Statistical behavior of local Ic fluctuation in long RE-123 coated conductors
木須 隆暢, 東川 甲平, 上津原 大, 西浦 陽平, 井上 昌睦 （九大）； 衣斐 顕, 木村 一成, 吉田 朋, 町 敬人, 吉積 正晃, 和泉 輝郎, 塩原 融 （SRL）
Abstract: 本研究では、200 m級長尺RE-123線材における空間的なIc変化に関して、実験的に明らかにすると共に、理論的考察によってその統計的振る舞いを明らかとし、最小Ic値の推定法の提出、ならびに線材性能としての最小Ic値に対するマージンについて理論的根拠に基づき議論する。
近年、長尺のRE-123線材が複数の線材メーカより供給可能となり、それを用いたプロトタイプ機器の研究開発も加速している。長尺RE-123線材における臨界電流Icの空間的均一性は、実用性能として最も重要なものの一つとして認識されつつある。すなわち、素線内の局所的なIc低下は、マグネットや集合導体の安定性や信頼性、機器の性能に極めて重要な影響を及ぼす。実際、多くの線材メーカは、供給線材の基本スペックを示すデータとして、液体窒素中で測定した線材の長手方向のIc分布の評価結果を添付するのが一般的となった。しかしながら、得られたIcの均一性に関して、測定の際の空間分解能や試料長、また測定法そのものによる影響については未だ十分に理解されていない。筆者等は、Hall素子顕微法をもとに長尺線材のIcを連続的に高解像度に評価する手法を開発し、数100長全長に亘って、幅方向に数10 um、長手方向に1 mm以下の高い分解能で観測可能なシステムを構築した。本研究では、本装置によって200 m級の市販RE-123線材を評価し、Icの長手方向の揺らぎに関して10^5以上のデータポイントを取得すると共に、その統計的振る舞いを理論モデルを適用しつつ解析した。その結果以下の知見を得た。1) 揺らぎの空間周波数依存性の解明、2) 測定空間分解能の影響、3) 観測される最小Ic値に対する試料長の影響、4) 無限長の線材における最小Ic値の推定法の提出。これらは、商用RE-123線材の品質評価手法として広い波及効果が期待出来る。