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論文

Growth of PrFeAsO$$_{1-y}$$ single crystals and its characterization

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 伊藤 利充*; 富岡 泰秀*

Physica C, 470(Suppl.1), p.S322 - S323, 2010/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:86.28(Physics, Applied)

ベルト型高圧合成装置を用いて酸素欠損オキシニクタイド超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶試料を育成した。得られた単結晶試料の超伝導転移温度(Tc)は45Kであり、典型的な大きさは約800$$times$$1000$$times$$30$$mu m^3$$である。面内電気抵抗率は、銅酸化物高温超伝導体と同様にほぼ温度に比例する振る舞いを示しており、銅酸化物高温超伝導体と同様に強い非弾性散乱効果の存在が示唆される。さらにas-grownの単結晶試料を常圧下でアニールすることにより非超伝導の母相単結晶試料を得た。母層の試料の電気抵抗は、150K付近に構造相転移に相当するキンクと、12K付近のPrイオンの磁気秩序に起因すると考えられる構造で特徴付けられる。

論文

Strong carrier-scattering in iron-pnictide superconductors ${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$ = La and Nd) obtained from charge transport experiments

石田 茂之*; 中島 正道*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*; 宮沢 喜一*; 鬼頭 聖*; Lee, C.-H.*; 石角 元志; 社本 真一; 伊豫 彰*; et al.

Physical Review B, 81(9), p.094515_1 - 094515_6, 2010/03

 被引用回数:19 パーセンタイル:33.32(Materials Science, Multidisciplinary)

知られている鉄系超伝導体の中で、最も高い超伝導転移温度を持つ酸素欠損の鉄ヒ素化物${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$: La and Nd)において、特長的な常伝導状態電荷輸送が見つかった。この系における「ドーピング」の効果はおもに、high-${it T}$ $$_{c}$$銅酸化物におけるそれと異なり、おもにキャリア散乱によっている。最大の${it T}$ $$_{c}$$=28KのLa系の超伝導領域において、低温の抵抗は${it T}$ $$^{2}$$項に支配される。一方で、40Kより高い${it T}$ $$_{c}$$を持つNd系ではキャリアは${it T}$に比例する電気抵抗と小さな磁気抵抗を示す強い散乱を受ける。このような強い散乱が鉄系の高い${it T}$ $$_{c}$$超伝導性にとって決定的なものとなっている。

論文

Growth of single crystal PrFeAsO$$_{1-y}$$ and its characterization

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 伊藤 利充*; 富岡 泰秀*

Physica C, 469(15-20), p.901 - 904, 2009/10

 被引用回数:21 パーセンタイル:32.09(Physics, Applied)

酸素欠損オキシニクタイド超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶をベルト型アンビル装置を用いて高圧合成法で育成した。板状の単結晶は多結晶ペレットの中から機械的に取り出し、光沢状のab面を有している。典型的な結晶の大きさは100$$times$$100$$times$$15$$mu m^3$$である。講演では詳細な育成条件と試料評価,X線回折,帯磁率,電気抵抗測定について報告する。

論文

High-pressure synthesis and physical properties of new iron (nickel)-based superconductors

Shirage, P. M.*; 宮沢 喜一*; 石角 元志; 木方 邦宏*; Lee, C.-H.*; 竹下 直*; 松畑 洋文*; 熊井 玲児*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*; et al.

Physica C, 469(9-12), p.355 - 369, 2009/06

 被引用回数:35 パーセンタイル:19.54(Physics, Applied)

高圧合成を用いてLnFeAsO系超伝導体の合成を行いその評価を行い、特に酸素欠損,Lnイオン半径の変動,外圧のTcに与える影響を調べた。すべての実験データは結晶構造と超伝導の強い相関を示している。単結晶PrFeAsO$$_{1-y}$$の上部臨界磁場測定より異方性は5程度で銅酸化物より小さいことがわかった。また、高圧合成法は122系の物質合成・単結晶に対しても有効であることを示す。

論文

核融合炉用60kA高温超伝導電流リードの開発と試験結果

礒野 高明; 濱田 一弥; 河野 勝己; 阿部 加奈子*; 布谷 嘉彦; 杉本 誠; 安藤 俊就*; 奥野 清; 坊野 敬昭*; 富岡 章*; et al.

低温工学, 39(3), p.122 - 129, 2004/03

高温超伝導体(HTS)を核融合用電流リードに応用する開発を行ってきた結果、ITERに必要な60kA級への大電流化と性能試験に成功した。本開発研究では、従来の銅を用いた電流リードの性能と比較して、4Kへの熱侵入量を1/10、冷凍機消費電力を1/3となることを開発目標とした。これらの目標を達成するための課題として、HTSシース材の選択,銅部の最適化,接続部発熱の軽減,HTSとステンレス鋼間の熱接触の改善を行った。開発した電流リードは60kA通電と開発目標を達成した。このHTS電流リードはITERに適用でき、冷凍機電力の低減が期待できる。

論文

Test results of 60-kA HTS current lead for fusion application

礒野 高明; 河野 勝己; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 布谷 嘉彦; 原 英治*; 加藤 崇; 安藤 俊就*; 奥野 清; 坊野 敬昭*; et al.

Physica C, 392-396(Part2), p.1219 - 1224, 2003/10

核融合応用を目的として、4.2Kへの熱浸入の少ない60kA高温超伝導(HTS)電流リードの開発及び試験を行った。本HTS電流リードは、低熱浸入量だけではなく、事故時の安全性も考慮した設計となっている。HTS電流リードは、強制冷凍の銅リード部と伝導冷却のHTSリード部から構成される。HTSリード部は、288本の銀合金シース型Bi-2223テープをステンレスのチューブ上に円筒状に配置しており、自己磁場のテープに対して垂直な成分を減少させることにより、HTSの臨界電流の低下を抑える工夫を行っている。さらに銀合金として、熱伝導を減少させるため10%の金を含んだ銀を使用している。HTS部の直径は146mm,長さは300mmである。試験の結果、世界最高記録である60kA通電に成功した。この時の銅リード部の冷媒条件は入口温度20Kで冷媒流量3.2g/s,4.2Kへの熱浸入量は5.5Wであり、冷凍機電力としては従来の電流リードと比較して1/3まで減らすことができた。この結果により、核融合用大型HTS電流リードの技術が確立できた。

論文

Design of a 60-kA HTS current lead for fusion magnets and its R&D

安藤 俊就; 礒野 高明; 濱田 一弥; 西島 元; 辻 博史; 富岡 章*; 坊野 敬昭*; 保川 幸雄*; 今野 雅行*; 上出 俊夫*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 11(1), p.2535 - 2538, 2001/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:56.44(Engineering, Electrical & Electronic)

ITERの建設に必要な60kAの電流リードを高温超伝導体を用いて設計した。また、その設計の正当性を実証するためのR&Dを行った。特に超伝導コイルのクエンチ時での電流リードの安全性について新しいアイデアを提出し、その検証した結果を紹介する。

論文

Test results of high temperature superconductor current lead at 14.5kA operation

礒野 高明; 濱田 一弥; 安藤 俊就; 辻 博史; 保川 幸雄*; 富岡 章*; 野澤 正信*; 今野 雅行*; 榊 喜善*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.519 - 522, 1999/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.36(Engineering, Electrical & Electronic)

高温超電導(HTS)電流リードをITERに応用するには、熱侵入量の低減だけではなく、フォルト時の安全性も重要である。Bi-2223(HTS)材の銀シーステープを使用し、10kA級の電流リードを開発し、14.5kAまで試験を行った。特徴として、HTS材の周囲に磁性体を配置することで、磁界による臨界電流値の低下を抑えた機構を採用している。実験結果として、低い熱侵入量、高い安全性や磁性体の効果が確認できた。

報告書

JRR-2の第2次出力上昇試験

神原 豊三; 宇野 英郎; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 高柳 弘; 藤村 勤; 森田 守人; 市原 正弘; et al.

JAERI 1045, 11 Pages, 1963/03

JAERI-1045.pdf:0.72MB

この報告書はJRR-2の第1次出力上昇試験後、設計出力10MWの出力上昇までの1つのステップとしての3MW,第2次出力上昇試験について記したものである。試験は昭和36年11月15日から開始され、11月29日に3MWに到達し、3MWでの連続運転を行って12月16日終了した。

口頭

Growth of single crystal PrFeAsO$$_{1-y}$$ and its transport properties

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 伊藤 利充*; 富岡 泰秀*

no journal, , 

ベルト型高圧合成装置を用いて酸素欠損オキシニクタイド化合物超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶を育成した。育成した結晶は光沢状の表面を有する。典型的な結晶の大きさは800$$times$$1000$$times$$20mm$$^3$$で、これまでに報告されているLnFeAs(O,F)単結晶より一桁程度大きい。磁場下電気抵抗測定から得た上部臨界磁場より異方性は$$Gammasim$$5とわかったが、これは他のグループの報告している結果と一致している。講演では単結晶のドーピング制御の方法と異方性のドーピング依存性について話す。

口頭

PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶育成と輸送特性,2

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 伊藤 利充*; 富岡 泰秀*

no journal, , 

前回の学会においてわれわれはベルト型高圧合成装置を用いて酸素欠損オキシニクタイド高温超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶育成を行い、磁場中電気抵抗率測定から異方性の評価を行った。上部臨界磁場(H$$_{c2}$$)の異方性は$$Gamma sim$$ 5程度であり他のグループにより報告されている値とも一致した。本研究では育成したPrFeAsO$$_{1-y}$$単結晶試料の酸素量を調整することによりドーピング量を制御することに成功した。われわれはドーピング量を制御した単結晶試料を用いて磁場中電気抵抗測定を行い、再びH$$_{c2}$$の異方性を見積ったところ異方性はほぼドーピングによらないことがわかった。講演ではドーピング量の制御法,電気抵抗・XRDなどの試料評価,異方性の見積りについての詳細を報告する。

口頭

PrFeAsO$$_{1-y}$$の輸送特性

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*

no journal, , 

鉄系超伝導体の発見以来、その超伝導機構解明を目指して盛んに研究が行われているが、物性研究の中でも特に輸送現象測定に関してはおもに単結晶ができやすい122系などで精力的な研究が行われている。ところが鉄系超伝導体の中でも一番Tcの高い系である1111系においては単結晶試料の育成が困難なことから系統的な研究は遅れている。これまでにわれわれは、1111系の一つである酸素欠損オキシニクタイド高温超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶試料を高圧合成法で育成に成功してきた。前回の講演では単結晶試料の酸素量を調整することによってドーピング量を制御することに成功し、磁場中電気抵抗率測定から異方性の評価を行い、銅酸化物高温超伝導体と違い異方性はドーピングによらないということを報告した。今回の講演では輸送現象、特にホール係数のドーピング依存性の測定を行い、特にアンダードーピング領域でのSDW転移との関係について議論する。

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