利用報告書 / User's Reports | ARIM Japan公式ホームページ

【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.16】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT0386

利用課題名 / Title

超伝導MgB₂線材の構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）その他/Others

キーワード / Keywords

MgB2, 熱処理, ドーピング, 引抜加工,電子顕微鏡/Electron microscopy,イオンミリング/Ion milling,超伝導/ Superconductivity

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

児玉一宗

所属名 / Affiliation

株式会社日立製作所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

福川昌宏

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-102：高分解能走査型分析電子顕微鏡
 UT-153：クロスセクションポリッシャー(CP)

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

超伝導MgB₂多芯線材の微細組織を観察するため、東京大学の設備を利用して断面SEM観察をした。低倍率から高倍率まで観察することにより，構成材の配置，異材同士の界面層，超伝導フィラメントの空隙分布と相構成を調べた。

実験 / Experimental

MgB₂多芯線材を切断後、樹脂包含し、ハンディラップ装置により乾式研磨することで，横断面と縦断面の試料を作製した。断面をさらにクロスセクションポリッシャーによりイオンミリング加工し，高分解能走査型電子顕微鏡(JSM-7800F)により観察した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 1(a)に、線径1.16 mmのMgB₂多芯線材における横断面の反射電子像（加速電圧15 kV）を示す。内側に6本、外側に12本のMgB₂フィラメントが並んでいる。フィラメントの周囲の母材はFeであり，最外周はMonel 400である。Fig. 1(b)に、フィラメント部の拡大像（加速電圧15 kV）を示す。MgB₂フィラメントは数マイクロメートルの空隙を多数内包している。また、MgB₂フィラメントとFe母材の界面にみられる数マイクロメートルの層はFe₂Bである。Fig. 1(c)に、MgB₂フィラメント部の更に高倍の反射電子像（加速電圧5 kV）を示す。灰色の領域がMgB₂相であり、黒色部が空隙、濃色部は未反応のB、白色部は未反応のMgである。Fig. 2に、縦断面におけるMgB₂フィラメントの反射電子像（加速電圧5 kV）を示す。空隙は線材長手方向に著しく伸長した形状をしていることがわかる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 (a)−(c) Backscattered electron images of traverse section of multifilamentary MgB₂ wire.

Fig. 2 Backscattered electron image of longitudinal section of multifilamentary MgB₂ wire.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

試料調製とSEM観察についてご支援頂いた福川氏に感謝いたします。

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

Motomune Kodama, Relation between constituent material fraction in multifilamentary MgB₂ wires and requirements for MRI magnets, Superconductor Science and Technology, 35, 094007(2022).
DOI: 10.1088/1361-6668/ac8317

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

M. Kodama, H. Kotaki, T. Suzuki and H. Tanaka, “Cross-sectional options of MgB2 conductors for MRI magnets” The Applied Superconductivity Conference 2022 (Honolulu) October 25, 2022

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件