超伝導
超伝導は、日常では扱わない低温でしか発生しない現象で、その冷却には高価な液体ヘリウムが必要なことから、社会での利用は特殊な用途に限られていた。
20世紀末にようやく上限温度(転移温度)が比較的高く安価な液体窒素で冷却できる高温超伝導体が相次いで発見されてから一般への認知も大きく進んだ。今後はさらに一般的な低温環境や室温で機能する実用的な超伝導体の発見が期待されている。
2019 年現在、超伝導の課題は「高 Jc 基盤技術開発」「高性能長尺線材開発」「機器対応特殊性能向上技術開発」である 。
高 Jc 基盤技術開発には、「配向基板・中間層形成技術」、「超伝導層・金属基板反応抑制技術」、「超伝導層内不純物抑制技術」、「金属基板平坦化技術」、「電気的・化学的安定化技術」と発展途中である 「大面積成膜」、「自己配向化技術」、「高速配向材料」が必要である。
高性能長尺線材開発には、「高 Ic 特 性長尺超伝導層形成技術」、「特性均一化技術」、「機械的高強度技術開発」、「低コスト技術開発」と発展 途中である「マルチブルームマルチターン」、「基板温度制御」、「反応機構解析」、「仕込み組成制御」、 2 「ガス流制御」が必要である。
機器対応特殊性能向上技術開発には、「人工ピン止め点制御技術」、「高精度スクライピング技術」、「高エンジニアリング臨界電流密度化」、「等方性線材」、「超伝導(低抵抗) 接続技術」、と発展途中である「微細人工ピン材料」、「UTOC−MOD 法」、「エキシマレーザー加工技術」が必要である。
また、今後はさらに一般的な低温環境や室温で機能する実用的な超伝導体の発見が期待されている。
1950年、マクスウェルとレイノルズらは、超伝導体の臨界温度が構成元素の同位体質量に依存する同位体効果を発見した。