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論文

Direct numerical simulations for non-equilibrium superconducting dynamics and related neutron detection in MgB$$_{2}$$

町田 昌彦; 小山 富男*; 加藤 勝*; 石田 武和*

Physica C, 426-431(1), p.169 - 173, 2005/10

最近発見されたMgB$$_{2}$$超伝導体は、主要構成元素としてB(ボロン)を含むため、中性子をよく吸収するため、超伝導の熱に対する鋭敏な特性を利用した中性子検出器の開発が期待されている。本講演では、この中性子検出過程を直接数値シミュレーションし、検出可能となる条件を明らかにする。特に、重要なファクターとして時空間分解能について直接数値シミュレーションから得られた結果を報告する。

論文

Electroplating of the superconductive boride MgB$$_{2}$$ from molten salts

阿部 英樹*; 吉井 賢資; 西田 憲二*; 今井 基晴*; 北澤 英明*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(1), p.406 - 409, 2005/01

ホウ物超伝導体MgB$$_{2}$$膜の電気めっき法による作製について報告する。MgCl$$_{2}$$などからなる混合溶融塩を原材料に使用し、アルゴン雰囲気下600$$^{circ}$$Cでこの溶融塩を電気分解することにより、10ミクロンオーダーの厚みを持ったMgB$$_{2}$$膜を作製することができた。本手法では、基板材料にはグラファイトを使用するが、平坦な基板のみならず曲がった基板の上にも膜を作製できることが特徴である。また、電気抵抗測定及び磁化測定から、作成した試料が36Kに超伝導転移を示すことが観測された。

論文

金属系高温超伝導物質MgB$$_{2}$$のエレクトロニクス応用; トンネル接合素子と熱緩和型パルス応答素子への展開に向けて

石田 武和*; Wang, Z.*; 四谷 任*; 町田 昌彦

固体物理, 40(1), p.51 - 67, 2005/01

新しい超伝導体MgB$$_{2}$$は、エレクトロニクスを初めとしてさまざまな応用分野への展開が期待されている。本論文では、おもに、MgB$$_{2}$$を用いたトンネル接合素子開発の現状と熱緩和型パルス応答素子による中性子計測に関する取り組みについて解説する。特に、中性子計測に関しては、地球シミュレータを用いた熱緩和の大規模シミュレーションによりMgB$$_{2}$$素子の検出条件を明らかにした結果について報告する。

論文

Superconducting properties of MgB$$_{2}$$ films electroplated to stainless steel substrates

阿部 英樹*; 西田 憲二*; 今井 基晴*; 北澤 英明*; 吉井 賢資

Applied Physics Letters, 85(25), p.6197 - 6199, 2004/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:44.61(Physics, Applied)

MgCl$$_{2}$$, NaCl, KCl, MgB$$_{2}$$O$$_{4}$$からなる混合溶融塩に微量のCuCl$$_{2}$$を添加したところ、ステンレス基板上にホウ化物超伝導体MgB$$_{2}$$膜を電気化学的手法によって作製できることを発見した。顕微鏡観察から、薄いCu層がステンレスとMgB$$_{2}$$膜を結合させる役割をしていることが示唆された。また、低温における電気伝導測定から、臨界磁場28T,不可逆磁場13T、及び臨界電流25000A/cm$$^{2}$$の超伝導パラメータが得られた。この結果は、本手法で作製した膜が良好な超伝導特性を有することを示す。さらに、本手法の有する簡便安価性を考え合わせると、本手法はpowder-in-tube法のような従来型の膜作製法に比べ、応用に有利と結論した。

論文

Electrochemical synthesis of superconductive MgB$$_{2}$$ from molten salts

吉井 賢資; 阿部 英樹*

Physica C, 388-389(1-4), p.113 - 114, 2003/05

われわれは最近、MgCl$$_{2}$$,NaCl, KCl, MgB$$_{2}$$O$$_{4}$$の混合融液をアルゴン雰囲気下で電析することにより、超伝導体MgB$$_{2}$$が合成できることを見出した。試料の超伝導性については、帯磁率及び電気抵抗測定により確認した。電気抵抗がゼロになる試料が作成できたことは、本手法がデバイス作成へ応用できる可能性を示唆する。本発表では、試料作成の最適条件を見出すため、NaClをLiFなど他のアルカリハライドに置換することによる試料の超伝導特性の変化について調べた。

論文

電気化学的手法による超伝導ホウ化物MgB$$_{2}$$薄膜の作製; MgB$$_{2}$$電気めっき法の開発

吉井 賢資; 阿部 英樹*

化学と工業, 56(7), p.802 - 804, 2003/00

新規超伝導体MgB$$_{2}$$の薄膜を、不活性雰囲気中における溶融塩からの電気化学反応により作製した。この、「MgB$$_{2}$$電気めっき法」は、簡便安価な装置により、1段階での薄膜作製を行うことができるという工業応用上の利点を持つ。本手法はまた、任意形状基板の表面に超伝導薄膜を作製できるという特長を備えている。この特長により、従来の超伝導応用技術の枠を越えた、新たな製品が創出されると期待される。

論文

Electron irradiation effects on MgB$$_{2}$$ bulk samples

岡安 悟; 池田 博*; 吉崎 亮造*

Physica C, 378-381(1-4), p.462 - 465, 2002/10

新しい超伝導物質MgB$$_{2}$$は磁場中では超伝導特性が急激に悪くなる。この物質に電子線を照射し、照射前後のピン止め特性の変化を比較することでその特徴を調べた。電子線は原研高崎の静電型加速器を用い、25MeVのエネルギーで5$$times$$10$$^{17}$$e/cm$$^{2}$$の照射量を照射した。一般に電子線照射では結晶中の軽いイオンがはじき出され点欠陥を形成する。しかし試料が焼結体の場合は結晶粒の中に点欠陥を形成するよりは、むしろ結晶境界にダメージが加えられる。電子線照射をされたMgB$$_{2}$$焼結体は超伝導特性が悪くなる方向にピン止め特性が変化した。臨界電流密度は減少し、磁化の温度依存性でも超伝導分率が減少する。照射によって粒界にダメージが与えられることを考えると、粒界がこの物質の超伝導のピン止め特性を担っていることを裏付けているといえる。零磁場冷却後に磁場をかけた磁化率の温度変化を昇温で測ったものを詳細に調べると、電子線照射の試料では転移点近傍での振る舞いに飛びが見られる。照射によって弱められた粒界から磁束が試料内に侵入しているのがわかる。こうした現象は未照射の試料でも見られるが照射によってより顕著になる。

論文

Irradiation effects on MgB$$_{2}$$ bulk samples and formation of columner defects on high-Tc supercoductor

岡安 悟; 笹瀬 雅人; 北條 喜一; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*; 佐藤 浩行*; 浜谷 祐多郎*; et al.

Physica C, 382(1), p.104 - 107, 2002/10

 被引用回数:24 パーセンタイル:25.04

新超伝導物質MgB$$_{2}$$の超伝導特性を改善するために照射効果を調べた。電子線照射は焼結体試料の粒界結合を損なうため、超伝導特性は悪くなる。一方、高エネルギー重イオン照射は、臨界電流密度ならびに不可逆磁場を改善する。また、高温超伝導体における円柱状欠陥生成メカニズムについて熱スパイクモデルを改良したTime-dependent Line Sourceモデルを適用して解析した。その結果、高速イオンが電子系に与えるエネルギーSeのうち1/4~1/3の値しか円柱状欠陥生成に寄与していないことがわかった。

論文

Electrical transport properties of bulk MgB$$_{2}$$ materials synthesized by electrolysis on fused mixtures of MgCl$$_{2}$$, NaCl, KCl and MgB$$_{2}$$O$$_{4}$$

吉井 賢資; 阿部 英樹*

Superconductor Science and Technology, 15(10), p.L25 - L27, 2002/10

 被引用回数:10 パーセンタイル:48.35(Physics, Applied)

MgCl$$_{2}$$, NaCl, KCl及びMgB$$_{2}$$O$$_{4}$$の混合溶融塩に対し、Arフロー下600$$^{circ}$$Cにおいて電析を行ったところ、超伝導体MgB$$_{2}$$を含む析出物が得られた。この試料に対し、ゼロ磁場下の電気伝導測定を行ったところ、超伝導転移が約37Kで観測された。この温度は磁化測定から得られたものと近い。抵抗率は約32K以下でゼロとなった。電気伝導率の外部磁場依存性から、0Kでの上部臨界磁場及びコヒーレンス長は9.7T及び5.9nmと求められた。

論文

Electrochemical synthesis of superconductive boride MgB$$_{2}$$ from molten salts

阿部 英樹*; 吉井 賢資

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 41(6B), p.L685 - L687, 2002/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:61.77(Physics, Applied)

近年、ホウ素化合物MgB$$_{2}$$が39Kで超伝導を示すことが報告され、本物質の性質に関する研究が盛んである。これまでの報告では、本系の合成はMgとBの直接反応によって行われている。本研究では、この物質が電気化学的に合成できることを見出した。合成はMgCl$$_{2}$$,KCl,MgB$$_{2}$$O$$_{4}$$の混合溶液に対し、600$$^{circ}$$C,アルゴンフロー下で行った。磁化測定及びX線回折測定から、マイナス極に析出した試料がMgB$$_{2}$$を含むことを明らかにした。ボルタメトリ測定から、MgB$$_{2}$$が生成する電圧は-1.6Vと求められた。

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