Influence of intermediate heating treatment temperature on in-field Jc for TFA-MOD BaHfO3 doped (Y0.77,Gd0.23)Ba2Cu3Oy coated conductors
川浪 隼也, 清水 一輝, 三浦 正志 （成蹊大）； 吉田 竜視, 加藤 丈晴 （JFCC）； 中岡 晃一, 和泉 輝郎 （産総研）
Abstract:Trifluoroacetates Metal Organic Deposition(TFA-MOD)法REBa2Cu3Oy (REBCO)線材は、低コストかつ高い臨界電流密度(Jc)特性を有するため電力機器応用が期待されている。しかし、マグネット応用に向けて、更なる磁場中Jc特性の向上が必要である。これまで我々は、TFA-MOD法(Y0.77,Gd0.23)Ba2Cu3Oy ((Y,Gd)BCO)線材に磁束ピンニング点としてBaMO3(M=Nb,Sn,Zr,Hf)ナノ粒子を導入することで等方的かつ高い磁場中Jc特性を得ることに成功している。導入材料によりナノ粒子サイズ及び密度が異なり、その中でも(Y,Gd)BCO+BHO導入線材は最もナノ粒子が微細かつ高密度であり、あらゆる磁場及び温度において最も高い特性を示すことを報告してきた[1]。また磁場中特性向上に向けたナノ粒子のサイズ及び密度制御の手法として、中間熱処理(IHT)が有効でありIHTの導入によりBZOナノ粒子の微細化及び高密度化に成功している[2]。しかしながら、中間熱処理が(Y,Gd)BCO+BHO線材の磁場中特性及び微細構造に及ぼす影響は明らかになっていない。
本研究では(Y,Gd)BCO+BHO線材において中間熱処理温度を530 oC~600 oCと変化させ、それらが磁場中超伝導特性に及ぼす影響について検討した。異なる温度で中間熱処理を導入した(Y,Gd)BCO+BHO線材のいずれも(Y,Gd)BCO線材と同等の臨界温度(Tc)を示した。また、T=570 oC, (Y,Gd)BCO+BHO線材は77 Kにおいて最も高い自己磁場Jc(Jcs.f.=5.8 MA/cm2)を示し、さらに磁場中においてJc,min(77 K, 3 T)が0.63 MA/cm2と(Y,Gd)BCO線材に比べ7.5倍高い特性を示した。当日の発表では、中間熱処理温度の違いによる磁場中特性、微細構造に及ぼす影響について議論する。
[1] M.Miura, B. Maiorov, M. Sato, M. Kanai et al. : NPG Asia Materials (2017) 9, e447.
[2] K. Nakaoka et al., IEEE Trans.Appl. Supercond. 26 (2016) 800304.