hts wires and their applicationsquantum properties in low ... · keywords: high temperature...

低次元有機超伝導体における新奇量子物性

顔写真

”-Ga塩の磁場が伝導層に平行な方位での温度-磁場相図。高磁場領域でFFLO相が安定化する。FFLOは本実験から求められた空間変調する秩序変数の波長

Keywords: 超伝導、層状構造、有機伝導体、低温強磁場

機能性材料研究拠点 副拠点長

宇治 進也UJI.Shinya@nims.go.jp | http://www.nims.go.jp/nqt/index.html

近年、有機合成技術の発展により様々な有機超伝導体が合成されている。

新規の量子機能を持つ有機伝導体が望まれている。

新奇超伝導はその主要な量子機能である。

超伝導体の相図の決定

FFLO相、ｐ波超伝導などの新奇超伝導相発現とメカニズム解明

新規量子機能発現

Uji et al. Phys. Rev. B 95, 165133 (2017)Uji et al. Phys. Rev. B 97, 024505 (2018)固体物理 49 (2014) 71-82

超伝導相図の決定

新しい超伝導秩序相の発見

新奇のボルテックダイナミクスの発見

新規量子機能デバイスの提案

量子ビットの作製

β’’-(BEDT-TTF)4[(H3O)X(C2O4)3]Y, X=Ga, Fe, Y=C6H5NO2

Conducting layer

”系有機層状超伝導体の結晶構造

Fe塩とGa塩の層間抵抗の温度変化。超伝導転移直前まで、抵抗は大きく増大する。伝導層間はインコヒーレント伝導となっている。

FFLO phase

SC phase

Fulde‐Ferrell‐Larkin‐Ovchinnikov(FFLO)超伝導相での空間変調する秩序変数

(r)=cos(qr) 

qFFLO /2

・・・

高温超伝導線材の高性能化と応用開発

北口 仁KITAGUCHI.Hitoshi@nims.go.jp | http://www.nims.go.jp/research/group/high-tc-superconductor/

Keywords: 応用超伝導、高温超伝導線材、材料科学、超伝導マグネット

電気抵抗ゼロで大電流を流すことの出来る超伝導技術は、省エネ技術として期待

超伝導マグネットは、制御性と安定性を有する強磁場を大空間に発生させる、唯一の技術

高温超伝導の利用は、応用機器のコンパクト化、高効率化、高性能化への道を拓く

・ G. Nishijima, H. Kitaguchi, and K. Takeda, IEEE Trans. Appl. Supercond., 28 (2018) 4300405.

・ H. Kitaguchi, Chapter 1.3 in “Research, fabrication and applications of Bi2223 HTS wires” (Ed. K. Sato) World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., ISBN 978-981-4749-25-1, pp.29-38.

・ Y. Miyoshi, G. Nishijima, H. Kitaguchi and X. Chaud, Supercond. Sci. Technol. 28 (2015) 075013.

30T超級高磁場マグネット（NMR、研究用）

液体ヘリウムを必要としないマグネット（MRI用等）

液体窒素冷却送電ケーブル（主として直流用）

線材の最も重要な性能である臨界電流（電気抵抗ゼロで流すことのできる電流の上限）向上

高温超伝導線材・機器のためのマグネット技術の開発

材料そのものの高度化＋材料を使いこなす技術で応用機器の発展につなげる

顔写真

高温超伝導線材の接続技術の確立

高温超伝導線材の臨界電流密度特性の向上

高温超伝導線材のためのマグネット技術の確立

高温超伝導線材

一例）ビスマス系高温超伝導線材断面（4.3mm幅、厚さ0.23mm）

高温超伝導応用機器の発展

応用機器開発のための線材特性評価

温度依存性 磁場中特性 耐応力性

機能性材料研究拠点 副拠点長

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機能性材料