このページはJavascriptを使用しています。有効にする必要があります。研究開発の概要(1)物質構造解析用の核磁気共鳴装置(NMR)と医療診断用の磁気共鳴画像(MRI)、および現在建設中である最高時速500kmを上回る超電導リニア新幹線(東京―名古屋間、2027年開通予定)などは内部に超電導コイルの磁石が組み込まれている。超電導コイルは、線材の両端を超電導に接合すれば永久電流(一度電気を流すと外部電源からの供電なしで数年間に運転する)を流すことができる。現在応用されている超電導線材はNbTiなどの低温超電導(金属系)であり、将来にはさらに大きい電流を流せるBi2223、RE123などの高温超電導(セラミックス系)が有望視されている。高温超電導は電気伝導性能が結晶方位に敏感であるため、金属のような溶接による多結晶的な接合に適せず、またセラミックスの材質であるため、押し出し成形による多芯化ができず、現在応用面では多くの課題が取り残されている。我々はこのような課題の解決に向けて、次世代NMR/MRI用高温超電導磁石の要素研究と開発を行っている。Bi系のBi2223多芯線材と、希土類系のGdBCO線材について、線材間の超電導接合と多芯化技術などの開発を進めている。GdBCO線材間の接合においては、線材のGdBCO層を溶融させず、分解溶融温度が低いYbBCOバルクを中間媒体とした溶融成長法と、複数バルクによるマルチジャンクション法を開発している。1にその接合原理を示した。接合界面(Junction)はYbBCOから分解溶融された液体により接着され、かつバルク側の界面での液相成長により超電導電流パスが形成される。(2)市販のREBCO単芯テープ線を精密機械式加工により細線化することでACロスを大幅に低減したスプリット線が得られた。製造方法はローラーカッターでテープ面をV字に折り曲げながらローリングする方式(ESBS法)と、圧力集中によりテープ幅方向を広げてREBCO層を分割させる方式(ESPC法)がある。どちらの方式も簡便かつ加工速度とコストが低いことから量産に適している。実験評価ではESPC法により作製した30芯のREBCOスプリット線が市販の単芯線よりACロスが1/30近くに大きく改善することが測定され、将来モータと変圧器および発電機などの超伝導コイルの省エネ技術において期待が高まっている。