本セミナーでは、超伝導現象・超伝導物質の基礎から解説し、超伝導材料の開発動向、応用技術について詳解いたします。
超伝導応用は必ず省エネルギー効果を示すため、環境、エネルギー問題に貢献できるほか、高度な医療技術や情報通信技術などにも広く展開されています。 もし、超伝導材料が室温で使えるものであれば、広く普及しているはずですが、残念ながら極低温まで冷却する必要があり、これによって応用分野が限定されてきました。 しかし、この数年銅酸化物高温超伝導体を用いた超伝導材料の性能が向上し、液体窒素や小型冷凍機など比較的簡便な冷却による応用が様々な分野で始まっています。 一方、二ホウ化マグネシウムや鉄系超伝導体など新しい超伝導物質も次々と発見されており、その材料化も進められています。 本講座では、まず超伝導現象や様々な高温超伝導物質の特徴について簡単に紹介し、これまでの超伝導材料の開発の歩みや、最新の高温超伝導材料開発動向およびその材料特性を決めるポイントを示します。 続いて、さらなる材料特性向上の可能性と今後の応用展開について超伝導物質の特徴を踏まえながら議論します。
1986年に発見された高温超電導材料はそれまでの極低温下でしか利用できなかった超電導機器が液体窒素温度の高温下で適用できることから、その用途が大きく広がる可能性を示した。 これまで、多くの高温超電導物質が合成されたが、現在実用に供される材料は2種類に淘汰された。 ここではそのうちのイットリウム系高温超電導材料の線材化への道のりとその応用機器について述べる。
バルク高温超電導体とは、銅酸化物高温超伝導体の一種であるY-Ba-Cu-O系材料を結晶成長させて塊状に加工した材料のことを示します。 バルク高温超電導体は、コンパクトなサイズで、世界最高の磁石の数倍以上の非常に強力な磁場を発生する磁石を作製することが可能なこと、また、磁石と相対させることにより非接触で安定な浮上が可能など、ユニークな特徴を有しています。 本講座では、バルク高温超電導体の特徴や性能について説明し、その特徴を利用した用途開発の現状、コンパクトな強力磁石源としてバルク材料を用いたNMR、MRIや磁気分離装置、および非接触浮上装置などの用途開発について紹介します。