Bi-2223 銀シーステープ線材の不可逆磁界の臨界電流密度依存性
  Dependence of Irreversibility Field on Criterion of Critical Current Density in Bi-2223 Silver-Sheathed Tape


  九工大・情報工 A , 九大院・シス情 B , 九産大・工 C , 物質・材料研究機構 D  O 福田光洋 A , 児玉武士 A , 小田部荘司 A ,
  松下照男 A , 西村昭一 B , 木内勝 B , 木須隆暢 B , 阿久根忠博 C , 坂本進洋 C , 伊藤喜久男 D
  O M. FukudaA , T. KodamaA , E. S. OtabeA , T. MatsushitaA ,

  S. NishimuraB , M. KiuchiB , T. KissB , T. AkuneC , N. SakamotoC , K. ItohC
  Kyushu Inst. of Tech.A , Kyushu Univ.B , Kyushu Sangyo Univ.C , NIMS.D
  fukuda@aquarius10.cse.kyutech.ac.jp
はじめに   不可逆磁界 Bi は、臨界電流密度 Jc を決定す                    当日は不可逆磁界 Bi の測定標準化についての検討を
る電界基準 Ec や Jc の閾値  Jc により大きく値を変え                    合わせて発表する。
る。したがって Bi の値の信頼度を高めるためには測定
方法の標準化が必要であり、そのため様々な方法で測定
された Bi を Ec や  Jc により整理する必要がある。
   前回我々は超電導 Bi-2223 銀シーステープ線材を用い
て Bi の Ec 依存性の定量的な評価を行った ?) が、今回
は、様々な測定方法により測定された Bi と  Jc との関
連を求めた。また磁束クリープ・フローモデルによる Bi
の理論結果との比較を行った。


実験   試料は、フィラメント数 f = 59 の超電導 Bi-2223
銀シーステープ線材で、幅  3:7  mm  、厚さ  270  ~m  で
あり、磁化測定の場合には 4:2  mm   の長さに切断して
用いた。線材内部のフィラメントの平均の幅 w、厚さ
d は、それぞれ 320 ~m  、 11 ~m   であった。また、直流
磁化率より求めた臨界温度 Tc は 110 K であった。本研
究では、具体的に以下の方法により不可逆磁界を求め
た。 (1) 四端子法による電流 - 電圧特性において Ec  =
10-4  V/m とした場合、 (2) 交流磁化率の虚部がピーク                        Fig. 1     Irreversibility field of Bi-2223 silver-she*
 *athed
となる温度 (不可逆温度 Ti) の磁界依存性、 (3) 直流磁化                                tape  wire  determined  with  different  el*
 *ec-
のヒステリシスの幅から Jc を求めた場合、および (4) 磁                                 tric field criteria at  Jc = 107 A=m2   .
気モーメント m の緩和を測定し、以下の解析式を用いて
評価された電流 - 電圧特性において Ec = 10-10  V/m と
した場合である。


                      J = ______12m_______w2 df (3l - w)
                   E = - ____~0_______2df.(ld+mw)_dt


測定 (2)-(4) に関しては、 SQUID 磁力計を用い、すべ
てのフィラメント内の磁束分布が Bean モデルで記述さ
れるような臨界状態にあるものとして考えている。ま
た、それぞれの測定において Bi を求めるための  Jc の
値は 106 A=m2    から 107 A=m2    の範囲で用いた。


結果および検討   Fig. 1 に、さまざまな方法で測定され
た不可逆磁界の比較を示す。 Fig.  1 からも分かるよう                        Fig. 2     Dependence of irreversibility field on crit*
 *e-
に、測定方法により Bi の値は大きく異なった。                                          rion of critical current density at T = 70 *
 *K.
   Fig. 2 に各方法で測定された Bi の  Jc 依存性の実験                  【参考文献】
値 (シンボル) と理論値 (実線) との比較を示す。図から                   1) 福田他,  2000 年度秋季低温工学・超電導学会概要集
も分かるように、各測定において  Jc の値を増加させる                       p.2
と Bi の値は減少し、 Bi が Ec 同様  Jc にも依存するこ
とが分かった。理論値との比較においては、高電界領域
では実験値とのずれが少し見られた。これはフィラメン
トのソーセージングの影響が作用しているためだと考え
られる。