Direct Relationship between Local Critical Current Properties and Microstructures in Iron-sheathed MgB2 Wires Fabricated by IMD Process
山本 篤史, 東川 甲平, 木須 隆暢 （九大）； 葉 術軍, 松本 明善, 熊倉 浩明 （NIMS）
Abstract: 超電導線材の開発においては、四端子法によって得られるIc値など線材性能と、電子顕微鏡によって観察される組織構造との関係を明かとし、線材作製プロセスへフィードバックしていくことが望まれる。一方、両者間では評価可能な空間スケールが何桁も異なるため、直接の対応関係を明らかとすることは困難となっていた。そこで本研究では、内部Mg拡散法によって作製された鉄シースMgB2線材を対象に、磁気顕微法によって局所臨界電流分布を評価し、観測すべき位置を高精度に特定した上で電子顕微鏡観察を行うことにより、本線材の性能決定因子の解明に取り組んだ。前回はSiCの添加に由来するMg2Siの析出が局所的に特性を低下させる様子を報告したが、今回はSiCを添加せずにC coatingしたナノサイズのB粉末を使用した線材に対しても同様の評価を行い、さらに未反応のBも無くなることでマトリックスのJcが飛躍的に向上する様子や、それでも残された局所臨界電流の不均一性はBの不均一分布で説明できる様子など、局所超電導特性と組織構造との関係を明らかとすることに成功し、このようなハイブリッド顕微法が線材開発において極めて強力な評価ツールになることを示すことができた。
本研究は、JST先端的低炭素化技術開発（ALCA）「未来の水素利用社会を支える低コスト高性能MgB2線材の開発」の一環として行ったものである。