JPH0713924B2 - 超電導マグネツト - Google Patents
超電導マグネツトInfo
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- JPH0713924B2 JPH0713924B2 JP10290087A JP10290087A JPH0713924B2 JP H0713924 B2 JPH0713924 B2 JP H0713924B2 JP 10290087 A JP10290087 A JP 10290087A JP 10290087 A JP10290087 A JP 10290087A JP H0713924 B2 JPH0713924 B2 JP H0713924B2
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- Japan
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- shaped wire
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Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超電導体として単結晶酸化物を用いた超電
導マグネットの構造に関するものである。
導マグネットの構造に関するものである。
［従来の技術］ 最近、より高い超電導臨界温度を示す超電導材料として
酸化物超電導体が注目されている。これまでに知られて
いる酸化物超電導体としては、K2NiF4型に類似の層状ペ
ロブスカイト構造や酸素損ペロブスカイト構造がある。
たとえば、La−Sr−Cu系酸化物、La−Ba−Cu系酸化物、
Ba−Ｙ−Cu系酸化物およびSr−Ｙ−Cu系酸化物などが知
られている。第６図に、Ba2YCu3O7-xの組成を有する酸
素欠損ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶構造の
模式図を示す。
酸化物超電導体が注目されている。これまでに知られて
いる酸化物超電導体としては、K2NiF4型に類似の層状ペ
ロブスカイト構造や酸素損ペロブスカイト構造がある。
たとえば、La−Sr−Cu系酸化物、La−Ba−Cu系酸化物、
Ba−Ｙ−Cu系酸化物およびSr−Ｙ−Cu系酸化物などが知
られている。第６図に、Ba2YCu3O7-xの組成を有する酸
素欠損ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶構造の
模式図を示す。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このような層状ペロブスカイト構造および酸
素欠損ペロブスカイト構造においては、ｃ軸方向とa,b
軸方向とで電磁気特性が大きく異なることが知られてい
る。たとえば、（La1-xSrx)2cuO4の組成を有する単結晶
においては、ｃ軸方向の電気抵抗がａ軸方向の電気抵抗
の約20倍であり、またａ軸方向の上部臨界磁場［H
c2(o)］がｃ軸方向のそれより約１桁大きいことが報告
されている（電気通信学会関西支部主催シンポジウム
「高温超伝導材料の作製と応用」（1987年４月６
日））。
素欠損ペロブスカイト構造においては、ｃ軸方向とa,b
軸方向とで電磁気特性が大きく異なることが知られてい
る。たとえば、（La1-xSrx)2cuO4の組成を有する単結晶
においては、ｃ軸方向の電気抵抗がａ軸方向の電気抵抗
の約20倍であり、またａ軸方向の上部臨界磁場［H
c2(o)］がｃ軸方向のそれより約１桁大きいことが報告
されている（電気通信学会関西支部主催シンポジウム
「高温超伝導材料の作製と応用」（1987年４月６
日））。
したがって、これらの酸化物超電導体の単結晶を超電導
体として備えた線材を巻線して超電導マグネットを作製
する場合、発生させた磁場の方向が単結晶のｃ軸方向に
向くと、低い磁場しか発生できないという問題を生じ
る。
体として備えた線材を巻線して超電導マグネットを作製
する場合、発生させた磁場の方向が単結晶のｃ軸方向に
向くと、低い磁場しか発生できないという問題を生じ
る。
それゆえに、この発明の目的は、かかる問題を解消し、
使用する超電導体の特性を十分に発揮させることのでき
る超電導マグネットの構造を提供することにある。
使用する超電導体の特性を十分に発揮させることのでき
る超電導マグネットの構造を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ この発明の超電導マグネットでは、層状ペロブスカイト
構造または酸素欠損ペロブスカイト構造を有する単結晶
酸化物超電導体を用い、この単結晶酸化物超電導体のｃ
軸方向がテープ状線材のフラット面に垂直となるように
テープ状線材を構成し、このテープ状線材をフラットワ
イズに巻線している。
構造または酸素欠損ペロブスカイト構造を有する単結晶
酸化物超電導体を用い、この単結晶酸化物超電導体のｃ
軸方向がテープ状線材のフラット面に垂直となるように
テープ状線材を構成し、このテープ状線材をフラットワ
イズに巻線している。
［作用］ この発明の超電導マグネットでは、テープ状線材がフラ
ットワイズに巻線されているため、発生する磁場の方向
は、テープ状線材のフラット面に平行になる。したがっ
て、単結晶酸化物超電導体のｃ軸方向と垂直な方向に磁
場が発生し、超電導体のａ軸,b軸の面内方向の大きな臨
界磁場を有効に利用し、大きな磁場の発生させることが
できる。また、テープ状線材内での通電方向は、超電導
体のａ軸,b軸の面内であるので、臨界電流密度を大きく
することができる。このため、超電導マグネット自体を
コンパクト化することができる。
ットワイズに巻線されているため、発生する磁場の方向
は、テープ状線材のフラット面に平行になる。したがっ
て、単結晶酸化物超電導体のｃ軸方向と垂直な方向に磁
場が発生し、超電導体のａ軸,b軸の面内方向の大きな臨
界磁場を有効に利用し、大きな磁場の発生させることが
できる。また、テープ状線材内での通電方向は、超電導
体のａ軸,b軸の面内であるので、臨界電流密度を大きく
することができる。このため、超電導マグネット自体を
コンパクト化することができる。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図である。第
２図は、第１図の実施例に用いられるテープ状線材１を
示す拡大断面図である。第２図に示されるように、テー
プ状線材１は、基板２の上に単結晶超電導層３を設ける
ことにより構成されている。単結晶超電導層３にBa−Ｙ
−Cu系酸化物を用いる場合は、基板２としては、たとえ
ばSrTiO3やAl2O3などを用いることができる。基板２の
材質は、その上に成長させる単結晶酸化物の格子定数な
どを考慮して適宜選択される。
２図は、第１図の実施例に用いられるテープ状線材１を
示す拡大断面図である。第２図に示されるように、テー
プ状線材１は、基板２の上に単結晶超電導層３を設ける
ことにより構成されている。単結晶超電導層３にBa−Ｙ
−Cu系酸化物を用いる場合は、基板２としては、たとえ
ばSrTiO3やAl2O3などを用いることができる。基板２の
材質は、その上に成長させる単結晶酸化物の格子定数な
どを考慮して適宜選択される。
この発明において、テープ状線材のフラット面とは広い
幅を有する方の面をいい、エッジ面とは狭い幅を有する
方の面をいう。したがって、第２図に示すテープ状線材
においては、1aがフラット面であり、1bがエッジ面とな
る。矢印Ｂは、単結晶超電導層３のｃ軸方向を示してお
り、このｃ軸方向はフラット面1aに対して垂直になって
いる。
幅を有する方の面をいい、エッジ面とは狭い幅を有する
方の面をいう。したがって、第２図に示すテープ状線材
においては、1aがフラット面であり、1bがエッジ面とな
る。矢印Ｂは、単結晶超電導層３のｃ軸方向を示してお
り、このｃ軸方向はフラット面1aに対して垂直になって
いる。
第２図に示されるようなテープ状線材１をフラットワイ
ズに巻線し、第１図に示すような超電導マグネットが構
成される。第１図において、矢印Ａはテープ状線材１に
通電することによって発生する磁場の方向を示してお
り、磁場の方向は単結晶超電導層３のｃ軸方向に対して
垂直になっている。したがって、単結晶超電導層３に
は、ａ軸,b軸の面内方向に磁場が働き、ａ軸,b軸の大き
な臨界磁場を有効に利用することができる。
ズに巻線し、第１図に示すような超電導マグネットが構
成される。第１図において、矢印Ａはテープ状線材１に
通電することによって発生する磁場の方向を示してお
り、磁場の方向は単結晶超電導層３のｃ軸方向に対して
垂直になっている。したがって、単結晶超電導層３に
は、ａ軸,b軸の面内方向に磁場が働き、ａ軸,b軸の大き
な臨界磁場を有効に利用することができる。
第３図は、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット面に平
行であるテープ状線材の一例を示す斜視図である。第３
図において、11はテープ状線材、12は基板、13は単結晶
超電導層を示し、矢印Ｃは単結晶超電導層13のｃ軸方向
を示している。第３図に示すようなテープ状線材をフラ
ットワイズに巻いて超電導マグネットを作製すると、発
生する磁場の方向は単結晶超電導層のｃ軸方向と垂直に
なるが、通電の方向がｃ軸と平行になり、大きな臨界電
流密度を得ることができない。
行であるテープ状線材の一例を示す斜視図である。第３
図において、11はテープ状線材、12は基板、13は単結晶
超電導層を示し、矢印Ｃは単結晶超電導層13のｃ軸方向
を示している。第３図に示すようなテープ状線材をフラ
ットワイズに巻いて超電導マグネットを作製すると、発
生する磁場の方向は単結晶超電導層のｃ軸方向と垂直に
なるが、通電の方向がｃ軸と平行になり、大きな臨界電
流密度を得ることができない。
第４図は、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット面に平
行であるテープ状線材の他の例を示す斜視図である。第
４図において、21はテープ状線材、22は基板、23は単結
晶超電導層を示し、矢印Ｄは単結晶超電導層23のｃ軸方
向を示している。第４図に示すようなテープ状線材をフ
ラットワイズに巻線すると、単結晶超電導層のｃ軸方向
が発生する磁場の方向と平行になってしまう。したがっ
て、ｃ軸方向を発生する磁場の方向と垂直にするために
は、第５図に示すように、テープ状線材21をエッジワイ
ズに巻線する必要がある。しかしながら、エッジワイズ
に巻線すると、テープ状線材の内側と外側の曲率が大き
く相違し、単結晶超電導層に大きな歪が発生し、超電導
特性が劣化するおそれを生じる。
行であるテープ状線材の他の例を示す斜視図である。第
４図において、21はテープ状線材、22は基板、23は単結
晶超電導層を示し、矢印Ｄは単結晶超電導層23のｃ軸方
向を示している。第４図に示すようなテープ状線材をフ
ラットワイズに巻線すると、単結晶超電導層のｃ軸方向
が発生する磁場の方向と平行になってしまう。したがっ
て、ｃ軸方向を発生する磁場の方向と垂直にするために
は、第５図に示すように、テープ状線材21をエッジワイ
ズに巻線する必要がある。しかしながら、エッジワイズ
に巻線すると、テープ状線材の内側と外側の曲率が大き
く相違し、単結晶超電導層に大きな歪が発生し、超電導
特性が劣化するおそれを生じる。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の超電導マグネットで
は、単結晶酸化物超電導体のｃ軸方向をテープ状線材の
フラット面に垂直にし、テープ状線材をフラットワイズ
に巻線しているため、発生する磁場の方向を単結晶のｃ
軸方向に垂直にすることができ、これによって単結晶の
ａ軸およびｂ軸の面内の方向の大きな臨界電流密度を確
保し、大きな磁場を発生させることができる。
は、単結晶酸化物超電導体のｃ軸方向をテープ状線材の
フラット面に垂直にし、テープ状線材をフラットワイズ
に巻線しているため、発生する磁場の方向を単結晶のｃ
軸方向に垂直にすることができ、これによって単結晶の
ａ軸およびｂ軸の面内の方向の大きな臨界電流密度を確
保し、大きな磁場を発生させることができる。
さらに、この発明ではテープ状線材をフラットワイズに
巻線しているため、エッジワイズに巻線したときのよう
な巻線の歪を生じず、超電導特性が劣化することはな
い。
巻線しているため、エッジワイズに巻線したときのよう
な巻線の歪を生じず、超電導特性が劣化することはな
い。
第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図である。第
２図は、第１図の実施例に用いられるテープ状線材を示
す拡大断面図である。第３図は、実施例との比較のため
示す図であって、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット
面に平行であるテープ状線材の一例を示す斜視図であ
る。第４図は、同じく実施例との比較のため示す図であ
って、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット面に平行で
あるテープ状線材の他の例を示す斜視図である。第５図
は、エッジワイズの巻線方法を説明するための斜視図で
ある。第６図は、酸化物超電導体の１つであるBa2YCu3O
7-xの結晶構造を示す模式図である。 図において、１はテープ状線材、1aはフラット面、1bは
エッジ面、２は基板、３は単結晶超電導層を示す。
２図は、第１図の実施例に用いられるテープ状線材を示
す拡大断面図である。第３図は、実施例との比較のため
示す図であって、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット
面に平行であるテープ状線材の一例を示す斜視図であ
る。第４図は、同じく実施例との比較のため示す図であ
って、単結晶超電導層のｃ軸方向がフラット面に平行で
あるテープ状線材の他の例を示す斜視図である。第５図
は、エッジワイズの巻線方法を説明するための斜視図で
ある。第６図は、酸化物超電導体の１つであるBa2YCu3O
7-xの結晶構造を示す模式図である。 図において、１はテープ状線材、1aはフラット面、1bは
エッジ面、２は基板、３は単結晶超電導層を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】層状ペロブスカイト構造または酸素欠損ペ
ロブスカイト構造を有する単結晶酸化物超電導体を用い
たテープ状線材を巻線してなる超電導マグネットにおい
て、 前記単結晶酸化物超電導体のｃ軸方向が、前記テープ状
線材のフラット面に垂直であり、かつ、前記テープ状線
材がフラットワイズに巻線されていることを特徴とす
る、超電導マグネット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290087A JPH0713924B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 超電導マグネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290087A JPH0713924B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 超電導マグネツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268206A JPS63268206A (ja) | 1988-11-04 |
| JPH0713924B2 true JPH0713924B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14339735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10290087A Expired - Fee Related JPH0713924B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 超電導マグネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713924B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157504A (ja) * | 1987-06-03 | 1989-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 超伝導コイル |
| JPH01246801A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-10-02 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 超伝導マグネット |
| JP3794591B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2006-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 超伝導マグネットの製造方法 |
| JP2000277322A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Corp | 高温超電導コイル、これを用いた高温超電導マグネットおよび高温超電導マグネットシステム |
| JP6315581B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2018-04-25 | 国立大学法人 熊本大学 | 固体酸化物形燃料電池用カソード及びその製造方法、並びに当該カソードを備える固体酸化物形燃料電池 |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP10290087A patent/JPH0713924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63268206A (ja) | 1988-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |