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論文

Behavior of Nb$$_{3}$$Sn cable assembled with conduit for ITER central solenoid

名原 啓博; 諏訪 友音; 高橋 良和; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 櫻井 武尊; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 25(3), p.4200305_1 - 4200305_5, 2015/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2014.2360562
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Engineering, Electrical & Electronic)

JAEA procures all superconductors for central solenoid (CS) in the ITER project. The cable is inserted into a conduit and compacted with it. During the insertion, the number of the rotation at the point ($$N_{p}$$) of the TF cable increased linearly to 50 against the inserted cable length ($$l_{i}$$). At first, $$N_{p}$$ of the CS cable also increased linearly by $$l_{i}$$ of 150 m. However, the increasing rate declined and the $$N_{p}$$ became constant to 30 at 600 m. During the compaction, the number of the rotation at the tail ($$N_{t}$$) of the CS cable increased linearly to 69 against the compacted cable length ($$l_{c}$$). It is important to measure not only $$N_{p}$$ but also $$N_{t}$$ because the rotation affects the twist pitch of the cable ($$l_{p}$$). After manufacturing the CS conductor, an X-ray transmission imaging made clear the $$l_{p}$$ along the whole length of the conductor for the first time. The $$l_{p}$$ peaked at the point; thus, a conductor sample should be taken there to investigate the effect of the $$l_{p}$$ elongation on the conductor performance.

論文

Effects of high-pressure annealing on critical current density in 122 type iron pnictide wires

Pyon, S.*; 土屋 雄司*; 井上 啓*; 小泉 徳潔; 梶谷 秀樹; 為ヶ井 強*

Physica C, 504, p.69 - 72, 2014/09

https://doi.org/10.1016/j.physc.2014.03.008
 被引用回数：6 パーセンタイル：26.05(Physics, Applied)

鉄系超伝導体は、高い上部臨界磁場と小さい異方性などの超伝導線材応用に関して有利な特性を有する。一方、超伝導粒同志の結合が弱い等の課題もある。そこで、600$$^{circ}$$C、4時間の熱間等方加圧(HIP)法を用いて、結晶粒の結合を改善した。これにより、臨界電流密度を約6倍に増大させることに成功した。

論文

Enhancement of critical current densities by high-pressure sintering in (Sr,K)Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$ PIT wires

Pyon, S.*; 土屋 雄司*; 井上 啓*; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔; 淡路 智*; 渡辺 一雄*; 為ヶ井 強*

Superconductor Science and Technology, 27(9), p.095002_1 - 095002_7, 2014/09

https://doi.org/10.1088/0953-2048/27/9/095002

現在、アルカリ土類系の鉄系超伝導線材((Sr,K)Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$)の超伝導特性を向上させるために、添加材の改良や製造プロセスの工夫など様々な試みが多くの研究者によって行われている。その中でも、高圧下で線材を熱処理することは、線材物質の結晶粒間結合力を強くすることができるため、臨界電流特性の向上に有力な手法であることが考えられている。これまでの研究では、様々な形状/材質のテープ線材を用いて、このような手法により臨界電流特性を向上させることができることを実験的に示してきた。本論文では、新たに丸線形状の線材を製作し、それを高圧熱処理HIP(700$$^{circ}$$C, 4時間, 120MPa)を施すことによって、臨界電流特性が1[kA/mm$$^{2}$$]にまで向上した結果を報告している。マグネット等の電力機器への応用を考えた場合、丸線においてこのような高臨界電流密度を達成できたことは有意義である。

論文

Comparison of $$J$$c characteristics in PIT wires based on BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ with different substitutions

為ヶ井 強*; Pyon, S.*; Ding, Q. P.*; 井上 啓*; 小林 啓紀*; 土屋 雄司*; Sun, Y.*; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔

Journal of Physics; Conference Series, 507(2), p.022041_1 - 022041_4, 2014/05

https://doi.org/10.1088/1742-6596/507/2/022041
 被引用回数：3 パーセンタイル：74.45(Engineering, Electrical & Electronic)

鉄系超伝導体において、化合物の臨界電流密度($$J$$c)への影響を調査した。この中で、(Ba,K)Fe$$_{2}$$As,P2及びBa(Fe,Co)$$_{2}$$As$$_{2}$$が、比較的高いJcを示すことが分かった。さらに、これらの線に、120MPa, 600$$^{circ}$$Cの等方圧加熱接合(HIP)処理を施すことで、さらに$$J$$cを向上でき、最大で32,000A/cm$$^{2}$$(4.2K)と、従来の$$J$$cに比べて一桁以上高いJcを得ることができた。

論文

Enhancement of critical current densities in (Ba,K)Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$ by 320 MeV Au irradiation in single crystals and by high-pressure sintering in powder-in-tube wires

Pyon, S.*; 田縁 俊光*; 大竹 史哲*; 土屋 雄司*; 井上 啓*; 秋山 弘樹*; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔; 岡安 悟; 為ヶ井 強*

Applied Physics Express, 6(12), p.123101_1 - 123101_4, 2013/12

https://doi.org/10.7567/APEX.6.123101
 被引用回数：22 パーセンタイル：63.60(Physics, Applied)

単結晶(Ba,K)Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$試料に320MeV Auイオン照射を行い、臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$が5Kの自己磁場で1.0$$times$$10$$^{7}$$A/cm$$^{2}$$まで上昇することを確かめた。この物質の潜在能力の高さから(Ba,K)Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$超伝導線材をBi2223テープ材の工業生産で有用性が確立しているパウダーインチューブ法と高温静水圧法を組み合わせて作製した。この試料で臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$は4.2K自己磁場で37kA/cm$$^{2}$$、90kOeで3.0kA/cm$$^{2}$$に達した。磁気光学イメージ法でこの線材の粒間に大きな$$J$$$$_{rm c}$$が流れることを確認した。

論文

Two-dimensional sodium fluctuation at high temperatures in high-temperature thermoelectric material $$gamma$$-Na$$_{0.7}$$CoO$$_{2}$$

社本 真一; 長谷川 裕毅*; 梶谷 剛*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 45(8A), p.6395 - 6397, 2006/08

https://doi.org/10.1143/JJAP.45.6395
 被引用回数：4 パーセンタイル：16.48(Physics, Applied)

高温でZT$$>$$1となる高い性能指数を持つ熱電物質$$gamma$$-Na$$_{0.7}$$CoO$$_{2}$$について、粉末パルス中性子回折データの結晶PDF解析を用いて調べた。高温でのナトリウムと酸素原子間の相関においてPDFピークの幅が顕著に広がった。このことからナトリウム原子がNaO$$_{6}$$プリズムから頻繁に出ていることを示している。言い換えれば、ナトリウム原子は高温で2次元層内で動き回っている。ナトリウム原子がプリズムから抜け出すNa-O相関の臨界距離以下でのPDF強度は、熱伝導度と反比例している。このことは、頻繁に起こるナトリウムの飛び移りに伴い、フォノンの寿命が短くなり、それにより熱電発電の性能が高くなっていることを示している。

論文

Search for orbital excitation in YTiO$$_3$$ by neutron scattering

社本 真一; 坪田 雅己*; 伊賀 文俊*; F${aa}$k, B.*; 梶谷 剛*

Journal of Neutron Research, 13(1-3), p.175 - 178, 2005/03

https://doi.org/10.1080/10238160412331299951

30Kの強磁性転移温度を持つYTiO$$_3$$を、5, 40, 200Kの温度で、また130, 500meVの入射エネルギーで、MARI分光器によって調べた。広いQ-E領域(0.5$$<$$Q$$<$$25$AA $^{-1}$$, 6$$<$$E$$<$$350meV)で、明瞭な軌道励起は観測できなかった。軌道励起の強度はフォノンに比べて顕著に低いと思われる。

論文

Phonon anomaly on Na$$_x$$HfNCl superconductors with ${it T}$$$_c$$=22 K

社本 真一; 平井 淳郎*; 山中 昭司*; 阿曽 尚文*; 梶谷 剛*

Journal of Neutron Research, 12(4), p.295 - 300, 2004/12

https://doi.org/10.1080/10238160412331299474

T$$_c$$=22Kのx=0.27と0.38のNa$$_x$$HfNCl超伝導体について、中性子粉末非弾性散乱実験を行った。その結果、例えば前者の試料では、E=15, 29, 76と81meVで、温度に依存したフォノン異常が見つかった。そのなかで、Q=6$AA $^{-1}$$で、E=14.5meVのフォノン異常は両方の試料で再現され、T$$_c$$よりもずっと高い40Kから、その異常が始まることを見つけた。 そのフォノンは、ab-面内のE$$_u$$モードであり、おもに塩素とハフニウム原子が振動している。この振動は、バンド構造を変調するものである。キャリアの不均一性の観点から、フォノン異常を議論した。

口頭

層状コバルト酸化物${it A$_{x}$}$CoO$$_{2}$$(A=Na, Ca, Sr, Ba)における層間イオンの規則配列と熱電特性

五十嵐 大*; 宮崎 譲*; 湯葢 邦夫*; 井川 直樹; 梶谷 剛*

no journal, , 

Naサイトをアルカリ土類(Ca, Sr, Ba)で置換した${it A$_{x}$}$CoO$$_{2}$$試料を合成し、層間イオンの価数と大きさがその規則配列及び熱電特性に及ぼす影響を調べた。中性子回折法によって、本試料はCoO$$_{2}$$層の周期に対して、A層の周期が不整合であり、(3+1)次元複合結晶であることが明らかになった。Ca系試料ではその分布に疎密が認められ、これがCo-O結合距離の変調を誘起させ、Coイオンの価数が${it b}$軸方向に周期的に電荷秩序が形成されていることが明らかになった。

口頭

$$alpha$$'-Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$の変調構造

宮崎 譲*; 井川 直樹; 湯葢 邦夫*; 梶谷 剛*

no journal, , 

これまで詳細な結晶構造が不明のままであった$$alpha$$'-Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$について、粉末中性子回折実験を行い、(3+1)次元の超空間群${it C}$2/${it m}$(${it p}$0${it q}$)00を仮定したRietveld解析によって、その変調構造を解明した。その結果、Na位置は、${it a}$軸及び${it c}$軸方向に大きく変調しており、周期的に欠損したサイトが存在すること、NaO$$_{6}$$多面体には八面体型とプリズム型の2種類があり、これらが${it a}$軸方向に2$$sim$$3個単位で交互に連結していること、CoO$$_{2}$$層も${it c}$軸方向に大きく波を打っていることなどがわかった。

口頭

イオン交換法によって合成されたBa$$_{x}$$CoO$$_{2}$$の結晶構造と熱電特性

五十嵐 大*; 宮崎 譲*; 湯葢 邦夫*; 井川 直樹; 梶谷 剛*

no journal, , 

層間カチオンによる${it A}$ $$_{x}$$CoO$$_{2}$$(${it A}$=Ca, Sr, Ba)の結晶構造変化について、粉末中性子回折及び電子回折によって調べた。粉末中性子回折パターンを比較するとBa$$_{0.35}$$CoO$$_{2}$$の002回折線は低角側に移動している。また、002と004回折線の間には層間Baの長周期構造に由来する回折線が観察された。本発表ではこれら層間の原子が作る規則配列と熱電性能の関係について議論する。

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