関西支部だよりため、事前にアルカリ剤で有機分離処理を行い、ボア径が2017 年度第 4 回関西支部講演会が 2018 年 1 月 26 日（1350mm のソレノイド型超電導磁石を用い、SUS430 製 20 メ

時 30 分～16 時 55 分）に大阪市立大学文化交流センター大ッシュを 100 枚重ね、6 テスラの磁場中で磁気分離を行っセミナー室（大阪市北区）において開催された。参加者総た。その結果、農地土壌の放射能量 23,000 ベクレル/kg を数は講演者を含め 34 名（大学・研究所関係 17 名、会社関10,000 ベクレル/kg にまで減容することができた。一方、係・一般 17 名）であった。今回は「新年情報交換会の集除染で集められた 165 万 m3 の土壌を 10 年で処理するためい（若手研究者、関西の大学を中心として）」と題して大には、単純計算で 55m3/時、固溶化に 100 倍時間がかかる学の若手研究者に 4 件の先端的な講演をお願いした。当初、とすると 5,500m3/時の処理速度が必要となる。今後の実用講演を予定していた島根大学の舩木修平氏がインフルエン化に向けては、連続運転の実現、処理速度の増加が必要でザのため登壇できなくなったため、急遽、大阪大学の秋山あり、そのためにはボア径の増大、粒子捕捉効率を増加す庸子氏に講演を依頼した。

るフィルタの設計、フィルタ洗浄システムの開発等が必要

関西支部長の白井康之氏による開会の挨拶に続き、以下の 4 件の講演が行われた。

である。福島第一原子力発電所事故の放射能漏洩による除染作業は長期の取り組みとなるが、必ず成し遂げないといけない。その中で、除染の新しい技術として超電導技術が1.「超電導高勾配磁気分離を用いた Cs 汚染土壌減容化の試役に立つ可能性があり、着実に進展していることを知るこみ」とができた。放射能除染に資する技術として完成されるこ

秋山 庸子 氏（大阪大学 大学院工学研究科）とを願ってやまない。

2.「トポロジカル超伝導からネマティック超伝導へ」

京都大学大学院理学研究科の米澤氏の講演では、トポロ

米澤 進吾 氏（京都大学 大学院理学研究科）

ジカル超伝導からネマティック超伝導へと題して報告がな

3.「超伝導検出素子を用いた宇宙・地球惑星科学の展開」

された。トポロジーとは数学の位相幾何学のことであり、前澤 裕之 氏（大阪府立大学 大学院理学系研究科）「連続変形によって変わらない性質」によって物体を分類

4.「高温超電導体のピンニング効果を用いた応用技術」

することである。物理学では波数空間における波動関数の大橋 俊介 氏（関西大学 システム理工学部）

トポロジーが注目されており、2016 年のノーベル物理賞で脚光を浴びた。トポロジカル絶縁体は物質の内部が絶縁体

大阪大学大学院工学研究科の秋山氏の講演では、超電導でありながら、表面エッジが電気を通すという物質である

高勾配磁気分離を用いた Cs 汚染土壌減容化の試みについが、これの考えを超伝導に拡張したものをトポロジカル超て報告がなされた。まず福島の震災後の除染に関する現状伝導と呼び、エッジ状態にマヨナラ準粒子が励起されるこについて説明があった。除染は土壌の表層 5cm を剥ぎ取っとが理論的に示されている。マヨナラ準粒子は粒子と反粒て行われ、そこで集められた汚染土壌は中間貯蔵施設で減子が全く同じという特異な粒子であり、これを実験的に検容化される予定であるが、未だ過半の汚染土壌は仮置きさ証することが大きなテーマである。また、マヨナラ粒子をれたままであるとのことである。放射能量 8000 ベクレル

量子ビットとして利用した量子コンピュータも提案されて/kg 以下の土壌は再使用可能あるいは通常廃棄可能とし、おり、応用の観点からも注目されている。トポロジカル超それ以上のものは高放射能土壌として減容化の対象となる。

伝導の候補物質としては Sr2RuO4、CuxBi3Se3 等がある。こ土壌を大粒径、小粒径に分け、大粒径の土壌は放射能量がのうち、京大グループが主導的に研究してきた Sr2RuO4 に少ないため処理が不要である。小粒径については湿式分級、ついて最近の進展が報告された。Sr2RuO4 は多くの物性測

磁気分離、化学処理、熱処理などにより減容化を進める。

定からスピン三重項・カイラル超伝導と言われている。今湿式分級は、コストは安いが粘性土に不適である。磁気分回、強磁性薄膜 SrRuO3 の上に Sr2RuO4 薄膜をエピタキシャ

離は粘性土の適用が可能である。化学処理は処理剤の残留ル成長させた試料のコンダクタンス測定や Sr2RuO4 のマイという課題があり、熱処理はコストが問題となっている。

クロリングの磁気抵抗測定において新奇現象が観測された。

磁気分離が対応可能な粘性土には構造の相違により 1：1

一方、最近、アンチペロブスカイト酸化物 Sr3-xSnO の超伝2：1 型導（Tc ～ 5 K）の発見に成功し、そのトポロジカル超伝導のバーミキュライト（常磁性、磁化率：2～4×10-4）が含まの可能性を研究中とのことである。次に、ネマティック超れる。放射性物質である Cs が特に 2：1 型に多く吸着され伝導について説明があった。液晶では分子同士が流動性をるため、これを磁気分離することで減容化が可能となる。

持ちながらある方向に整列することで回転対称性が破れる。

まず、実験的に 2：1 型の磁気分離を行ったところ、分離これをネマティック状態と呼び、同様に、超伝導ギャップ率は 2 テスラで 73％、5 テスラで 85％、7 テスラで 89％での振幅がある方向に整列することで回転対称性が破れる状あった。次に、南相馬市小高区で実際の土壌を使用した磁態をネマティック超伝導と呼び、超伝導物理研究の最先端気分離による減容化実験を行った。腐植物質が絡んでいるのテーマである。今回、トポロジカル超伝導として知られ型のカオリナイト（反磁性、磁化率：-6×10-5）とる CuxBi2Se3 においてベクトルマグネットシステムを用い送車に永久磁石と高温超電導体を組み合わせる浮上方式でた精密な 2 軸磁場方向制御により磁場中比熱と上部臨界磁ある。推進コイルはネオジウム磁石をハルバッハ配列にセ場の角度依存性を測定し、結晶軸とは無関係に超伝導ギャットした 2 本の磁気レール上に設置されている。このシスップの異方性を観測し、つまり、本来等価である方向が等テムは永久磁石の大きな反発力を利用しつつ、高温超電導価でなくなっているということで、これがネマティック超のピンニングにより無制御安定浮上を可能にするもので、伝導の明確な証拠になった。2 つの超伝導磁石を組み合わ横ずれが起こらないようになっている。推進方式は推進コ

せ、電流を制御することにより、あらゆる方向に磁場印加

イルと搬送車の永久磁石との反発吸引力を利用するものと、を可能にするベクトルマグネットシステムはきわめて強力

推進コイルと高温超電導のピンニング力を利用するものがな基礎物性研究ツールである。物理の基礎や理論的な側面あり、いずれも推進コイルに流す電流で制御する。搬送車に基づく新しい超伝導物質の発見や新しい物理現象の開拓の位置をレーザ変位計でモニターしながら推進コイルの切等とても興味深い内容であった。物理学の進展に対する寄り替えを行うことで連続推進を行い、推進速度特性および与とともに応用の観点からも科学技術への寄与がなされる推進速度制御特性を得た。次に、高温超電導磁気ベアリン

ことに期待したい。

グの紹介があった。回転体には 2 極の永久磁石を同心状に大阪府立大学大学院理学系研究科の前澤氏の講演では、組み合わせた円盤を設置し、固定子側に高温超電導体と永超伝導検出素子を用いた宇宙・地球惑星科学の展開と題し久磁石を組み合わせたハイブリッド方式を構築し、回転体て、最近のテラヘルツ帯電波天文学の最前線の話題と超伝を非接触で無制御かつ安定に支持し、3kg の荷重で 5000導デバイスを用いた高感度検出に関する紹介があった。まrpm を達成した。固定子側に配置した永久磁石の向きを変ず、南米チリの標高 4800m のアタカマ高地で夜空にかかるえ、またはこれを省略することにより、吸引・反発型のハ雲の正体が天の川（銀河）であるとか、そこに建設されたイブリッド方式とピンニングのみのベアリングについて、アルマ望遠鏡の空間分解能が 0.01 秒（立体角、東京にある鎖交磁束の解析と回転体の浮上方向加重特性、案内方向復メロンとスイカの区別が大阪でわかる程度）などのスケー

元特性および振動特性など詳細な測定および解析がなされルを身近な例で示された。次に、宇宙からの微弱電波を巨た。その結果、浮上力と案内方向振動特性では反発型がす大なパラボラアンテナで集光し、それを様々なフィルタをぐれ、案内方向復元特性は吸引型が勝り、それぞれ一長一通して微小な超伝導ホットエレクトロンボロメータ（HEB）短があるといえる。最後に、JR リニア（超電導磁気浮上鉄に導き、ヘテロダイン検波を行うという電波分光の原理が道）について高速走行時における台車の上下振動を抑制す示された。観測する電波の周波数を 3THｚまで拡張するたるアクティブダンパの導入と解析、さらに超電導コイルがめには、従来の Nb を用いた超伝導―絶縁体―超伝導（SIS）クエンチした時のシミュレーション結果について紹介があ検出器では超伝導エネルギーギャップが小さく、動作が困った。JR リニアは実用化目前で世界的に注目を集めている。

難になる。そこで、動作周波数に上限の無い Nb(Ti)N を用

今回の研究紹介では、地道な研究であるが、超電導技術にいた HEB 検出器の開発が進んでいる。この場合、大気中よる系の安定性、安全確保に大いなる自信が示されたものの水蒸気によるテラヘルツ帯の吸収が大きく、これが高地と受け止めた。時間を超過して活発な質疑応答があった。

観測のボトルネックになっているとのことである。また、
Nb(Ti)N ベースの HEB、高温超伝導（YBCO）HEB、Nb ベースの SIS および半導体検出器と、4 種類のミキサについて等価雑音温度の周波数特性が示された。SIS 検出器は1.2THz 程度までしか測れないが、その範囲で一番雑音が少なく、一方、1THz 以上では Nb(Ti)N ベースベース HEB 検出器が一番雑音が少ない。それに比して半導体検出器は約一桁雑音が大きいとのことである。星の誕生プロセスなどはもとより、地球上で普通に存在する水がどこからもたらされたかなども電波天文学のデータを基に議論できるとのことで、全くの異分野領域で最先端の超伝導デバイス開発がすすめられ、大いに役立っていることに深い感銘を受け講演会の様子た。
関西大学システム理工学部の大橋氏の講演では、高温超電導体のピンニング効果を用いた応用技術と JR リニアの超電導磁気浮上解析について発表があった。はじめにハイブリッド磁気浮上搬送システムの紹介があった。これは搬最後に、関西支部副支部長の武田実氏による閉会の挨拶で講演会を締めくくった。
講演会終了後、有志 24 名により恒例の懇親会が開催され、会員相互の交流を深めた。

最後に、今回の講演会の開催にあたり、大変興味深い話題をご紹介頂きました講師の先生方にこの場をお借りして厚くお礼を申し上げます。
（大阪府立大 野口 悟、住友電工 永石 竜起）