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MIYATA SeikiŅ IBI AkiraŅ HATAKEYAMA HideyukiŅ IZUMI TeruoŅSHIOHARA Yuh (SRL-ISTEC);
KATO TakeharuŅHIRAYAMA Tsukasa (JFCC)
E-mail: miyata@istec.or.jp

ĎĈòĉQ1Qs w(L) = [ h i  h ] 2

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cðďĪĽłĸĎõòĉyJďçÚ,RŃ = 2.2ńĢXĞüċ÷Ċøąï WĐxčĞ~ďy×$ċîßLĸĿĮĭĔď×ĢÖęĉòù CĊñĞï

In-plane alignment,  [deg]

10

6

4

2

50
100
150
Deposition time [sec]200ìFig. 1 In-plane grain alignments (s) of IBAD-MgO-based
substrates with respect to the deposition time of IBAD-MgO.
 values were evaluated by CeO2 (220) reflections.

Ģċĝ½ç¨ýċþąŃhi Đëýânî L ĐQ1Ģ½ĀńïÚ,Rď"$÷=ĘĞ 60sec
ÑĊ½ç¨ý÷]Ď8;þĉòĞüċ÷
ġöĞïüď IBAD-MgO ³½çď9$ĢîčĞĤĬĭĳå
ĎGþĉ©®ĎÈĕąċüĠîòāğĎõòĉĚ½ç
¨ýŃw ńď8;÷ ÇýğîċþĉĸĿķģĥĽĐßu
áĔĬķĳĀĞ,÷ÀĜğąïüğĐîěĝSòĤĬĭĳå
ĎGþĉĐĦıİŀĪď#÷ê·Ďčĝîb³ľłĳ÷KĀĞąęĊñĞċ²ôĜğĞïsîÚ,RĎĈòĉĚ+ĎďĸĿķģĥĽĐĤĬĭĳåď8!ĎGþĉßu
áĔĬķĳĀĞ,ĢÀĂîăď"$ďà=ċļķĴĭď
8;÷õõěăµþĉòĞüċ÷ ÇýğąïýĜĎăğĄ
ğďĤĬĭĳ~ĎGĀĞb³ľłĳĢÅþî³&Ďl¦þąċüĠăğĜ÷Āĕĉ+ÿ« 4nm ď³&ĊÍüćĉòĞüċ
÷ġöćąïüď³&ĐîQç TEM ÁFĎõòĉzäĎĤĺĽķģĭaĎñćą MgO ³Ď­w$é3÷]Ó
Ďg÷ĝîĖėçď­w$÷BĀĞċ5-ýğĉòĞĎÑò[1]ï½ç¨ýď8;÷üď³çď­w$ďBĎâÕ úĜğĞċĀğđî­w$÷BþąuĊÚ,Rď,Đ¬þîăğ ãÚ,R÷,ĀĞüċĐčòċòó

8

0
0

Surface roughness, w(L) [nm]REBa2Cu3O 7-d(REBCO)ëÎåI°}ďàĎõòĉî
ÏÚ,4ďÚ,RĐ´å^ĎkTèĀĞüċ
öĜĚćċĚÜ¿čķģĩįłďĒċĈĊñĞïcðďĪĽł
ĸĊ0jþĉòĞ4Ń°}ńÔĐ REBCO / CeO 2(500nm) / LaMnO 3 (5-30nm) / IBAD-MgO (<10nm) /Gd-Zr-O (110nm) / Ni-alloy Ċñĝî2čÚ,RďĐ
CeO2 NĎõòĉ°Ú,R  ~ 2îçÚ,R  ~ 3-4îÎåINĎõòĉ  < 2î ~ 3čČċčćĉòĞïþöþî
üďěóčëòÚ,RĢXĞąęĎ CeO 2 NĎõòĉ 500nm£RďN&÷[¿ċčćĉõĝîĸĿĮĭďÝ$Ď,úą
¾ÔÓR ď, ċòó ĎGþ ĉď <û ċčć ĉò Ğï
CeO2 NĐ IBAD ĎěĞ ÏÚ,4ĎĦĶįħĬĻĽb
ßýĂą6*îăďÚ,R÷³&ċċĚĎKþĉòòù^ÌĢhćĉòĞ÷î³& :ĎÚ,^ĢYĀĞsĐĘĆ¥ýğĉõĜāîþą÷ćĉ CeO2 ĸĿĮĭďëÓ$ĢiĀąęĎĐċčĞ LaMnO 3ŃLMOńN ďÚ,RĢ,ýĂĞüċ÷[¿ċčĞïLMO NďUĐo@ÒĝNĎGĀĞĵıķģNĊñĝî­M CeO2 N ĎõúĞÚ,RĢ,ýĂĞąęĎĐ IBAD-MgO NďÚ,RĢm/ĀĞ[¿÷ñĞï
Fig.1 Ď IBAD-MgO Nďb³uáĎGĀĞ ÏÚ,4ďÚ,RŃÄÔĎõúĞ CeO2 N(220)(HĎěĝÅþą ç  Ú , R  ń ď 9 $ Ģ ¡ Ā ï 4  ď Ú , R Đ
IBAD-MgO ďb³uáĎâþĉîzďäĊĐKĀĞ÷îñĞuĊyJĢ¡þąWîěĝßuáĊĐ8;ĀĞ
,Ģ¡ĀïFig.2 Đ  ď8;÷=ĘĞ ÑĎĈòĉî'?
á êZÞŃAFMńĎěĝk IBAD-MgO ½çĢÁFþą­ĊñĞïěĝòĭīłĽďÔĢËÉĀĞąęî1μmí
1μm ďCĲłįöĜfþąßý LŃ= 0.1μmńďĲłį

1.5

1.0

0.5

0.0
0

50

100

150

Deposition time of MgO [sec]200ìFig. 2 The time evolution of the surface roughnessw(L=0.1μm) of the IBAD-MgO film. An abrupt increase isfound at 60 seconds (thickness ~ 4 nm), which corresponds tothe beginning of degradation in the in-plane grain alignment
 of the biaxial substrate.
Æq¾õěēÅĎõòĉ% òąĆòą{¢ î
æ{;\Ď`ÊòąþĘĀï|¤ĐrĦĴĽĨłŁe»¯*àŃNEDOńď>ÃĎěĝDtþąĚďĊĀï
[1] R. T. Brewer and H. A. Atwater: Appl. Phys. Lett. 80(2002) 3388.

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

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Y 系線材

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2010年度春季低温工学・超電導学会

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2A-a04

Y 系線材㪩㪜㪈㪉㪊 㐳ዤ✢᧚䈱⥃⇇㔚ᵹ․ᕈ䈫⵾ㅧᱠ⇐䉍䈱ะ਄㩷㪠㫄㫇㫉㫆㫍㪼㫄㪼㫅㫋㩷㫆㪽㩷㪺㫉㫀㫋㫀㪺㪸㫃㩷㪺㫌㫉㫉㪼㫅㫋㩷㫇㫉㫆㫇㪼㫉㫋㫀㪼㫊㩷㪸㫅㪻㩷㫄㪸㫅㫌㪽㪸㪺㫋㫌㫉㫀㫅㪾㩷㫐㫀㪼㫃㪻㫊㩷㪽㫆㫉㩷㫃㫆㫅㪾㩷㪩㪜㪈㪉㪊㩷㪺㫆㪸㫋㪼㪻㩷㪺㫆㫅㪻㫌㪺㫋㫆㫉㫊㩷

600
400
200
0

Fig. 1㩷㩷

0

10

Position (m)㩷Longitudinal Ic distribution of a 10 m-long GdBCO
tape measured by current-conduction.

500
Manufacturing yield> 80 %

Length (m)

400
300
200

2 mm

100
0



Fig.
㩷 2




Ic(77 K) (A)⒟ᐲ䉕᦭䈜䉎ᢙ 100 m 㐳䈱✢᧚䈏䈇䈒䈧䈎䈱ᯏ㑐䈪૞⵾䈘䉏䉎䉋䈉䈮䈭䈦䈩䈐䈢䇯䊐䉳䉪䊤䈪䈲䇮৻⽾䈚䈩 IBAD/PLD ᴺ䈮䉋䉎㐿⊒䉕ⴕ䈦䈩䈇䉎䈏䇮 ↢↥䈱䊗䊃䊦 䊈䉾䉪䈪䈅䈦䈢
IBAD ਛ㑆ጀ૞⵾䊒䊨䉶䉴䈮䈍䈇䈩 MgO 䈱㜞㈩ะൻᛛⴚ䈮ᚑഞ䈚䇮㊂↥ൻ䈻䈱⋡ಣ䈏┙䈦䈩䈐䈩䈇䉎䇯䉁䈢ਛ㑆ጀၮ᧼䈱૞⵾ᛛⴚ䈮ട䈋䇮PLD ᴺ䈮䈍䈔䉎 Gd1Ba2Cu3Oy(GdBCO)⿥㔚ዉጀ䈱ᚑ⤑᧦ઙ䈱ᦨㆡൻ䈮䉋䉍䇮䉮䊮䉴䉺䊮䊃䈮૞⵾น⢻䈭✢᧚䈱 Ic 䉴䊕䉾䉪䉅਄᣹䈚䈩䈐䈩䈇䉎䇯䈠䈖䈪੹࿁䈲㜞․ᕈ✢᧚䈱૞⵾䈫✢᧚૞⵾ᱠ⇐䈱ะ਄䈮䈧䈇䈩ႎ๔䈜䉎䇯㩷㪉䋮ታ㛎ᣇᴺ㩷
IBAD-GZO 䈫 IBAD-MgO 䈫䈇䈉 2 ⒳㘃䈱ਛ㑆ጀၮ᧼䉕૞⵾䈚䈢[1]䇯IBAD ਛ㑆ጀ਄䈮䈲 PLD ᴺ䈮䉋䉍 CeO2 䉕✢ㅦ 60
m / h 䈪⚂ 500 nm ᚑ⤑䈚䈢䇯CeO2 䈱㈩ะᐲ䈲'I = 4䌾5°䈪䈅䈦䈢䇯਄⸥ၮ᧼䈻 Reel-to-reel 䈱ᄢဳ PLD ⵝ⟎䈮䉋䉍 GdBCO⿥㔚ዉጀ䉕ᚑ⤑䈚䈢䇯1-pass ✢ㅦ䈲 40 ~ 80 m / h 䈫䈚䇮ᚲቯ䈱⤑ෘ䉕⁓䈦䈩➅䉍㄰䈚ᚑ⤑䉕ⴕ䈦䈢䇯⿥㔚ዉጀ਄䈮䈲 Ag
䉕⚂ 10 Pm 䉴䊌䉾䉺⫳⌕䈚䈢ᓟ䇮ᄢဳ㔚᳇Ἱ䈮䉋䈦䈩㉄⚛᳇ᵹਛ䈪䉝䊆䊷䊦䉕䈚䈢䇯ᓧ䉌䉏䈢✢᧚䈱⥃⇇㔚ᵹ․ᕈ䈱⹏ଔ䈲䇮4 ┵ሶᴺ䈮䉋䉎ㅢ㔚᷹ቯ(㑣୯ 1 PV / cm)䇮䈅䉎䈇䈲䊖䊷䊦⚛ሶ䈮䉋䉎⏛ൻ᷹ቯ䉕ᶧ૕⓸⚛ਛ(77 K)䈪ⴕ䈦䈢䇯㩷㪊䋮⚿ᨐ䈍䉋䈶⠨ኤ㩷㜞 Ic 䉕᦭䈜䉎㐳ዤ✢᧚䈱૞⵾ᛛⴚ⏕┙䈱䈢䉄䇮⹜૞⊛䈮
10 m 㐳䈱ෘ⤑✢᧚䉕૞⵾䈚䈢䇯䈠䈱✢᧚䈱 70 cm 㑆㓒䈮䈍䈔䉎⥃⇇㔚ᵹ․ᕈ䉕 Fig. 1 䈮␜䈜䇯GdBCO 䈱⤑ෘ 4.8 Pm 䈮䈍䈇䈩 Ic(min.) = 763 A, Ic(max.) = 894 A 䈫䈇䈉㕖Ᏹ䈮㜞䈇․ᕈ䈏ᓧ䉌䉏䈢䇯䉁䈢 4.8 Pm 䈫䈇䈉ෘ⤑䈪䈲䈅䉎䈏䇮䊊䊮䊄䊥䊮䉫䈮䉋䉎೸㔌䉅↢䈛䈭䈎䈦䈢䈖䈫䈎䉌䇮ታ↪䊧䊔䊦䈱㐳䈘䈪䈅䉎ᢙ 100 m 㐳䈮䈍䈇䈩䉅䈖䈱䉋䈉䈭ෘ⤑䈪䈱㜞 Ic ✢᧚䉕૞⵾䈪䈐䉎⷗ㅢ䈚䈏䈢䈦䈢䇯
Fig. 2 䈮䈲 2009 ᐕ 11 ᦬䈎䉌 2010 ᐕ 2 ᦬䈮䈎䈔䈩૞⵾䈚䈢㐳ዤ✢᧚䈱ਛ䈪䇮ᄖⷰ䈮䈍䈇䈩 1 mm એ਄䈱ᰳ㒱ㇱ䈏⷗䉌䉏䈢ㇱಽ㑆䈱ᐔဋ㐳䈘䈫䇮䈠䈱ౖဳ⊛䈭ᰳ㒱䈱ᄖⷰ౮⌀䉕␜䈜䇯ᰳ㒱䈲䊁䊷䊒᏷ᣇะ䈮භ䉄䉎ഀว䈏ᄢ䈐䈇䈾䈬 Ic 䉕ૐਅ䈘䈞䉎䈖䈫䈎䉌䇮ᱠ⇐䈮ᓇ㗀䉕ਈ䈋䉎䇯2010 ᐕ䈎䉌ᰳ㒱䈱⊒↢㗫ᐲ䈏ᄢ䈐䈒ૐᷫ䈚䈩䈐䈩䈇䉎䈏䇮䈖䉏䈲ౖဳ⊛䈭ᰳ㒱䈏ਥ䈫䈚䈩䉻䉴䊃䈱਄䈮ᚑ⤑䈜䉎䈖䈫䈪⊒↢䈚䈩䈇䈢䈢䉄䇮ၮᧄ⊛䈪䈲䈅䉎䈏ၮ᧼䈱ᵞᵺ䈭䈬䉕ᒝൻ䈜䉎䈖䈫䈪ᰳ㒱⊒↢䉕ᛥ೙䈪䈐䈢䈢䉄䈪䈅䉎䇯䈖䈱䉋䈉䈭ኻ╷䈪න㐳 50 m 䈮䈍䈇䈩 Ic> 300 A / cm 䈏ᓧ䉌䉏䉎ᱠ⇐䈲 80 %એ਄䈮㆐䈚䈢䇯
Fig. 3 䈮䈲 2010 ᐕ䈮䈭䈦䈩૞⵾䈚䈢 320 m 㐳✢᧚䈱⏛ൻ
ᴺ䈮䉋䉎 Ic ᷹ቯ⚿ᨐ䉕␜䈜䇯ᐔဋ Ic 䈲⚂ 500 A 䈪䈅䉍䇮ో㐳䈮ᷰ䈦䈩 Ic 䈱䈳䉌䈧䈐䈏ዊ䈘䈇ဋ৻䈭․ᕈ䈏ᓧ䉌䉏䈢䇯✢᧚૞⵾䈮䈍䈇䈩ᓞㅦ䈮䈭䉎䊒䊨䉶䉴䈲 PLD 䈪䈅䉎䈏䇮ᧄ✢᧚䈱
PLD 䈮䈍䈔䉎⵾ㅧㅦᐲ䈲 26.6 m / h 䈫㜞ㅦ䈪䈅䉍䇮㐳ዤ✢᧚䈱㊂↥ᛛⴚ䈲⌕ታ䈮ㅴᱠ䈚䈩䈐䈩䈇䉎䇯

Ic(77 K) (A)㩷੖ච፲㩷 శೣ䋬ᩑᧄ㩷 ৻⤿䋬⠀↢㩷 ᥓ䋬㗇⮮㩷 ᵏ▸䋬┻ᧄ㩷 ື㓶䋬ᨋ↰㩷 ⍮ᦶ䋬⧎↰㩷 ᐽ䋬ਛ᧛㩷 ⋥⼂䋬⩵┻㩷 ੫䋬᧎✂㩷 ኡ䋬㩷㘵ፉ㩷 ᐽ⵨䋬㥱⮮㩷 㓉䋨䊐䉳䉪䊤䋩㩷㪠㪞㪘㪩㪘㪪㪟㪠㩷㪤㫀㫋㫊㫌㫅㫆㫉㫀㪃㩷㪢㪘㪢㪠㪤㪦㪫㪦㩷㪢㪸㫑㫌㫆㫄㫀㪃㩷㪟㪘㪥㪰㪬㩷㪪㪸㫋㫆㫉㫌㪃㩷㪪㪬㪫㪦㪟㩷㪰㪸㫊㫌㫅㫆㫉㫀㪃㩷㪫㪘㪢㪜㪤㪦㪫㪦㩷㪫㪼㫋㫊㫌㫆㪃㩷㪟㪘㪰㪘㪪㪟㪠㪛㪘㩷㪫㫆㫄㫆㪸㫂㫀㪃㩷㪟㪘㪥㪘㪛㪘㩷㪰㪸㫊㫌㫊㪿㫀㪃㩷㪥㪘㪢㪘㪤㪬㪩㪘㩷㪥㪸㫆㫅㫆㫉㫀㪃㩷㪢㪠㪢㪬㪫㪘㪢㪜㩷㪩㫐㫆㪃㩷㪢㪬㪫㪘㪤㪠㩷㪟㫀㫉㫆㫊㪿㫀㪃㩷㪠㪠㪡㪠㪤㪘㩷㪰㪸㫊㫌㪿㫀㫉㫆㪃㩷㪪㪘㪠㪫㪦㪟㩷㪫㪸㫂㪸㫊㪿㫀㩷㩿㪝㫌㫁㫀㫂㫌㫉㪸㩷㪣㫋㪻㪅㪀㩷㪜㪄㫄㪸㫀㫃㩷㪑㩷㫄㪶㫀㪾㪸㫉㪸㫊㪿㫀㪗㪽㫌㫁㫀㫂㫌㫉㪸㪅㪺㫆㪅㫁㫇㩷㩷㪈䋮䈲䈛䉄䈮㩷
1000
GdBCO thickness ~4.8 Pm㊂↥䈏࿎㔍䈪䈅䈦䈢 RE123 ⭯⤑⿥㔚ዉ✢᧚䈪䈅䉎䈏䇮✢800
᧚㐿⊒䈱⪺䈚䈇ㅴዷ䈮䉋䉍䇮ᦨㄭ䈪䈲⥃⇇㔚ᵹ(Ic)200 A / cm

’09.11’09.12
’10.1
Month

’10.2

Mean lengths of long GdBCO tapes without defects
fabricated from 2009.11 to 2010.2.
Inset is the photo of a typical defect.

800
700
600
500
400
300
200
100
0
0

50

100

150 200
Position (m)

250

㩷

300

㩷
㩷 Fig. 3 Longitudinal Ic distribution of a 320 m-long GdBCO
tape measured by magnetization-profiles.
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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2A-a05

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2A-a06

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

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0

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Angle T (deg)

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㩷

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SuperPowerSCS4050
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17°
8°
80 K
15°
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0.1
0.01

0.5 T

H II ab

0.5 T

1

0.1

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0.1 T

(d)

Jc (MA/cm2)(c)

H II ab1T

60 K|T – 90°| = 6°16°
6°

H II c15°
2T

virtual Jc(HH) due torandom pinning
1

H(T) = (cos2T + sin2T/J2)1/2, J = 5 5 T
0.01

0.1

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

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KOIZUMI Tsutomu, KIMURA Kazunari, NAKANISHI Tatsuhisa, AOKI Yuji, AOKI Nobuo, HASEGAWA Takayo (SWCC-CS)
IIJIMA Yasuhiro, SAITOH Takashi (Fujikura)
TAKAHASHI Yasuo, YOSHIZUMI Masateru, MACHI Takato, NAKAO Koichi, IZUMI Teruo, SHIOHARA Yuh (ISTEC-SRL)
t.koizumi576@cs.swcc.co.jp
1. はじめに
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1．

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2． 実験方法
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3. 結果⤖ᯝFig. 1 Cumulative length of the YBCO tapes
supplied for the project of Materials and Power
Application of Coated Conductors.

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Fig. 2Distribution of the critical current of the
YBCO tape.

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

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Y 系 MOD 線材㪙㪸㪱㫉㪦㪊 䊅䊉☸ሶ䈱ಽᏓ䈮䉋䉎 㪫㪝㪘㪄㪤㪦㪛 ✢᧚䈱⏛႐ਛ․ᕈᄌൻ㩷㪜㪽㪽㪼㪺㫋㩷㫆㪽㩷㪙㪸㪱㫉㪦㪊㩷㫅㪸㫅㫆㩷㫇㪸㫉㫋㫀㪺㫃㪼㫊㩷㪻㫀㫊㫋㫉㫀㪹㫌㫋㫀㫆㫅㩷㫆㫅㩷㪡㪺㪄㪙㪄㫋㪿㪼㫋㪸㩷㫇㫉㫆㫇㪼㫉㫋㫐㩷㫆㪽㩷㪫㪝㪘㪄㪤㪦㪛㩷㪻㪼㫉㫀㫍㪼㪻㩷㪺㫆㪸㫋㪼㪻㩷㪺㫆㫅㪻㫌㪺㫋㫆㫉㫊㩷㩷ศⓍ㩷 ᱜᤩ䋬ਃᶆ㩷 ᱜᔒ㪃㩷 ᧻ጟ㩷 ๺ᵗ㪃㩷 ๺↰㩷 ࿻੺㪃㩷 㜞ᧁ㩷 ⵨ม㪃㩷 ๺ᴰ㩷 ノ㇢㪃㩷 Ⴎේ㩷 Ⲣ䋨⿥㔚ዉᎿቇ⎇ⓥᚲ䋩㩷㪰㪦㪪㪟㪠㪱㪬㪤㪠㩷㪤㪸㫊㪸㫋㪼㫉㫌䋬㩷 㪤㪠㪬㪩㪘㩷㪤㪸㫊㪸㫊㪿㫀㪃㩷㪤㪘㪫㪪㪬㪦㪢㪘㩷㪢㪸㫑㫌㪿㫀㫉㫆㪃㩷㪮㪘㪛㪘㩷㪢㪼㫀㫊㫌㫂㪼㪃㩷㪫㪘㪢㪘㪞㪠㩷㪰㫌㫁㫀㪃㩷㪠㪱㪬㪤㪠㩷㪫㪼㫉㫌㫆㪃㩷㪪㪟㪠㪦㪟㪘㪩㪘㩷㪰㫌㪿㩷㩿㪠㪪㪫㪜㪚㪄㪪㪩㪣㪀㩷㪜㪄㫄㪸㫀㫃㪑㩷㫄㫐㫆㫊㪿㫀㫑㫌㫄㫀㪗㫀㫊㫋㪼㪺㪅㫆㫉㪅㫁㫇㩷㩷ಽ䈱⚵ᚑ䈲㊄ዻᲧ䈪 㪩㪜㪑㪙㪸㪑㪚㫌㪔㪈㪑㪈㪅㪊㪋㪑㪊 ⒟ᐲ䈮䈭䉎䇯䈖䉏䈲㪈䋮䈲䈛䉄䈮㩷
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Fig.1 Zr content dependence of Jc (min) of YGdBCO (+BZO)
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― 112 ―

第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2A-a10Y 系 MOD 線材

ナノ粒子を導入した
YGdBCO
線材における磁束ピンニング
ナノ粒子を導入したTFA-MOD
TFA-MOD 法法YGdBCO
線材における磁束ピンニング特性
特性
Flux pinning properties in TFA-MOD processed YGdBCO coated conductor with nanoparticles

Flux pinning properties in TFA-MOD processed YGdBCO coated conductor with
nanoparticles
鯉田 貴也, 松谷 文也, 高橋 祐治, 木内 勝, 小田部 荘司, 松下 照男 (九工大);
三浦 正志, 和泉 輝郎, 塩原 融 (国際超電導産業技術研究センター)
KOIDA Takaya, MATSUTANI Fumiya,TAKAHASHI Yuji, KIUCHI Masaru, OTABE Edmund Soji,
MATSUSHITA Teruo (Kyushu Inst. of Tech.);MIURA Masashi, IZUMI Teruo, SHIOHARA Yuh (ISTEC-SRL)
E-mail : koida@aquarius10.cse.kyutech.ac.jp

Table1: Speciﬁcation of specimens
specimen thickness d (μm) Tc (K)process
#1
0.5
90.0
MOD
#1p
0.5
90.2
MOD+BZO
#2
0.7
90.8
MOD
#2p
0.7
89.8
MOD+BZO
11

10

77 K # 1 # 1p
1T
3T
10

10
2

はじめに
REBCO 線材 (RE:希土類) は、高温度、高磁界で高い臨界電流密度が得られることから電力機器への利用が有望視されている。実用化に向けての臨界電流密度
Jc の更なる特性改善が求められており、特に臨界電流密度が高く、印加磁界角度に対する異方性の小さな線材が要求される。これまでの研究で YBCO 線材では c
軸方向に平行に磁界を印加したとき、超電導膜の厚さによって臨界電流特性が異なる振る舞いを示す事が報告されている [1]。しかし、ナノ粒子の印加磁界角度による臨界電流特性と膜厚依存性への影響について詳細は報告されていない。本研究では、ナノ粒子の導入によるコート線材の臨界電流密度の印加磁界角度依存性を測定し、このナノ粒子の臨界電流密度の異方性と膜厚依存性への影響について詳細に調べた。

Jc[A/m ]

1.

10

9

10

8

2.

実験
測定した試料は、超電導膜厚 0.5 μm と 0.7 μm のTFA-MOD 法によって作製された膜厚の異なる BZO
ナノ粒子なし (#1, #2) とあり (#1p, #2p) の 4 つのYGdBCO(Y:Gd = 0.77:0.23) 線材である。Table 1 に
それらの諸元を示す。直流四端子法による Jc 測定を行うために、線材を幅 w = 50 μm、長さ l = 0.8 mm(#2のみ l = 1.0 mm) のマイクロブリッジ形状に加工した。
磁界は 0–3 T の範囲で印加し、c 軸方向からの角度をθ とした。Jc は Ec = 4.5 × 10−3 V/m の電界基準で決定した。尚、温度誤差は ± 0.3 K であった。

90 [degree]180

Fig. 1: Jc -θ properties at 77 K for specimens#1 and #1p.
10

11

10

10

80 K # 1p # 2p
2T

2

Jc[A/m ]3.

結果及び検討Fig. 1 に膜厚 0.5 μm の人工ピンなしとありの 77 K
における Jc -θ 特性を示す。ab 面磁界方向で一般的な異方性に伴うピークが見られるが、BZO ナノ粒子の導入
により Jc 値が全体的に向上している。これはナノ粒子のような等方的なピンの導入によるもので、θ = 90◦
近傍以外の角度領域では、このナノ粒子が有効に作用することがわかる。一方、θ = 90◦ 近傍では#1 の方がJc 値が大きくなっている。これは、ab 面に平行な積層
欠陥の成長が、BZO ナノ粒子導入によって抑えられていることが原因として考えられる。次に Fig. 2 に膜厚0.5 μm と 0.7 μm の厚さの異なる人工ピンありの試料の 80 K、 2 T における Jc -θ 特性を示す。#1p と#2pの Jc 値を比較してみると、膜厚の厚い#2p のほうが高い値を示しており、より膜厚の厚い試料のほうが良い Jc 特性であることがわかる。これは膜厚が厚いほうが 3 次元ピンニングになりやすいためであると考えられる。これらの結果を磁束クリープ・フローモデルを用いて解析を行うとともに、ナノ粒子によるピンニン
グ機構について定量的に議論する。

0

10

9

10

8

0

90
[degree]180

Fig. 2: Jc -θ properties at 80 K and 2 T for specimens#1p and #2p.
4. 参考文献[1] 高橋ら: 第 81 回低温工学・超電導学会講演概要集
1P-p18(2009)
謝辞 本研究は、ISTEC を通じて NEDO からの委託を受けて実施したものである。

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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会

2A-a11Y 系 MOD 線材ૐ⏛ᕈ䉪䊤䉾䊄䉺䉟䊒㈩ะ㊄ዻၮ᧼䈱㐿⊒㩷㪛㪼㫍㪼㫃㫆㫇㫄㪼㫅㫋㩷㫆㪽㩷㫃㫆㫎㩷㫄㪸㪾㫅㪼㫋㫀㪺㩷㪺㫃㪸㪻㪄㫋㫐㫇㪼㩷㫊㫌㪹㫊㫋㫉㪸㫋㪼㫊㩷㩷ᄢᧁ㩷 ᐽᄥ㇢䇮ጊญ㩷 㜞ผ䇮᳗⍹㩷 ┥⿠䇮ᨋ㩷 ๺ᒾ䋨૑෹㔚Ꮏ䋩㩷ጟጊ㩷 ᶈ⋥䇮ධㇱ㩷 శม䋨᧲ᵗ㍑㊳䋩㩷
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第82回

2010年度春季低温工学・超電導学会