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(In Japanese)極限環境状態における現象 超過冷却状態の実現と新機能材料創製

Research report code R990004289
Posted date Feb 6, 2001
  • (In Japanese)戸叶 一正
  • (In Japanese)金属材料技術研究所
Research organization
  • (In Japanese)文部科学省 金属材料技術研究所
Report name (In Japanese)極限環境状態における現象 超過冷却状態の実現と新機能材料創製
Technology summary (In Japanese)本研究は従来にない大きな過冷却状態からの凝固によって,非平衡状態の新材料の創製を目指している。試料を静電力によって浮遊させ,紫外線とレーザ加熱により溶融凝固させる静電浮遊溶解炉(図1)の開発を行った。平成11年度に完成し,本格的な実験を開始している。また,ガスジェット音波浮遊炉を用いて,NdBa2Cu3O7-d(ND123)酸化物超伝導体の結晶化研究を行っている。融液を包晶温度以下まで過冷却することにより,融液から調和的にND123を直接晶出させることができた(図2)。また,種々の温度に保持した融液中に結晶核を種付けしてND123相の成長過程を調べ,晶析機構を確認した。さらに,粒子状試料を放物運動させる方法や溶融後自由落下させる方法による無容器の溶融凝固により,Bi系超伝導対中へのPbの固溶化を実験した。Bi1-xPbxでx=0.6まで固溶量を高めることに成功し,磁化曲線の測定から不可逆磁界が改善されることが分かった。

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Research field
  • Phase equilibrium, phase diagram of multicomponent systems (inorg. subs.)
  • Crystallization
  • Bases, metal oxides
  • Superconducting materials
Published papers related (In Japanese)(1)S. Arisawa, H. Miao, H. fuji, A. Ishii, S. Labat, T. Hatano, K. Togano; “Preparation and Superconducting Properties of Extremely Thin Bi2Sr2CaCu2Ox ribbon-like Films on Silver Substrates”, Physica C 314, (1999) 155-162
(2)Miao H., Kitaguchi H., Kumakura H., Togano K., Hasegawa T., Koizumi T.; Bi2Sr2CaCu2Ox/Ag multilayer tapes with Jc(4.2K 10T)>500,000A/cm2 by using PAIR process, Physica C.303:81-90(1998)
(3)Miao H., Kitaguchi H., Kumakura H., Togano K., Hasegawa T., Koizumi T.; Optimization of melt-processing temperature and peroid to improve critical current density of Bi2Sr2CaCu2Ox/Ag multilayer tapes”, Physica C 320: 77-86(1999)
(4)K. Kuribayashi, Y. Takamura, K. Nagashio and Y,. Shiohara; Congruent Solidification of NdBa2Cu3O7-x from Undercooled Melt by Levitation Method, JASMA, 15, Supplement II, 1998, pp. 556-560.
(5)Y. Takamura, K. Nagashio, T. Aoyama, and K. Kuribayashi: Containerless Processing of NdBa2Cu3O7-x Superconductor Oxide by Aero-acoustic Levitation Technique, Proc, 10th Int. Symp. Experimental Methods for Microgravity Materials Science, (1998)(CD-ROM).
(6)T. Aoyama, Y. Takamura and K. Kuribayashi: Solidification process of silicon from High Undercooled Melts by Electromagnetic Levitaion Method, Proc. PRICM3, 1998, pp. 1145-1150.
(7)K. Nagashio, Y. Takamura and K. Kuribayashi: Congruent Growth of NdBa2Cu3O7-x Suuperconducting Oxide from the Highly undercooleed Melt by containerless processing, Proc. PRICM3, 1998, pp. 565-570.
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Phenomena of Extreme Conditions
Information research report
  • (In Japanese)戸叶 一正. 極限環境状態における現象 超過冷却状態の実現と新機能材料創製. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.514 - 518.