2021 Fiscal Year Annual Research Report
電気エネルギー輸送用超伝導薄膜線材の欠陥部位へのパッチ補修法の開発
| Project/Area Number |
19K22157
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
寺西 亮 九州大学, 工学研究院, 教授 (70415941)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
|
| Keywords | 超伝導体 / 接合 / 結晶成長 / 固相拡散 / 熱処理 / 生成相 / 微構造解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、熱処理時の酸素分圧（濃度）の影響を調査した。GdBCO薄膜線材のGdBCO層上にパルスレーザー蒸着法にてGd、Ba、Cuの酸化物からなる前駆体を追加堆積し、それらを対向させて約8.1 MPaの機械的圧力を印加しながら1093 Kの温度条件下で1.5 h結晶化熱処理を施す際に、酸素分圧を50、500、5000 Paに変化させて接合体を得た。得られた試料の接合部を剥がしたのち、X線回折による解析法（XRD）にて線材の対向部と非対向部の生成相を評価し、光学顕微鏡により表面組織を観察した。その結果、500 Pa以下の低酸素濃度条件では、液相およびGd2O3やGd2BaCuO5などの第二相が安定して存在し、線材対向部ではGdBCOの分解が顕著になることが分かった。その一方、5000 Paでは対向部と非対向部のいずれにおいてもGdBCOが安定して存在することが分かった。光学顕微鏡観察からは、50および500 Paの条件では液相の存在が観察され、接合時の対向部におけるPO2は非対向部よりも低いことが判明した。
研究期間全体を通じて、GdBCO薄膜線材を接合する際の重要な組織制御因子として熱処理時の機械的圧力・接合温度・酸素分圧があることが分かり、2019年度の研究にて機械的圧力の影響を、2020年度の研究で接合温度の影響を、そして最終年度である2021年度の研究で酸素分圧の影響をそれぞれ考察し、結晶配向性の高い組織を得るための条件を明らかにした。
|
