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助成番号 141548
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

冷凍機冷却定常強磁場マグネット用の鉄系超伝導線材の開発

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Fabrication of iron-based superconducting wires for high field magnet

研究氏
代表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）ピョン名）スンセン

研究期間 Ｂ

２０１４ ～ ２０１６

漢字 ＣＢ

卞舜生

報告年度 ＹR

２０１６Sunseng

研究機関名

東京大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Pyon

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名年

年

東京大学 工学部 助教

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
将来の高磁場応用のための新しい超伝導体線材として、2008 年に日本で新しく発見された鉄系超伝導体に着目した。そして、その臨界電流密度向上およびそのための知見を得ることを目的として研究を行った。その結果
以下の三つの結果が得られた。
① 線材加工・焼成が超伝導線材に及ぼす影響の評価[1]超伝導線材作製時の加工および焼結の各過程において臨界電流密度や超伝導転移温度等の超伝導特性がどのように変化するか詳細に分析し評価した。その結果、加工時に当初考えられていた以上に大幅な超伝導特性の減少を新たに発見した。さらにそれが焼結時に焼結温度に依存して回復することを系統的な測定によって明らかにした。得られた結果から、特性を向上させるための超伝導線材の加工法に関する有益な知見が得られた。
② テープ線材に発生するクラックの評価[2,3]
テープ状に加工した線材において、線材コアに生じるクラックとその方向が臨界電流密度の大きさに影響を及ぼすことが知られていた。このテープ線材を磁化測定して、印加磁場方向が異なる場合の測定値を比較することによって、このクラックの向きやその数などの情報が得られることを示した。
② 丸線の臨界電流密度の記録更新 [4,5]122 型 鉄 系 超 伝 導 体 (Ba,K)Fe2As2 多 結 晶 を 合 成 し 、 そ の 超 伝 導 線 材 を Powder-in-tube (PIT) 法 お よ びHIP(Hot-isostatic Pressing)法によって作製した。作製した線材の臨界電流密度を評価した結果、自己磁場下で 175
kA/cm2、100 kOe で 21 kA kA/cm2 であった。これは、これまで報告されている鉄系超伝導体の丸線では最高の値であり、特に 100 kOe の値としては初めて 20 kA/cm2 を超えた。Jc が向上した主な理由は多結晶原料の純良化によるものと考えられる。

[1] 次ページ発表文献 1[2] International Symposium on Superconductivity, 2015, Japan.
[3] S. Pyon et al., Physica C to be published.
[4] 卞舜生、日本物理学会 2016 年春年次大会。
[5] To be submitted.

キーワード ＦＡ

鉄系超伝導体超伝導線材臨界電流密度（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -HIP

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

Effects of drawing and high-pressure sintering on the superconducting properties of(Ba,K)Fe2As2 powder-in-tube wires

著者名 ＧＡ

Sunseng Pyon et 雑誌名 ＧＣ
Superconductor
Science and Technology(Ba,K)Fe2As2 powder-in-tube wiresofal.
(Ba,K)Fe2As2125014-1～125014-9
powder-in-tube
発行年 ＧＥ wires
201
5
巻号 ＧＤ
28

雑誌

ページ ＧＦ
論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ

図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
We have researched for iron-based superconducting (IBS) wire for future application. Main purposes
are the realization of high critical current of IBS wires and to obtain the knowledge how to realize
it. During the research we have get results as follows.
①“Effects of drawing and high-pressure sintering on the superconducting properties of (Ba,K)Fe2As2
powder-in-tube wires”
Unexpectedly, we find that superconducting properties of the wire core are significantly damaged by
the drawing process. Systematic measurements of critical current density and transition temperatureof the core superconductor after each drawing and sintering process clarified the evolution ofdegradation by the drawing process and recovery by heat treatment.
②“Evaluation of Global and Local Critical Current Densities in 122-type Iron-based Superconducting
Tapes”We demonstrate the fabrication of (Ba,K)Fe2As2 superconducting pressed tapes through a powder-in-tube
method using uniaxial cold pressing technique, and evaluate global and local critical current by several
physical measurements. We found an intriguing anisotropy in critical current determined by magnetic
measurements, which is related to microcrack structures affecting the local critical current.
③ “Enhancement of critical current density in 122-type iron-based superconducting tapes byimprovement of fabrication and sintering conditions”
We fabricated the HIP round wire which critical current densities are 175 kA/cm2 under self-field and21 kA/cm2 under 10 T. These are the highest values of critical current densities in IBS round wires.

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