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末吉 哲郎*; 上滝 哲也*; 古木 裕一*; 藤吉 孝則*; 千星 聡*; 尾崎 壽紀*; 坂根 仁*; 工藤 昌輝*; 安田 和弘*; 石川 法人
Japanese Journal of Applied Physics, 59(2), p.023001_1 - 023001_7, 2020/02
被引用回数:6 パーセンタイル:38.16(Physics, Applied)GdBaCuOy (GdBCO)コート超伝導体に対して、80MeV Xeイオンを異なる方向から照射することにより、異なる方向の柱状欠陥を一つの試料に対して導入した。その結果、45方向から照射することで導入される柱状欠陥は連続形状でかつ直径が大きく、一方でc軸方向(0方向)から照射することで導入される柱状欠陥は不連続形状でかつ直径が小さい、ということが分かった。柱状欠陥の形態が導入方向に依存することを利用すると、臨界電流密度を効果的に向上させることができる、ということが分かった。
本間 徹生; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 目時 直人; 小池 良浩; 長壁 豊隆; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 68(12), p.4047 - 4048, 1999/12
被引用回数:1 パーセンタイル:16.24(Physics, Multidisciplinary)重い電子系超伝導体UPdAlにおけるT(14.5K)以下での反強磁性秩序と約2Kでの超伝導転移の圧力依存性が、電気抵抗・比熱などのマクロな物性測定によって調べられている。その結果、磁気相転移に伴う異常は圧力によって抑制される振る舞いを示すが、超伝導転移に伴う異常はほとんど変化しない。この異常な圧力依存性をミクロな立場から理解し、磁気秩序と超伝導の発現機構に対する知見を得るために圧力下中性子散乱実験を行った。その結果、Tは過去の圧力下の研究と一致して高圧下で減少傾向を示した。新たに磁気モーメントの大きさが加圧とともに大きく減少することを見いだした。この圧力依存性を直線で外挿すると磁気モーメントは6.5GPaで消失することが期待される。
宇田川 昂; 森谷 俊夫*; 松原 澄行*; 本郷 善彦*; 瀬口 忠男
JAERI-Tech 99-022, 31 Pages, 1999/03
コンクリート構造物に用いられる鉄筋の磁化あるいは誘導電流をさけるため、アラミド繊維強化プラスチック(ArFRP)の棒材を開発した。高分子母材としてはスチレンオキサイド(10%)、ジグリシジルエーテルオブビスフェノールA(60%)、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(30%)と芳香族ジアミンを硬化剤とする新たなエポキシ樹脂組成物が最良であることを見いだした。この樹脂組成物は室温でアラミド繊維の組み紐に容易に含浸する。ArFRPの棒材は高い耐放射線性を備え、引張り強度は100MGy(吸収エネルギー100MJ/kg)照射した後で98%(1.45GPa)保持しており、超電導磁石を利用する核融合炉を格納するコンクリート構造物の補強材として有効である。
町田 昌彦*; 加藤 克海*; 蕪木 英雄
電気学会論文誌,A, 115(12), p.1171 - 1179, 1995/12
超電導体における磁束状態やそれらの運動の研究が盛んな現在、著者らは標題のように数値シミュレーション手法を使った研究方法の確立を目指しここ数年研究を続けてきた。その結果、現在では様々な形状の超電導体において任意の大きさの磁場と輸送電流の下で磁束運動のシミュレーションを行えるようになった。そこで、本論文誌の解説記事として、それらの手法を概説し、いくつかの計算結果を示す。また、超電導体の磁束状態の理解が数値シミュレーションによりどれほど進展してきたかについても既存の理論的理解と比較しながら述べる。
中村 彰夫
Japanese Journal of Applied Physics, 33, p.L583 - L586, 1994/00
被引用回数:5 パーセンタイル:35.09(Physics, Applied)直流磁化率と粉末X線回折の測定結果に基づいて、歪んだ欠陥ペロウ゛スカイト構造を持つCaNbOが約9.2Kの転移温度を持つ新しい還元ニオブ酸化物超電導体である事を見い出した。他方、立方晶秩序ペロウ゛スカイト構造を持つSrNbOは2K迄常磁性を示す非超電導体である事がわかった。従って、CaNbOの超電導の発現は、母体ペロウ゛スカイト格子中でのSrCa置換によって惹起される収縮を受けた欠陥Nb-O八面体のSrNbOでの立方晶対称性からの局部的な歪みに深く関連付けられるものと推測される。
荒 克之; 片桐 政樹; 伊藤 博邦; 坂佐井 馨
Journal of Applied Physics, 73(1), p.471 - 473, 1993/01
被引用回数:0 パーセンタイル:0.04(Physics, Applied)10kHzの交流励磁界でのデスク状Bi系焼結試料の交流磁束侵入特性を72kで測定した。交流励磁には試料にとりつけた平面コイルをまた侵入磁束の検出には試料のウラ側にとりつけた平面コイルをそれぞれ用いた。測定結果は興味ある非線形の磁束侵入特性を示した。交流励磁がある強さになるまでは磁束の侵入はゼロで、あるところで急に侵入が開始されて急激に増大し飽和値に達する。磁束の侵入が開始されるところの励磁界はHと関係があると考える。交流励磁に直流励磁を重ねると、直流励磁界の増大とともに交流励磁による交流磁束の侵入が開始されある飽和値に達する。その後、直流励磁をゼロにしても交流磁束の侵入は保持される。これは直流磁束のピンニングが行れ、直流磁束が残留するためと考える。
荒 克之; 片桐 政樹; 伊藤 博邦; 坂佐井 馨
MAG-92-124, p.21 - 30, 1992/07
ディスク状Bi系高温超電導体試料に平面コイルを取り付け、交流励磁における磁束の侵入・透過特性を調べた。交流励磁がある強さになるまでは磁束の透過はゼロで、あるところから急に透過が開始され、急激に増大して飽和値に達する。飽和に達したあとは磁束の透過量は磁化電流に比例して増大する。磁束の透過が開始され飽和に達するまでの非安定領域と飽和に達したあとの安定領域における励磁界と透過磁束の波形を調べたところ、非安定領域では磁束の位相が90°近く遅れており、また安定領域ではあまり大きな位相差はないことが確認された。このことは非安定領域は超電導から常電導への遷移領域に相当し、大きなエネルギー損失が生じていること、安定領域では安定な常電導相が形成されて磁束の透過に必要なエネルギーは少ないこと、などが明らかになった。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
MAG-92-125, p.31 - 36, 1992/07
磁束源としての電流ダイポール又は磁気ダイポールの指向性検出方法として、超電導体の完全反磁性的性質を利用した検出方法を考案した。磁気ダイポールの場合は、横断面が電気的に開ループとなっている円筒の中に磁界センサを挿入したものである。この考案したシステムの有効性を確認するため、実際にBi系高温超電導体を用いた実験を行った。実験では、円筒の高さによる影響を調べるため、円盤状の試料を積み重ねて円筒状とし、その中の磁界をホール素子で測定した。実験の結果、ホール素子と磁束源が近くにある場合は、センサの実効的な感度が増大することがわかった。センサの性能の目安として、Figure of Merit(半値幅を分解能で除したもの)Sを導入すると、Sはホール素子の円筒内の位置によって変化することもわかった。また、Sが最大となるのは、ホール素子が下部にあるときではなく、少し上方にあるときであることもわかった。
竹内 末広
DESY-M-92-01 (Vol. 1), p.76 - 83, 1992/04
原研物理部における高周波超電導に関する研究開発活動には(1)超電導空洞を用いたタンデム後段ブースターの開発(2)超電導リニアックを利用した自由電子レーザーの開発(3)酸化物高温超電導体の高周波特性の研究と応用の3つがある。会議ではこれらの現状報告を行う。(1)については超電導空洞の製作状況と性能テストの結果及びクライオスタット、ヘリウム冷凍機の内容について概要を述べる。(2)については、リニアックの構成と製作状況、冷凍方式について概要を述べる。(3)については、表面抵抗の測定について簡単に述べる。
荒 克之; 岸本 牧; 坂佐井 馨
MAG-92-81, p.47 - 60, 1992/03
完全反磁性体を磁界測定場へ持ち込んだ場合の磁界の変化について、完全反磁性無限平板を例として検討した。その結果、磁界の発生源と磁界測定点間の距離に比較して、磁界測定点と完全反磁性板との間の距離が短くなるにつれて磁界変化の影響が大きくなることが確認できた。磁界発生源としてシングル電流ダイポールを考えたときの磁界とその変化を計算し、具体的なイメージを明らかにした。その結果、反磁性板に垂直な成分は反磁性板近傍で弱められ、逆に平行な成分が強められる様子が明らかとなった。生体磁界計測において高温超電導体による磁界シールドの利用が検討されているが、磁気シールドが小型の場合はこのような磁界変化の影響を無視できなくなるので注意を要する。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
MAG-92-82, p.61 - 66, 1992/03
完全反磁性体を用いた磁気ダイポールの指向性検出方法について検討し、完全反磁性体としてBi系高温超電導体を使った実験を行った。実験では、半径方向に細いスリットを入れたドーナツ状の試料を積み重ね、ダイポールとして模擬した微小磁石をその下方で移動させて試料の中央穴に浸入する磁束をホール素子で測定した。その結果、ダイポールとセンサの向きが一致する点付近では、センサの実効的な感度が増大することがわかった。これは試料の反磁性的性質によって、ダイポールの磁束が試料の中央穴に集められるからである。また、感度が最も増大する位置は、ダイポールとセンサが最も近い位置ではなく、ある程度離れた点であることもわかった。このことは、磁束源を無侵襲で測定しなければならない生体磁界計測等においては好都合である。
白石 健介; 坂本 宏*; 弥野 光一*; 乙黒 靖男*
Japanese Journal of Applied Physics, 31(1A-B), p.L17 - L20, 1992/01
被引用回数:3 パーセンタイル:22.49(Physics, Applied)焼結したBiPbSrCaCuOペレットの臨界電流密度を直接通電法によって、90Kから20Kの範囲の温度の関数として、1.0Tまでの磁場中で測定した。零磁場では、77Kで1.9MA・mであった臨界電流密度は、温度の降下に対してほぼ直接的に増加し、50Kで9.4MA・mになる。さらに温度を下げると臨界電流密度の上昇の割合はやや低下するが、20Kでは11.8M・mになる。温度を20Kに保って、1.0Tの磁場中で測定した後、この温度で磁場をかけないで測定すると臨界電流密度は8.6MA・mに低下する。零磁場で温度を上げていくと、低温で1.0Tの磁場をかけた効果は徐々に回復し、70Kでほぼ元の値になる。なお、70K以上の温度で磁場をかけて臨界電流密度を測定しても、それは零磁場で測定する臨界電流密度に影響を及ぼさない。
荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧
Nonlinear Phenomena in Electromagnetic Fields, p.193 - 196, 1992/00
電流分布およびそれが作る磁界との間の関係はビオ・ザバールの法則で記述されるが、この法則式のフーリエ変換から電流分布と磁界との間の空関伝達関数を導いた。この空関伝達関数の周波数特性を調べたところ、バンドパスフィルター特性を有する1つの伝達関数とロウパスフィルタ特性を有する2つの伝達関数より成立していることがわかった。このフィルタ特性のカットオフ周波数から磁界を計測する場合の空間サンプリング間隔を求めた。電流分布および磁界のx,y,z成分についての関係式は空間伝達マトリックスで結ばれる。磁界計測値から逆に電流分布を求めるにはこのマトリックスの逆マトリックスを求めなければならないが、空間伝達マトリックスの逆対称性故に行列式がゼロとなり逆問題の解は1意に定まらない。そこで、完全反磁性超電導体の導入による指向性磁界計測法を提案した。
白石 健介; 弥野 光一*; 乙黒 靖男*
Japanese Journal of Applied Physics, 30(7B), p.L1260 - L1263, 1991/07
被引用回数:16 パーセンタイル:65.24(Physics, Applied)焼結したBiPbSrCaCuOペレットにCoからの線を1.5MR/hの線量率で約50MRまで照射し、電気抵抗率の温度変化を測定した。照射前に103.4Kであった臨界温度は20.25MRまで照射すると104.1Kまで上昇し、その後照射を続けると2.010K/MRの割合で低下する。これに対して、300Kの電気抵抗率は約2MRから20MRまでの照射領域では0.1・m/MRの割合で増加し、約20MRから37MRの範囲では殆んど変化しない。臨界温度の低下が認められる高照射領域では電気抵抗率は減少する。これらのことは、線照射によって格子原子の再配列が起こること、これによって臨界温度の低い(2212)相が電気抵抗率の大きい(2223)相に変換すること、照射によって界面にアモルファス膜が生じる一方で、界面の微細クラックが消滅すると考えることによって統一的に説明することができる。
白石 健介; 数又 幸生; 加藤 隆彦*
Japanese Journal of Applied Physics, 30(4A), p.L578 - L581, 1991/04
被引用回数:6 パーセンタイル:38.68(Physics, Applied)焼結したBiPbSrCaCuOペレットを室温で1MeVの電子線を1.1~27.510cmsの線束密度で1.010cmまで照射し、5、20、50Kの磁化率を5Tまでの磁場中で測定した。測定温度が5K及び20Kでは電子線照射によって臨界電流密度が向上するが、50Kでは逆に電子線照射によって臨界電流密度は低下する。測定温度が5Kのときの電子線照射による臨界電流密度の上昇率は17~20%であり、これは電子線の照射速度が低いほど大きい。また、この改善効果は磁場を大きくしても殆ど低下しない。測定温度が50Kのときの電子線照射による臨界電流密度の低下率は電子線の照射速度が大きいほど大きく、磁場を大きくすると急激に減少する。これらの電子線照射による臨界電流密度の変化は、電子線照射によって小さな欠陥集合体ができるとともに照射前に存在していた微細な偏折物や析出相が壊されることによると考えられる。
白石 健介; 伊藤 洋; 青木 康
Japanese Journal of Applied Physics, 30(1A), p.L25 - L27, 1991/01
被引用回数:2 パーセンタイル:17.4(Physics, Applied)焼結した単相のBaYCuOペレットに室温で200keVの窒素イオンを0.3~6.010m・sの線束密度で210m程度で順次照射し、電気抵抗の温度変化を四端子法で測定した。電流密度を25kA・mより大きくして測定した超電導転移温度は上昇する。このようにして測定した転移温度の上昇が最も大きくなる照射量は、線束密度に関係なく、110m程度である。すなわち、100kA・mの電流密度で測定した転移温度は、照射前の86.5~87.1Kから、1.310m・sの線束密度で8.410mまで照射すると90.9Kまで上昇する。この照射量は200keVの窒素イオン照射によるBaYCuOの臨界電流密度改善に最適な照射量に対応しているが、この照射によって生成する欠陥は310dpaであり、試料中に入射イオンが留まらないような高エネルギーのイオン照射による臨界電流密度向上に最適な照射量より2~3桁小さい。
白石 健介; 伊藤 洋
Advances in Superconductivity III, p.79 - 82, 1991/00
超電導体BaYCuOの電子エネルギー損失スペクトルを透過電子顕微鏡内での電子線照射による結晶組織の変化と対応させて調べた。入射電子線のエネルギーを200keVにすると、スペクトルの測定中に欠陥集合体が生じ、測定を繰り返すと酸素濃度及び試料の厚さが減少する。しかし、酸素のK吸収端周辺の微細構造は充分観察できる。すなわち、輝度を大きくして数回スペクトルの測定を行なった後でも、536eVの吸収端の低エネルギー側にある528eVのピークは明らかに認められる。さらにBaの786及び801eVのピーク及びCuの935eV付近のピークは電子線照射によってそれほど影響を受けない。入射エネルギーを200keVにすると、100keVのものに比べて質の良いスペクトルが容易に得られるので、BaYCuOの酸素のK-吸収端周辺の微細構造の結晶方位依存性の研究に利用できることが期待される。
白石 健介; 伊藤 洋
High Temperature Superconductors, p.325 - 332, 1991/00
焼結した単相のBaYCuOペレットから切り出した試料をアルゴンイオンを照射し薄膜化した後、加速電圧200kVの電子顕微鏡を用いた電子線照射中に生じる組織の変化を連続的に直接観察した。イオンミーリングしたBaYCuO結晶では、間隔が1.17nmである(001)面の格子像に平行して、20~100nmの長さで、2~10nmの厚さの双晶薄片が観察される。また、この双晶薄片の周辺には、約10nmの大きさの欠陥集合体が優先的に生成している。通常の電子顕微鏡で組織を観察中に、欠陥集合体は徐々に大きくなり、双晶薄片は次第に消失する。これらの電子顕微鏡組織の変化は、BaYCuOペレットを電子線照射すると、電気抵抗が増加し、高電流密度で測定した超電導転移温度が上昇することとよく対応している。
進藤 大輔*; 大石 一義*; 平賀 賢二*; 庄野 安彦*; 北條 喜一; 古野 茂実
Mater. Trans. JIM, 32(9), p.872 - 874, 1991/00
被引用回数:1 パーセンタイル:58.39(Materials Science, Multidisciplinary)電子エネルギー損失分析器を用いて、LaMCuO(M=Sr,BaそしてCa)について、各々の酸素K-Edgeの微細構造について調べた。その結果、528eV近傍にホールに対応したピークが観察され、この高さはホール濃度によく対応したピークが観察され、この高さはホール濃度によく対応している。次に、Srの濃度を0x0.4の中で変化させてTcを測定した結果、x=0.15で最大のTc(37K)を示した。この時のホールピークの高さは最大値を示した。又Caをドープした試料はSrやBaをドープした試料に比較してTcもホールピークも低くなった。
白石 健介; 伊藤 洋; 加藤 隆彦*
Japanese Journal of Applied Physics, 29(3), p.L441 - L444, 1990/03
被引用回数:10 パーセンタイル:51.67(Physics, Applied)焼結したBiPbSrCaCuOペレットに室温で、1または3MeVの電子線を810mまで連続的に照射し、温度の関数として電気抵抗を測定した。3MeVの電子線を照射した試料では、照射前に105.8Kであった臨界温度は電子線の照射量に比例して8K/10mの割合で低下する。これに対して超電導転移温度附近の115Kで測定した電気抵抗率は14.7・mから1.5m/10mの変化率で上昇する。これらの(臨界温度及び電気抵抗率)の変化率は、格子のはじき出し量を単位にとると、それぞれ16K/10dpa及び3・m/10dpaで電子線のエネルギーに依存しない。さらに、電流密度を大きくして測定した超電導転移温度は、1MeV及び3MeVの電子線とも110m程度照射するとかなり上昇する。このことはMeV電子線を110dpaの程度照射することによってBiPbSrCaCuOの臨界電流密度が向上することを示している。