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(In Japanese)極限環境状態における現象 強磁場における物質の挙動と新素材の創製

Research report code R990004291
Posted date Feb 6, 2001
  • (In Japanese)本河 光博
  • (In Japanese)東北大学金属材料研究所
Research organization
  • (In Japanese)東北大学金属材料研究所
Report name (In Japanese)極限環境状態における現象 強磁場における物質の挙動と新素材の創製
Technology summary (In Japanese)本研究は強磁場を利用した新物質の開発を目指している。これまでに,冷凍機冷却型超伝導マグネットの設計と製作を行った。そして,磁場配向効果による酸化物超伝導体YBCOの結晶性改善と特性向上化やBi系超伝導体の育成,高結晶配向バルク材の開発と高臨界電流密度を持つ線材への適用を研究した。また,強磁場によるタンパク質の結晶化速度の有意な減少や微細組織および酸化還元特性の著しい変化が見出された。また,強磁場中でのスパッタ製膜により,Fe3O4結晶が配向し,垂直磁気異方性を有するFe-Si-O薄膜が得られた。また,導電性ポリマー膜の磁気電界重合では磁場による反応制御の可能性を見出した。また,磁気浮上状態にある水の結晶化や浮上液滴中での塩化アンモニウムの結晶成長などの観察に成功し,磁気浮上状態は過冷却状態を安定化させ,また,結晶の不均一核生成を抑制するという今後の材料開発に繋がる重要な知見が得られた。さらにガラスを磁気浮上させレーザーで溶融することにより宇宙と同様の無容器溶融の技術を開発した。
Research field
  • Proteins and peptides in general
  • Crystallization
  • Manufacturing of ceramics and ceramic whiteware
  • Oxide thin films
  • Electrical/magnetic experimental techniques
  • Superconducting materials
Published papers related (In Japanese)(1)K. Watanabe, S. Awaji, M. Motokawa, Y. Mikami, J. Sakuraba and K. Watazawa, “15 T Cryocooled Nb3Sn Superconducting Magnet with a 52 mm Room Temperature Bore”, Jpn. J. Appl. Phys. 37 (1998) L1148-L1150.
(2)K. Watanabe, S. Awaji, M. Motokawa, K. Fukushima and M. Okada, “Transport Properties under the Large Stress State for a Bi2Sr2CaCu2O8 Tape Coil”, Proc. 15th Inter. Conf. on Magnet Technology, edited by L. Lin, G. Shen and L. Yan, Science Press, Beijing (1998) 808-811.
(3)K. Watanabe, S. Awaji, M. Okada and M.Motokawa,“Mechanical and Electrical Characteristics of a Reinforced Bi2Sr2CaCu2O8 Tape Coil in Large Hoop Stress”, Supercond. Sci. Technol. 11 (1998) 986-988.
(4)K. Watanabe and M. Motokawa, “30 T Hybrid Magnet Consisting of a 10 T Cryocooled Superconducting Magnet and a 20 T Bitter Type Resistive Magnet”, Proc. of International Cryogenic Engneering Conference ICEC17,edited by D. Dew-Hughes, R. G. Scurlock and J. H. P. Watson, (1998) 435-438.
(5)I. Mogi, K. Watanabe, and M. Motokawa. “Magneto-Electropolymerization of Conducting Polypyrrole”, Physica B 246-247 (1998) 412-415.
(6)I. Mogi, K. Watanabe, and M. Motokawa. “Modified Electrodes with Magneto-Electropolymerized Polypyrrole”, Synth. Met. 98 (1998) 41-43.
(7)M. Tagami, M. Hamai, I. Mogi, K. Watanabe, and M. Motokawa.“Solidification of Levitating Water in a Gradient Strong Magnetic Fields”, J. Crystal Growth 203 (1999) 594-598.
(8)S. Yanagiya, G. Sazaki, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Nakada, H. Komatsu, K. Watanabe, and M. Motokawa, “Effect of a magnetic field on the orientation of hen egg-white lysozyme crystals”, J. Crystal Growth, 196 (1999) 319-324
(9)G. Sazaki, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Ujihara, K. Nakajima, M. Motokawa, “Magnetic damping of the temperature-driven convection in NaCl aqueous solution using a static and homogeneous field of 10 T”, Jpn. J. Appl. Phys., 38 (1999) L842-L844
(10)H. Maeda, W. P. Chen, K. Kakimoto, P. X. Zhang, K. Watanabe, M. Motokawa, H. Kitaguchi, H. Kumakura and K. Itoh, “Microstructures and properties of Bi2212 tapes and bulks grown in high magnetic field”, Advances in Superconductivity XI (Eds. N. Koshizuka and S. Tajima, Proceedings of the 11th Int. Symp. on Superconductivity (ISS′98), Nov. 16-19, Fukuoka) Springer, (1999) 823-826
(11)W. P. Chen, H. Maeda, K. Kakimoto, P. X. Zhang, K. Watanabe, M. Motokawa, H. Kumakura and K. Itoh, “Textured crystal growth of Bi(Pb)2212 bulk ceramics in high magnetic field”, J. Crystal Growth 204 (1999) 69-77
(12)W. P. Chen, H. Maeda, K. Kakimoto, P. X. Zhang, K. Watanabe and M. Motokawa, “Processings of Ag-doped Bi2212 bulks in high magnetic fields; a strong correlation between degree of texture and field strength”, Physica C 320(1999) 96-100
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Phenomena of Extreme Conditions
Information research report
  • (In Japanese)本河 光博. 極限環境状態における現象 強磁場における物質の挙動と新素材の創製. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.524 - 529.