JPH01129479A - 超伝導素子 - Google Patents
超伝導素子Info
- Publication number
- JPH01129479A JPH01129479A JP62288756A JP28875687A JPH01129479A JP H01129479 A JPH01129479 A JP H01129479A JP 62288756 A JP62288756 A JP 62288756A JP 28875687 A JP28875687 A JP 28875687A JP H01129479 A JPH01129479 A JP H01129479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- superconducting
- current flowing
- superconducting element
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超伝導体等を用！ハた川伝−４素子に閏ずろ
もので、特に超伝導体中を流れ−１：ｌ電流量を遠隔操
作する超伝導（；そ（こ係るものである。
もので、特に超伝導体中を流れ−１：ｌ電流量を遠隔操
作する超伝導（；そ（こ係るものである。
ｊ：を来の技術
超伝導体による閂回路中を流れる電流を減少あるいは停
止Ｊ：、シようとする場合、従来は静電誘導により外部
へエネルギを放出させるか、外部回路から逆方向電流を
流すか、あるいは臨界磁場をかけて常伝導化する等の方
法によって行っていた。
止Ｊ：、シようとする場合、従来は静電誘導により外部
へエネルギを放出させるか、外部回路から逆方向電流を
流すか、あるいは臨界磁場をかけて常伝導化する等の方
法によって行っていた。
一方、超伝導体に圧力を加えることにより、超伝導と常
伝導の転位温度が変化することが知られている（Ｃ，Ｗ
、Ｃｈｕ他、フィジカル・レビフ、−・レターズ １９
８７年 第５８巻 第４号第４０５〜４０７頁； Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
伝導の転位温度が変化することが知られている（Ｃ，Ｗ
、Ｃｈｕ他、フィジカル・レビフ、−・レターズ １９
８７年 第５８巻 第４号第４０５〜４０７頁； Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
Ｖｏｌ、５８． Ｎｏ、４． ｐｐ４０５〜４０？、
（１９８７））。最近の研究により、転位温度９０Ｉ〈
以上の高温超伝導体であるＹ”Ｂａ−Ｃｕ−０等の結晶
性超伝導体においても、同様に圧力を加えると結晶に歪
みが生じ、転位温度が低下することが（Ｍ、 Ｋ、
Ｗｕ他、フィジカル・レビュー・レターズ １９８７年
第５８巻 第９号 第９０８〜９１０頁； Ｐｈｙｓ
ｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ ｌ、ｅｎｔｅｒｓ、 Ｖｏｌ、
５８． Ｎｏ、９． ｐｐ９０８−＝９１０． （１９
８７））に記載されている。
（１９８７））。最近の研究により、転位温度９０Ｉ〈
以上の高温超伝導体であるＹ”Ｂａ−Ｃｕ−０等の結晶
性超伝導体においても、同様に圧力を加えると結晶に歪
みが生じ、転位温度が低下することが（Ｍ、 Ｋ、
Ｗｕ他、フィジカル・レビュー・レターズ １９８７年
第５８巻 第９号 第９０８〜９１０頁； Ｐｈｙｓ
ｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ ｌ、ｅｎｔｅｒｓ、 Ｖｏｌ、
５８． Ｎｏ、９． ｐｐ９０８−＝９１０． （１９
８７））に記載されている。
発明が解決しようとする問題点
超伝導体による閉回路は、超伝導電磁石やπ電器等に用
いられている。特に超伝導電磁石は一度電流を流せば長
期に渡り電力の補給を必要とせず、また、大電流を流す
ことができるので強力な磁力が得られることから核融合
等の強磁場を応用する分野において有用である。しかし
、超伝導電磁石の磁力を消滅させるために超伝導体によ
る閉回路中を流れる電流を停止することは容易でない。
いられている。特に超伝導電磁石は一度電流を流せば長
期に渡り電力の補給を必要とせず、また、大電流を流す
ことができるので強力な磁力が得られることから核融合
等の強磁場を応用する分野において有用である。しかし
、超伝導電磁石の磁力を消滅させるために超伝導体によ
る閉回路中を流れる電流を停止することは容易でない。
静電誘導によりエネルギを取り出す方法では、取り出し
たエネルギを消費させる大電力容量の負荷装置を必要と
し、負荷の冷却装置共々大きな設備を必要とした。また
、逆方向電流を印加する方法では閉回路中を流れる電流
と同じだけの電力を必要とするため不経済であった。ざ
らに磁場をかける方法では閉回路全体が常伝導化した場
合急激に大電流が熱に変換されるために爆発を起こす危
険性があった。
たエネルギを消費させる大電力容量の負荷装置を必要と
し、負荷の冷却装置共々大きな設備を必要とした。また
、逆方向電流を印加する方法では閉回路中を流れる電流
と同じだけの電力を必要とするため不経済であった。ざ
らに磁場をかける方法では閉回路全体が常伝導化した場
合急激に大電流が熱に変換されるために爆発を起こす危
険性があった。
間厘点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、超伝導体に接し
て形成された圧力発生部位を有し、圧力制御により前記
超伝導体中を流れる電流量を制御する超伝導素子を提供
する。
て形成された圧力発生部位を有し、圧力制御により前記
超伝導体中を流れる電流量を制御する超伝導素子を提供
する。
作用
本発明の素子により、超伝導体による閉回路中を流れる
電流を確実、安全、かつ経済的に減少・消滅することが
可能となる。例えば、閉回路を構成しているＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系の超伝導体に接して１３ａＴｉ０３等の圧電
素子を取り付け、転位温度付近の超伝導を示す適当な温
度下で圧電素子に電圧を加えると、電圧に応じて圧電素
子が変形して超伝導体に歪み力が加わる。転位温度が周
囲の温度以下に低下するまで歪み力を加えると、結晶性
に歪みが生じた部分では超伝導を示さなくなる。超伝導
体による閉回路中を流れていた電流は、この局所的に常
伝導化した部分子孫々に消費され減少する。従って本発
明の方法による超伝導素子を超伝導体による閉回路上に
設置することにより、遠方より電気的に閉回路中を流れ
る電流を制御できる。また、本発明の方法による超伝導
素子を超伝導体による閉回路上に分散して設置し、電流
の制御を徐々に行うことにより爆発の危険性を回避でき
る。さらに、圧電素子に流れる電流は極めて微少である
ので、低消費電力でこの制御を行うことができる。
電流を確実、安全、かつ経済的に減少・消滅することが
可能となる。例えば、閉回路を構成しているＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系の超伝導体に接して１３ａＴｉ０３等の圧電
素子を取り付け、転位温度付近の超伝導を示す適当な温
度下で圧電素子に電圧を加えると、電圧に応じて圧電素
子が変形して超伝導体に歪み力が加わる。転位温度が周
囲の温度以下に低下するまで歪み力を加えると、結晶性
に歪みが生じた部分では超伝導を示さなくなる。超伝導
体による閉回路中を流れていた電流は、この局所的に常
伝導化した部分子孫々に消費され減少する。従って本発
明の方法による超伝導素子を超伝導体による閉回路上に
設置することにより、遠方より電気的に閉回路中を流れ
る電流を制御できる。また、本発明の方法による超伝導
素子を超伝導体による閉回路上に分散して設置し、電流
の制御を徐々に行うことにより爆発の危険性を回避でき
る。さらに、圧電素子に流れる電流は極めて微少である
ので、低消費電力でこの制御を行うことができる。
実施例
以下、本発明の方法による超伝導素子を用いた超伝導電
磁石を実施例として、第１図、第２図を参照して詳細に
説明する。
磁石を実施例として、第１図、第２図を参照して詳細に
説明する。
転位温度が液体窒素温度であるリボン状のＹ −Ｂａ−
Ｃｕ−０系超伝導体で閉回路を構成している超伝導コイ
ル１０上の数箇所に厚み数μｍのＭｇＯ薄膜２０を異種
エピタキシャル法等により成長し、その上に厚み数百μ
ｍのＢａＴｉＯ３薄膜３０を異種エピタキシャル法等に
より成長する。さらにＢ’ａＴｉＯ３薄膜３０上に電極
４０を取り付ける。外部に電１１００と閏閉器２００を
取り付けて超伝導素子を構成する。必要に応じ、超伝導
素子の近傍に電流減少時の熱を放散するための放熱器５
０を設置する。
Ｃｕ−０系超伝導体で閉回路を構成している超伝導コイ
ル１０上の数箇所に厚み数μｍのＭｇＯ薄膜２０を異種
エピタキシャル法等により成長し、その上に厚み数百μ
ｍのＢａＴｉＯ３薄膜３０を異種エピタキシャル法等に
より成長する。さらにＢ’ａＴｉＯ３薄膜３０上に電極
４０を取り付ける。外部に電１１００と閏閉器２００を
取り付けて超伝導素子を構成する。必要に応じ、超伝導
素子の近傍に電流減少時の熱を放散するための放熱器５
０を設置する。
この超伝導素子を取り付けた超伝導コイル１０を液体窒
素中に浸し超伝導状態にして、外部磁場４００印加もし
くは外部電源に接続して電流３００を流し、電磁石化す
る。次にこの磁力を消滅させろ場合は、電極４０に電圧
を印加するだけでよい。
素中に浸し超伝導状態にして、外部磁場４００印加もし
くは外部電源に接続して電流３００を流し、電磁石化す
る。次にこの磁力を消滅させろ場合は、電極４０に電圧
を印加するだけでよい。
本実施例において、超伝導体として転位温度が液体窒素
温度であるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超伝導体を用いたが、
転位温度が室温程度のより高温の超伝導体を用いると液
体窒素は不用となるため、より好ましい。その場合適当
な恒温槽に格納して使用すればよい。また超伝導体への
圧電素子の取り付けについても異種エピタキシャル法を
用いたため格子常数整合用中間層としてＭｇＯを成長し
たが、これは格子常数に整合性のあるＣ ａ Ｆ ２等
でも、またこれらの複合膜でもよい。あるいは、異種エ
ピタキシャル法を用いず個別に作成した超伝導体と圧電
素子とを適当な接着剤で接合してもよい。さらに圧電素
子としてＢａＴｉＯ３を用いたが、この他にＰｂＴｉＯ
３，ＬｉＮｂ０ａ、ＬｉＴａｏ３．ＣａＴｅ、Ｚｎ５ｅ
、ＺｎＳ等を用いることが考えられる。
温度であるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超伝導体を用いたが、
転位温度が室温程度のより高温の超伝導体を用いると液
体窒素は不用となるため、より好ましい。その場合適当
な恒温槽に格納して使用すればよい。また超伝導体への
圧電素子の取り付けについても異種エピタキシャル法を
用いたため格子常数整合用中間層としてＭｇＯを成長し
たが、これは格子常数に整合性のあるＣ ａ Ｆ ２等
でも、またこれらの複合膜でもよい。あるいは、異種エ
ピタキシャル法を用いず個別に作成した超伝導体と圧電
素子とを適当な接着剤で接合してもよい。さらに圧電素
子としてＢａＴｉＯ３を用いたが、この他にＰｂＴｉＯ
３，ＬｉＮｂ０ａ、ＬｉＴａｏ３．ＣａＴｅ、Ｚｎ５ｅ
、ＺｎＳ等を用いることが考えられる。
発明の効果
本発明の素子によれば、超伝導体による閑回路中を流れ
る電流の減少・消滅を低電力で、安全、確実に遠隔操作
可能となり、超伝導体ζこよる閉回路を用いた装置の応
用を容易ならしめることが可能となった。
る電流の減少・消滅を低電力で、安全、確実に遠隔操作
可能となり、超伝導体ζこよる閉回路を用いた装置の応
用を容易ならしめることが可能となった。
第１図は本発明による超伝導素子を用いた超伝導電磁石
の概略図、第２図は第１図の要部拡大斜視図である。 １０・・・・超伝導コイル、２０・・・・ＭｇＯ薄膜、
３０・・・・ＢａＴｉＯ３薄膜、４０・・・・電極、５
０・・・・放熱器。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図
の概略図、第２図は第１図の要部拡大斜視図である。 １０・・・・超伝導コイル、２０・・・・ＭｇＯ薄膜、
３０・・・・ＢａＴｉＯ３薄膜、４０・・・・電極、５
０・・・・放熱器。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図
Claims (3)
- （１）超伝導体に接して形成された圧力発生部位を有し
、圧力制御により前記超伝導体中を流れる電流量を制御
することを特徴とする超伝導素子。 - （２）超伝導体に結晶性超伝導体を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の超伝導素子。 - （３）圧力発生部位に圧電素子を有し、前記圧電素子に
電圧を印加する電極を有する特許請求の範囲第１項叉は
第２項記載の超伝導素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62288756A JPH01129479A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 超伝導素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62288756A JPH01129479A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 超伝導素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129479A true JPH01129479A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17734298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62288756A Pending JPH01129479A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 超伝導素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129479A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6414980A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Seiko Epson Corp | Superconducting transistor |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62288756A patent/JPH01129479A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6414980A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Seiko Epson Corp | Superconducting transistor |
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