化学的手法による希土類１２３バルクのピンニング制御と高捕捉磁場特性の実現

化学法控制稀土123块体钉扎并实现高俘获磁场特性

基本信息

批准号：
16J02311
负责人：
瀬戸山結衣
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J02311/
关键词：
超伝導バルク磁石臨界電流密度電子線照射

项目摘要

強力超伝導磁石の開発にむけて、応用する温度や磁場を考慮したREBCO (RE-Ba-Cu-O; RE = 希土類元素)溶融凝固バルクの臨界電流特性改善指針の確立を目的として研究を行った。REBCOバルク材料の高特性化について、「組織制御」からのアプローチとしては「前駆体ペレットの高密度化」および「イオン半径の大きな希土類元素を123原料に、イオン半径の小さな希土類元素を211原料に用いた希土類混合」が有効であると提案した。また「母相の組成制御」および「磁束ピンニングセンターの導入」からのアプローチでは、母相のRE/Ba固溶量がピンニング特性の重要な因子であり、温度や磁場ごとに最適な希土類元素が異なることを明らかにした。近年、液体窒素温度77 Kで優れた特性を示すGdやDyといった中軽希土類のREBCO材料がより低温でも高特性を示すという仮定の下で特性改善が試みられてきたが、強力超伝導磁石としての応用にむけた低温・高磁場という条件ではYや重希土類元素の使用が望ましいことを初めて指摘できた。また、電子線照射による特性改善もYや重希土類元素を用いたバルクで大きいことも明らかにした。この研究で確立した組成制御による高臨界電流特性化指針は、REBCO溶融凝固バルクに限らず、薄膜や線材などのREBCO材料全般に適用できることも見込める。新たな固体化学的な指針として高く評価できるものであり、高温超伝導材料の工学応用分野の発展に大きく寄与することが期待できる。

为了开发强大的超导磁体，进行了研究，目的是建立指南，以考虑到所采用的温度和磁场，以改善Rebco（Re-Ba-Cu-O; re = Rare Earth Element）熔融固化体积。关于Rebco批量材料的高度表征，我们提出“组织控制”方法是有效的：“使用123种具有大离子半径为原材料的稀土元件，以及211个稀土元素，将其带有小离子半径作为原材料作为原材料。”此外，在“控制矩阵的组成”和“引入磁通量固定中心”的方法中，揭示了矩阵中的RE/BA溶液的量是固定特性的重要因素，并且根据温度和磁场的最佳稀土元件而不同。近年来，在假设中等稀有的稀土Rebco材料（例如GD和DY）的假设是在77 K的液体氮温度下表现出极好的特性，即使在较低的温度下也具有很高的性能，但第一次表现出高度的稀有地球元素在高温和高度较高的情况下，这是在较低的温度下表现出很高的特性。还发现，使用Y和重稀土元素，由于电子束照射而引起的性质的改善也很大。在本研究中建立的基于组成控制的高临界电流特征指南不仅限于Rebco熔融固化体积，还可以应用于所有Rebco材料（例如薄膜和电线）。它可以被高度视为固态化学物质的新指南，并有望为高温超导材料的工程领域的发展做出重大贡献。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ag添加RE混合REBCO溶融凝固バルクの臨界電流特性

加银稀土混合REBCO熔体凝固体的临界电流特性

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
瀬戸山結衣;松本和也;岸尾光二;佐藤巧望;下山淳一
通讯作者：
下山淳一

RE混合によるREBCO溶融凝固バルクの臨界電流特性制御

RE混合控制REBCO熔体凝固体的临界电流特性

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Setoyama;H. Ogino;K. Kishio;S. Awaji and J. Shimoyama;瀬戸山結衣
通讯作者：
瀬戸山結衣

Effects of densification of precursor pellets on microstructures and critical current properties of YBCO melt-textured bulks

前驱体颗粒致密化对 YBCO 熔体织构块体微观结构和临界电流性能的影响

DOI：
10.1016/j.physc.2016.11.003
发表时间：
2016
期刊：
Physica C: Superconductivity and its Applications
影响因子：
0
作者：
Y. Setoyama;J. Shimoyama;T. Motoki;K. Kishio;S. Awaji;K. Kon;N. Ichikawa;S. Inamori;K. Naito
通讯作者：
K. Naito

Critical current properties and determining factor of RE211 particle size of RE-mixed REBCO melt-solidified bulks

稀土混合REBCO熔体凝固块体的临界电流特性及RE211粒径的决定因素