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超伝導導体、超伝導整流素子及びこれを用いた整流回路

シーズコード S100003673
掲載日 2010年12月2日
研究者
  • 原田 直幸
技術名称 超伝導導体、超伝導整流素子及びこれを用いた整流回路
技術概要 薄板状の超伝導体の一方または両方の面に、電流の流れる方向に平行に複数の溝または穴からなる凹部を、その各々の断面形状が電流の流れる方向に関して非対称形となるように形成する。この非対称形状により薄板状の超伝導体に垂直な方向の量子化磁束に作用するローレンツ力で量子化磁束が電流に垂直の方向に移動するのに抗するように生ずるピンニング力が電流の順逆に対して非対称になり、それによって順方向における臨界電流を大きく、逆方向における臨界電流を小さくしたものである。整流作用を有する超伝導体による人工ピンを形成する場合、溝形状により小さくなる方のピンニング力をできるだけ小さくするために、超伝導体を作製する際に導入される不均質部分によるピンニングの作用をなるべく少なくする必要があり、このため、電子ビーム蒸着法により欠陥が少ない超伝導Nb膜を形成し、これに溝を加工形成して人工ピンとする。このNb膜の上面に緩い斜面を含む溝を加工形成する。このような微細な加工の場合、現実的には図に示す斜面をエッチングにより形成するのは難しいので、近似的な階段状の断面とし、複数回のエッチングによりこれを形成する。
画像

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研究分野
  • 超伝導材料
  • LCR部品
  • ダイオード
展開可能なシーズ 整流回路や限流装置のような超伝導コイルを用いた回路において、ダイオードのような整流素子について、抵抗を小さく、電力の損失を少なくし、さらに大きな電流でも適用できるようにする超伝導整流素子を提供する。
ピンニングセンターに異方性を持たせることで、損失を伴う半導体ダイオードを用いず低損失の超伝導体を用いて、一方向にのみ無損失で大電流を流すことができる整流素子とすることができる。半導体素子に付随した損失を格段に低減でき、大きな電流に対しても適用できる。
用途利用分野 整流回路、スイッチング回路
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人山口大学, . 原田 直幸, . 超伝導導体、超伝導整流素子及びこれを用いた整流回路. 特開2006-179872. 2006-07-06
  • H01L  39/00     

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