ハイエントロピー型REBa2Cu3O7-d超伝導薄膜における照射耐性の向上

Improved irradiation resistance in high-entropy-type REBa2Cu3O7-d superconducting thin films


山下 愛智, 山中 慎大, 室井 孝太, 水口 佳一 (都立大); 金子 卓人, 大野 直子 (横浜国大)


Abstract:REBa2Cu3O7-d銅酸化物高温超伝導体(REBCO;RE: レアアース)は、高い超伝導転移温度(Tc)と上部臨界磁場を有することから、次世代型核融合炉での超伝導マグネット応用が期待されている。 一方で、核融合反応時に生じる中性子などの放射線照射による超伝導特性の低下が実用上の課題となっている。近年盛んに研究が進んでいるハイエントロピー合金(HEA)において、放射線照射 耐性の向上が報告され、核融合炉などの放射線環境下での応用が期待される。これまでに我々 は、HEA 概念を従来の合金から化合物へ拡張した新しいハイエントロピー型(HE 型)超伝導体の開発を行ってきた。その中で、REサイトをHE 化したREBCOの多結晶体及びエピタキシャル薄膜を開発してきた。HE化による照射耐性への影響を明らかにするため、HE型REBCO薄膜へのイオン照射実験を試みた。多結晶体試料の合成とパルスレー ザー堆積(PLD)法を用いた薄膜作製を行い、得られた試料の超伝導特性等を評価した。HeやArイオン照射前後の磁化測定から、従来のYBCOでは超伝 導が消失する照射量においても、HE型REBCOでは超伝導状態が維持され、Jcも高い値を維持することを明らかにした。本講演では、HE 化が照射前後の超伝導特性等に及ぼす影響について議論する。