超伝導システムグループ

電気抵抗ゼロで電流を流すことができる超伝導材料は究極の省エネルギー材料であり、環境・エネルギー問題を解決するための有⼒な候補の一つです。送電ケーブルや超伝導マグネット等への応⽤が期待されています。特に超伝導転移温度が25 K (ケルビン) 以上の⾼温超伝導 (HTS) 材料は、希少で⾼価なヘリウムを使わずに運転できる超伝導システムへの応⽤が期待されています。我々は超伝導応用機器開発から、それらを構成するHTS線材の特性向上まで、幅広く取り組んでいます。

超伝導システムグループの研究対象は超伝導マグネットの開発と、Bi系やMgB2等の高温超伝導線材開発および超伝導接続開発です。システム開発では磁気冷凍システムグループと共同で水素液化用磁気冷凍システム用超伝導マグネット開発、理化学研究所機能性超高磁場マグネット技術開発研究ユニットと共同で1.3 GHz(31.5 T) NMR超伝導マグネット開発に取り組んでいます。線材開発では、Bi-2223の生成過程に関する基礎研究、MgB2のプロセス開発を進めています。最近では、超伝導接続評価装置を開発し、超伝導接続抵抗の評価を行うとともに、電磁気現象解明にも取り組んでいます。

線材作製に必要な (圧延機、ドローベンチ、スウェージャー等の加工設備) および組織評価に必要な冶金学的な評価装置群 (SEM、OM、TG-DTA、XRD、ICP等) を有しています。

• 2種類の高温超伝導線材を用いて30テスラ超の高磁場を発生
• 世界最高磁場のNMR装置 (1020 MHz) が「超伝導科学技術賞」を受賞しました。
• 世界最高磁場のNMR用超伝導磁石 (1020 MHz = 24.0 T) の開発に成功

1.02GHzNMRの開発に成功した。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

物質・材料研究機構 (旧金属材料技術研究所時代において) で発見されたBi系超伝導体を使った応用機器の実用化研究・開発は着実に進められています。

• 世界最高磁場(27.6 T)を達成
  (リンク :https://www.nims.go.jp/news/archive/2016/04/201604110.html)
• 1.02 GHz-NMRシステムの開発
  (リンク : https://www.nims.go.jp/news/press/2015/07/201507010.html)
• 液体窒素を用いたマグネットシステムの開発 (研究対象に記載)
• 鉄道用ケーブルシステムへのHTS超伝導線材の適用

その他多数実用化されつつありますが、ここでは機能性材料研究拠点　高温超伝導線材グループが関与させていただいた案件を記載しました。

• 磁気冷凍システムグループ
• 超伝導システムグループ
• 水素製造触媒材料グループ
• 先進超伝導線材グループ
• 水素イオン材料グループ
• 電気化学エネルギー変換チーム