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2012-5

ナノ粒子が分散した超電導線材の電子顕微鏡による微細構造解析


技術のポイント

人工ピンニングセンターとして超電導層に形成されたナノ粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)により解析

基礎研究


背景
イットリウム系超電導線材は、強磁場中で臨界電流の低下および、臨界電流の磁場侵入角度依存性が知られている。これらを克服するため、超電導層に人工ピンニングセンターを導入する試みがなされている。

目的
超電導層に導入された人工ピンニングセンターのサイズおよび分布をTEMを用いて詳細に解析し、超電導特性との関連を明らかにする。

成果
(1) 電子線回折法によりナノ粒子を同定し、ナノ粒子の結晶方位を解析。
(2) EDSマッピングにより組成像からナノ粒子の分布を解析。
高磁場における超電導特性とナノ粒子の分布状態との関連を解明


・PLD超電導層:BaHfO3(BHO)ナノロッドを分散
図1. BHOナノロッド分散PLD-GdBa2Cu3Oy
・MOD超電導層:BaZrO3 (BZO)ナノ粒子を分散
図2. BZOナノ粒子分散MOD-YxGd1-xBa2Cu3Oy



今後の展開
微細構造解析から高磁場中において
高い臨界電流を有する超電導線材の開発を支援
超電導機器開発

参考文献 T. Kato et al., J. Electron Microscopy, 59 (2010) S101.
謝辞 本研究は、イットリウム系超電導電力機器技術開発業務の一環として、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託により実施したものである。



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