冷却速度制御溶融成長法を用いたGd-Ba-Cu-Oバルク高温超伝導体の作製と捕捉磁場特性

Property of the Gd-Ba-Cu-O Bulk Superconductors Fabricated by Cooling-Rate-Controlled-Melt-Growth


末海 竜, 和泉 充 (海洋大); 姚 忻 (上海交通大)


Abstract:REBCO(RE=Y,SmやGdなどの希土類元素)バルク高温超伝導体は従来の永久磁石より遥かに大きい捕捉磁場のため、超伝導磁石として応用が期待されている。高い超伝導転移温度(Tc)を示す超伝導バルクを作製することで、最大捕捉磁場を向上させることが可能であるが、空気中での溶融成長法ではREイオンがBaイオンと置換してしまうため結晶性が悪くなりTcが低下する。しかし、空気中であってもバルクの結晶成長中の冷却速度を変化させるCooling-Rate-Controlled-Melt-Growth(CRCMG)を用いることにより、結晶性を向上させることがNdBCOやSmBCOにおいて確認されている[1]。本研究ではCRCMGを用いて作製したGdBCOバルク高温超伝導体のTcと捕捉磁場を報告する。

参考文献
1. X.X. Cui, et al.: J. ALLOY. COMPD, Vol. 663 (2016) p.10

REBCO (RE= rare earth element, e.g., Y, Sm and Gd) bulk superconductors have superior performance of trapped magnetic flux, making them attractive for power applications. Meanwhile, higher Tc REBCO bulks can achieve higher trapped field density. However, cation off-stoichiometry caused by the substitution of RE elements for Ba sites could result in lower Tc and degrade the performance of bulks, which is common during the conventional melt growth procedure. Recently, it is reported that Cooling-Rate-Controlled-Melt-Growth (CRCMG) can effectively control the cation stoichiometry for SmBCO bulks [1]. In this study, we prepared Gd-Ba-Cu-O bulk using this the CRCMG method and report the performance of Tc and trapped field behavior.

Reference
1. X.X. Cui, et al.: J. ALLOY. COMPD, Vol. 663 (2016) p.10