Exploratory research on high-performance conductive oxides for practical high-temperature superconducting wires.

实用高温超导线材用高性能导电氧化物的探索性研究。

• 批准号: 21H01369
• 负责人: 土井 俊哉
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01369/
• 关键词: 高温超伝導線材; 導電性中間層; エピタキシャル成長; 結晶配向制御; 立方体集合組織Cu; 圧延再結晶集合組織; 立方体集合組織Cuテープ; 導電性酸化物; 高温超伝導; 酸素拡散

2022年度は、2021年度の研究結果を受けて、{100}<001>圧延再結晶集合組織Cuテープ上にNiをエピタキシャル成長させた基板上に、還元性雰囲気中で (Sr1-XLaX) TiO3、(Sr1-X NdX) TiO3の薄膜試料の作製を試みた。いずれの薄膜についても適切な成膜条件を見出し、２軸配向した薄膜を得ることに成功した。次に導電性中間層として(Sr1-XLaX) TiO3、(Sr1-X NdX) TiO3薄膜試料を形成したLa-STO/Ni/Cu試料およびNd-STO/Ni/Cu試料の上にYBa2Cu3O7を酸素雰囲気中でエピタキシャル成長させるための成膜条件の検討を行った。組成および置換率が異なると、エピタキシャル成長させるための最適な成膜条件は異なるものの、何れの組成および置換率の導電性中間層物質についても２軸配向したYBa2Cu3O7層を持ったYBa2Cu3O7/La-STO/Ni/Cu試料およびYBa2Cu3O7/Nd-STO/Ni/Cu試料を作製することに成功した。得られた試料のX線回折測定および試料断面の電子顕微鏡観察結果より、組成、置換率によっては導電性中間層/Ni界面にNiOが生成していることが確認できた。具体的には(Sr1-XLaX) TiO3導電性中間層の方が、(Sr1-X NdX) TiO3導電性中間層よりも酸素の透過を防止する能力に優れていることを明らかにした。また、(Sr1-XLaX) TiO3についてはx=0.05~0.15の置換率とした時にNiOが最も生成しにくいことが分かった。

在2022年，根据2021年的结果，我们试图在底物上制造（SR1-XLAX）TIO3和（SR1-XNDX）TIO3的薄膜样品，其中Ni在{100} <001> <i001> <i001>在重新结合的纹理式的Cu tapes中均在{100} <001} <001} <001} <001}中生长。发现了所有薄膜的合适膜形成条件，并以双轴取向成功获得了膜。接下来，研究了已研究已形成为导电中间层的LA-STO/NI/CU样品和ND-STO/NI/CU样品的氧气大气中YBA2CU3O7外延生长的膜形成条件。尽管取决于组成和取代速率，但取决于YBA2CU3O7/la-sto/ni/cu样品和YBA2CU3O7/nd-sto/ni/cu样品，使用双亚克西亚方向的YBA2CU3O7上层和任何材料的代替材料，我们已经成功准备了Yba2cu3O7/la-sto/ni/cu样品和YBA2CU3O7/nd-sto/ni/cu样品，但取决于YBA2CU3O7/ni/cu的最佳膜形成条件有所不同，但我们已经成功准备了Yba2cu3O7/la-sto/ni/cu样品和YBA2CU3O7/ND-STO/NI/CU样品。 X射线衍射测量值的样品横截面的样品和电子显微镜观察结果证实，NIO是在导电中间层/Ni界面处生成的，具体取决于组成和替代速率。具体而言，已经发现（SR1-XLAX）TIO3导电中间层比（SR1-XNDX）TiO3导电中间层具有更好预防氧渗透的能力。此外，发现当替代速率设置为x = 0.05-0.15时，NIO最不可能产生。

项目成果

Sr0.95La0.05TiO3 を導電性中間層に用いた YBa2Cu3O7 短尺線材

使用Sr0.95La0.05TiO3作为导电中间层的YBa2Cu3O7短线

• 发表时间: 2022
• 作者: Rahul Kumar;Kouhei Yamada;Fumitaka Ohashi;Himanshu Shekhar Jha and Tetsuji Kume;内田 翔，松村 実典，青木 星也，川山 巌，土井 俊哉
• 通讯作者: 内田 翔，松村 実典，青木 星也，川山 巌，土井 俊哉

Fabrication of YBCO film on conductive Ni and Sr1-xLaxTiO3-buffered {100}<001> textured Cu/SS316 lamination tape

在导电 Ni 和 Sr1-xLaxTiO3 缓冲 {100}<001> 纹理 Cu/SS316 层压带上制备 YBCO 薄膜

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshiya Doi ;Tsubasa Uchida;Minori Matsumura;Iwao Kawayama
• 通讯作者: Iwao Kawayama

Sr1-xNdxTiO3を導電性中間層に用いたYBCO短尺線材

使用Sr1-xNdxTiO3作为导电中间层的YBCO短线

• 发表时间: 2022
• 作者: 土井俊哉，壁谷将生;川山巌，一瀬中
• 通讯作者: 川山巌，一瀬中

新構造REBCO線材の導電性中間層に求められる抵抗率の検討

新结构REBCO线导电中间层所需电阻率的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 土井 俊哉;村本 周平;内田 翔;川山 巌
• 通讯作者: 川山 巌