科学大学, ナガモリアクチュエータ研究所, 教授 (80323533)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下山 淳一 青山学院大学, 理工学部, 教授 (20251366)
一瀬 中 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (70371284)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 磁場配向 / 回転変調磁場 / 双晶 / 高温超伝導 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
第3年度の2019年度では、配向体作製にあたって、最も磁気異方性の高いRE123物質のうち、RE=Erに着目した。試料回転方式の首振り回転磁場中のシート成形によりEr123配向厚膜を作製した。配向度の磁場強度依存性やスラリー種の違いによる効果を明らかにした。特に、スラリーの分散媒はエタノールおよびエタノール-ブタノール混合液体とし、スラリー粘性の時間変化の制御を試みた。粘性増強剤を添加した２つのアルコール溶液で乾燥速度を比較したところ、明らかにエタノール-ブタノール混合液体で蒸発の遅延を図れることがわかった。エタノールの場合、3T以上の配向度向上は見られなかったが、エタノール-ブタノール混合液体を用いたスラリーでは、有意な配向度の向上が見られた。回転磁場を用いる際に、磁気異方性で決定される磁化困難軸配向に適した粘性領域が存在することから、この粘性領域で粘性の時間変化を制御することで効率的に配向度向上が図れると考えられる。
また、新しい試みとして、試料回転方式の変調回転磁場(１テスラの永久磁石を使用)中でX線回折測定を行い、時間分解で各種粘性をもつ有機媒体中のDy123の配向測定を行った。有機媒体の粘性によって、回転磁場による磁化容易軸の追随が起こる現象も捉えることができた。特に、磁気異方性が高い場合、配向磁場は低減する一方で、磁化容易軸を配向させるために必要な粘性条件が高まる傾向となり、Dy123粉末では高粘性媒体中で二軸配向が実現することがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
回転変調磁場を用いて磁場配向現象については、物質の磁気異方性だけでなく、スラリーの状況によって、最終的な配向度が変化することを見出しこと、また、X線回折法を使った配向の時間発展を明らかにできるようになったこと、から順調であった。一方で、透過型電子顕微鏡による双晶組織観察については、昨年度の報告書では既存技術の延長線上で対応可能であると結論したが、実際には組織観察に至る歩留まりが悪く、樹脂が試料表面に付着しないように前加工あるいは配向試料の加工を要する可能性が高く、検討事項である。以上より、課題はいくつか存在するが、総合的には、おおむね順調に進んでいると判断している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
第4年度である2020年度においても、基本的に研究計画通りに遂行する。引き続き、高温超伝導物質RE123配向体について、物質側、磁場印加条件、スラリー側の諸条件を制御因子として、磁気異方性増強や配向体（グリーンシート含む）向上の指針を得る。焼結配向体の臨界電流特性の評価も行う。観察試料の加工プロセスの改善を進めて、透過型電子顕微鏡を用いた微細組織観察および制限視野電子線回折を引き続き活用し双晶組織を明らかにする。
|
