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論文

Magnetocaloric effects in YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$; Evidence for a surface barrier

渡辺 光男; 岩田 忠夫

Physical Review Letters, 72(21), p.3429 - 3432, 1994/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.72.3429
 被引用回数：4 パーセンタイル：44.2(Physics, Multidisciplinary)

高温超伝導体YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$において大きな磁気熱量効果を発見した。それは、0~10テスラの範囲の外部磁場(H)の増加時及び減少時に、量子磁束線の侵入及び排出に伴って断続的に熱が発生する、即ちパルス状の熱発生($$Delta$$Q)がほぼ一定の磁場間隔($$Delta$$H)で繰り返し起こる、というものである。この結果は、de Gennesらが理論的に予言していた、量子磁束線の侵入及び排出に対する表面バリアの存在を直接証明するものである。更に、$$Delta$$Q=-M $$Delta$$H(Mは磁化)の関係が存在し、発生熱量が量子磁束線の運動によってなされた仕事に相当すること、また$$Delta$$Hが30K以下で温度によらずほぼ一定であること、従って量子磁束線は、熱活性化によるのではなく、トンネル効果によって表面バリアを透過する可能性が大きいこと、などを明らかにした。

論文

In-situ observation of bubble formation in superconducting YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$ during He-ion irradiation in an electron microscope

前田 裕司; 古野 茂実; 北條 喜一; 大津 仁; 渡辺 光男

Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.1003 - 1006, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(91)90260-E
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

超電導材は核融合炉材料の一つとして、その照射効果が重要であるが、最近発見された高温超電導体についてもまた、その利用及び照射効果の研究の重要性が増している。本報告は電子顕微鏡内でHeイオン照射した高温超電導体中のHeバブルの形成及びその成長過程を動的に観察して照射損傷機構を調べた。実験はイオン照射装置を電子顕微鏡内に取り付けて、照射損傷過程を動的に観察可能にした装置を使用して、YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$の試料をHeイオン照射した。小さなバブルは10$$^{16}$$ ions/cm$$^{2}$$の照射量で観察された。3$$times$$10$$^{17}$$ ions/cm$$^{2}$$では大きく成長したバブルは潰れて、更にそのあとにまた新しい小さなバブルが形成された。粒界内には優先的にバブルの形成が観察された。エネルギー・ロス・アナライザーを使用して、損傷機構及びバブルの形成、成長過程等を関連づけて実験を進めており、これらを報告する。

論文

Effect of 120 MeV $$^{16}$$O ion irradiation at liquid nitrogen temperature on superconducting properties of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O

岩瀬 彰宏; 渡辺 光男; 岩田 忠夫; 仁平 猛*

Japanese Journal of Applied Physics, 28(11), p.L1939 - L1941, 1989/11

https://doi.org/10.1143/JJAP.28.L1939
 被引用回数：14 パーセンタイル：61.08(Physics, Applied)

酸化物超伝導体Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-Oを液体チッソ温度において120MeVの$$^{16}$$Oイオンで3.5$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^{2}$$まで照射した。転移温度と臨界電流はイオン照射量の増加に伴い減少した。照射後の300kまでのアニーリングにより、転移温度と臨界電流は回復したが、100k以上における電気抵抗の回復はみられなかった。

論文

Electron irradiation effects on Y$$_{1}$$Ba$$_{2}$$CCu$$_{3}$$O$$_{y}$$ superconductors

渡辺 光男; 加藤 輝雄; 楢本 洋; 前田 裕司; 白石 健介; 数又 幸生; 岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫

Advances in Superconductivity, p.469 - 474, 1989/00

クエンチ法により酸素量を制御したY$$_{1}$$Ba$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{y}$$試料を3MeVの電子線を照射し、その照射効果を電気抵抗測定で、試料の電流密度を変え、遷移温度近傍の様子を調べた。

論文

In-situ observation of bubbles in superconductor YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$ materials during He ion irradiation in an electron microscope

古野 茂実; 北條 喜一; 前田 裕司; 大津 仁; 渡辺 光男

Advances in Superconductivity, p.459 - 462, 1989/00

高温超電導材料であるYBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{x}$$に電顕内で1.5$$times$$10$$^{14}$$ions/cm$$^{2}$$・secのフラックスの10keVのHeイオンを室温で照射し、構造変化をその場で観察し、以下の結果を得た。1)9$$times$$10$$^{16}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量でバブルの形成が認められ、その後これらのバブルは成長し、合体する。2)3$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量で非晶質化が始まり、8$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$でほとんど非晶質になる。3)バブルの形成、成長速度は結晶方位によって異り、結晶のC軸が試料表面に垂直な場合に最も速い。

論文

Radiation effect of YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$ irradiated by $$gamma$$-rays and 14MeV neutrons

加藤 輝雄; 渡辺 光男; 数又 幸生; 楢本 洋; 岩田 忠夫; 池田 裕二郎; 前川 洋; 中村 知夫

Japanese Journal of Applied Physics, 27(11), p.L2097 - L2099, 1988/11

https://doi.org/10.1143/JJAP.27.L2097

14MeV中性子、および$$gamma$$線による高温超伝導体YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$の照射効果を調べた。最大照射量は14MeV中性子が2$$times$$10$$^{15}$$n/cm$$^{2}$$、$$gamma$$線が2.5$$times$$10$$^{9}$$radである。これらの照射量では、臨界温度(Tc)がほとんど変化しない。しかし、室温の電気抵抗率は、それぞれの照射で増加する傾向を示した。14MeV中性子による照射欠陥の形成は原子炉中性子と同程度と推測される。

論文

La$$_{2-x}$$Na$$_{x}$$CuO$$_{4}$$とLaBaCaCu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$の超電導特性

加藤 輝雄; 渡辺 光男; 前田 裕司; 楢本 洋; 数又 幸生; 岩田 忠夫

低温工学, 23(5), p.302 - 306, 1988/05

https://doi.org/10.2221/jcsj.23.302

La系の酸化物超伝導体La$$_{2-x}$$AxCuO$$_{4}$$(A=Ca、Sr、Ba)の2価イオンを1価のNa$$^{+}$$、K$$^{+}$$、及び2価のPb$$^{2+}$$で置換した実験を行った。この中でNa$$^{+}$$のみが超伝導を示した。その最適条件は、La$$_{1.5}$$Na$$_{0.5}$$CuO$$_{4}$$の組織で、880~890$$^{circ}$$Cの焼成温度であり、臨界温度は22.2Kであった。Y系置換型超伝導体LaBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$で、2価イオンの1部をCa及びSrで置換した実験を行った。LaBaSrCu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$では、2つの超伝導相が現れ、その特性はあまり良好でなかった。一方、LaBaCaCu$$_{3}$$O$$_{7-y}$$では、良好な超伝導特性を示した。この超伝導体は、890~1050$$^{circ}$$Cの焼成温度での実験結果、抵抗の温度依存性は常に金属的であり、超伝導遷移が極めてシャープであった。

論文

電子線照射用極低温チェンバー

加藤 輝雄; 渡辺 光男; 岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫

Proceedings of 12th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.117 - 119, 1987/00

固体の照射損傷の研究には極低温での電子線照射が有用である。本チェンバーは原研のリニアックを利用し、液体ヘリウムで試料を冷却し、60MeV、1$$mu$$A程度の電子照射すことを目的としている。本報は極低温電子線照射に必要な冷却システム、発熱ビーム計測、放射線量率等について述べる。

論文

高温超電導材の2.7GHz空洞でのテスト

大久保 牧夫; 峰原 英介; 竹内 末広; 河原崎 雄紀; 片野 進; 高村 三郎; 加藤 輝雄; 渡辺 光男; 楢本 洋; 数又 幸生

Proceedings of 12th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.42 - 43, 1987/00

最近話題の高温超電導材の高周波加速空洞への応用可能性を検討するために、高周波特性を測定した。

報告書

極低温照射装置(LHTL)の撤去

高村 三郎; 前田 裕司; 渡辺 光男; 加藤 輝雄; 川上 弘紀; 森 繁

JAERI-M 85-133, 137 Pages, 1985/09

JAERI-M-85-133.pdf:5.23MB

極低温照射装置(LHTL)はJRR-3水平実験孔H-5に昭和42年3月に建設完了した。その後、本装置を用いて固体の照射損傷の基本的性質および超電導磁石材料の照射損傷の研究を中心とした炉内照射を行って来た。昭和59年3月にLHTLは撤去された。本報告書はLHTLの撤去の計画と実施およびその安全性について述べると共に、LHTLを用いて得られた研究成果を述べる。

論文

Length change in organic insulators after reactor irradiation at 5K

渡辺 光男; 前田 裕司

Journal of Nuclear Materials, 133-134, p.800 - 804, 1985/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90261-2
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Materials Science, Multidisciplinary)

超電導マグネット用絶縁材であるGFRP積層材を、5Kで原子炉照射を行い沿層方向と貫層方向の寸法変化および回復過程を測定した。寸法変化の測定は交流レシオブリッジを使用してキャパシタンス法で行った。4.5$$times$$10$$^{8}$$Radの照射量に対して、貫層方向の寸法変化($$Delta$$l/l)は、2.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$であった。この値は純Alの照射による寸法変化と比べて40倍であり、また銅の室温と4.2Kの間の熱収縮の値の約70%になる。寸法変化は異方性があり、貫層方向は沿層方向に比べて2.7~3.7倍の大きい変化を示した。貫層方向の照射後の寸法変化は200Kまでは回復し、それ以上の温度では大きな逆回復(長さが増加する)が現われた。照射によって生した寸法変化のマグネットに対する機械的?乱(絶縁材料のスリップ、はく離、クラック等)への影響および逆回復について議論した。

論文

核融合炉超電導マグネット用絶縁材の5K原子炉照射による寸法変化,I; 有機絶縁材

渡辺 光男; 前田 裕司

低温工学, 19(6), p.385 - 393, 1984/00

https://doi.org/10.2221/jcsj.19.385

核融合炉用超電導マグネットは液体He温度で高電磁力応力下で高速中性子および$$gamma$$線を受ける。構成材の一つである有機絶縁材は、放射線に敏感であり大きな寸法変化が予想される。しかし今まで低温照射を行い寸法変化を測定した例はない。我々は有機絶縁材であるGFRP積層材を5Kで原子炉照射を行い寸法変化を測定した結果、$$phi$$$$_{f}$$・t:1.2$$times$$10$$^{1}$$$$^{7}$$n/cm$$^{2}$$照射で?l/l=0.3~2.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$の大きな寸法変化をしていることが解った。この寸法変化は有機絶縁材の破損やマグネットに対して擾乱(スリップ,はく離,クラック等により)をまねく等、核融合炉用超電導マグネットの性能に重大な影響を与える。本報では5K原子炉照射したGFRP積層材の寸法変化の測定法,測定結果について述べ、これらの寸法変化がマグネットに与える影響について考察した。

報告書

液体ヘリウム温度で中性子照射した試料の長さ変化の測定

渡辺 光男; 前田 裕司

JAERI-M 9407, 22 Pages, 1981/03

JAERI-M-9407.pdf:0.7MB

液体ヘリウム温度で中性子照射した試料の長さ変化の測定装置を開発した。長さ変化は試料と電極間で構成される電気容量の変化を検出することによって測定する。本論文は液体ヘリウム温度で長さ変化の測定方法について詳細に述べる。5Kで中性子照射した純Alの長さ変化の回復を10~100Kの温度領域で測定を行なった。回復は格子定数の測定結果と良く対応をし、これらについて議論した。また、この測定方法を利用して、Al-Ge合金の熱膨張の測定を行なった。

論文

温度可変用ガラス製クライオスタット

渡辺 光男; 前田 裕司

固体物理, 15(10), p.26 - 28, 1980/00

https://ci.nii.ac.jp/naid/40001387634

このクライオスタットはデュワーびんの底の穴より液体ヘリウムを出し入れすることにより、試料に機械的な振動を与えることなく、4.2~300Kまでの昇温、降温が短時間で容易に行なうことが出来るようにしたものである。また、原子炉で低温照射した試料を、液体ヘリウムが入ったバケツと共に上部より入れ、試料を冷えたまま検出器にセット出来る。実際に使用した結果、液体ヘリウムの消費も少なく使用状態も良好であった。このクライオスタットは長さ変化の測定用に考案したが、他の実験たとえば電気抵抗測定等にも広く利用できる。

論文

実験ノート:放電加工による電気抵抗測定用試料の製作法

渡辺 光男; 前田 裕司

固体物理, 14(6), p.331 - 333, 1979/00

http://ci.nii.ac.jp/naid/40001387501

薄膜の電気抵抗用試料の製作を放電加工によって簡単に整形する方法を見出し、行ったのでその方法を紹介した。従来、この種の試料の整形に利用されていたフォトエッチング法は、工程の手数や試料の汚染などの問題があるが放電加工ではこの点がかなり解消された。ここでは、放電加工条件,加工試料のセッティングおよびZn単結晶,バナジウム,蒸着マスクの製作について具体的に述べた。

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