Nb3Sn層形成および超電導特性に与えるZnおよびMg添加効果

Impact of Zn and Mg addition on Nb3Sn layer formation and its superconducting property


伴野 信哉 (NIMS); 浅井 航希, 谷貝 剛 (上智大)


Abstract:近年、Nb3Sn超電導線材の高性能化への要望は、高エネルギー加速器、核融合炉などの高磁場マグネット応用においてますます高まっている。高Jc化の突破口として、Nb母相の内部酸化やNb母相の微細組織を利用したNb3Sn結晶粒径の微細化が注目されているが、同時に、さらなる高Jc化を目指す上で、Sn拡散駆動力や熱力学的観点からNb3Sn層の成長促進を図ることが重要である。こうした研究は、Nb3Sn層形成メカニズムの理解を深める手助けにもなる。本研究では、内部スズ法をベースに、Cu母材へのZnおよびMg添加効果、およびTiの添加場所の効果を、単芯のシンプルな拡散構造を持つ線材を用いて明瞭に調べた。その結果、Zn添加によるNb3Sn層の成長促進に加え、微量のMgを共添加することで、Jc特性が大きく向上することを確かめた。