核融合国際プロジェクト向け、三菱重工が世界最大級の超電導コイルを完成 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
三菱重工業はフランス南部で建設中の国際熱核融合実験炉「ＩＴＥＲ（イーター）」向けに、世界最大級の超電導コイルであるトロイダル磁場（ＴＦ）コイルの最終号機を完成させた。量子科学技術研究開発機構から受注した５基目。高さ１６・５メートル、幅９メートル、総重量３００トンと巨大だが、炉内で核融合反応を起こすために必要な１万分の１以下の精度で製作した。 日本はＩＴＥＲ向けＴＦコイル１９基中９基を製作し、そのうち三菱重工が５基を担当。量研機構と共同開発の超電導体を高精度で巻線する技術や溶接・加工技術などにより、高精度を実現した。 三菱電機が巻線部を製作し、外側構造物を韓国で製作した後、三菱重工の二見工場（兵庫県明石市）で一体化して完成した。４基は現地据え付けが進んでおり、最終号機も今後据え付けられる。 ＩＴＥＲは核融合エネルギー実現に向けた大型国際プロジェクトで、日本は主要機器の開発・組み立てを担う。三
直径わずか15μm、曲げに強くコイル巻ける超電導線はどう実現したか ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）と物質・材料研究機構、明興双葉（東京都中央区）は、直径１５マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）の超電導線を開発した。従来の最も細い直径の３分の１以下になった。交流損失を低減でき、柔軟で曲げに強く、コイルを巻ける。超電導線を束ねたフレキシブルな大電流容量ケーブルの開発につなげる。 二ホウ化マグネシウムの超電導体を細線化した。銅ニッケル合金の管にホウ素とマグネシウムの粉末を詰めて６５０度Ｃで熱処理すると二ホウ化マグネシウム超電導体を形成する。この熱処理で銅ニッケル合金と反応しないようにニオブを中間に入れ込んだ。 超電導線は中心に直径５・５マイクロメートルの二ホウ化マグネシウム超電導体があり、これをニオブの保護層が包み、外皮の銅ニッケル合金が全体を覆う。全体としては直径１５マイクロメートルで、従来の５０マイクロメートルから３分の１以下になった
近未来テクノロジー見聞録(154) JR、世界初となる鉄道用超電導フライホイール蓄電システムの実証試験を開始
東日本旅客鉄道(JR東日本)は2022年6月7日、世界初となる鉄道用超伝導フライホイール蓄電システムの実証実験を開始したというプレスリリースを発表した。 電車のブレーキ時に発生する回生電力を有効活用する目的で超伝導フライホイール蓄電システムを開発したという。では、この超伝導フライホイール蓄電システムとはどのようなものだろうか、今回はそんな話題について触れたいと思う。 鉄道用超電導フライホイール蓄電システムの仕組み JRは、世界初となる鉄道用超伝導フライホイール蓄電システムの実証実験を開始したと発表した。この鉄道用超伝導フライホイール蓄電システムは、JR東日本研究開発センター環境技術研究所が開発。中央本線穴山変電所に設置され、2022年6月8日より実証試験を開始するという。 ではなぜ、鉄道用超伝導フライホイール蓄電システムを開発したのだろうか。 実は、電車がブレーキをかける時、回生電力という
近未来テクノロジー見聞録(153) 理化学研究所が磁場による超伝導電流増幅機構を解明！
理化学研究所は2022年5月23日、磁場による超伝導電流増幅機構を解明したと報じた。この研究結果は、従来の超伝導電流の増幅にトポロジカル相が関与するという議論に終止符を打つ物理学上重要なものであるという。今回はそんな話題について触れたいと思う。 超伝導電流増幅機構とは？ 理化学研究所の創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループの樽茶清悟グループディレクターらの研究グループは、半導体のナノ細線上に作製したジョセフソン接合に、磁場を加えることで超伝導電流が増幅される効果について、これまで想定されていたトポロジカル相が関与していない、ということを明らかにした。 同研究結果は、科学雑誌「Physical Review Letters」(5月20日号)のEditors' Suggestion(注目論文)に選ばれており、オンライン版に5月19日付で掲載されている。 では、今回理化学研究所の研
不可能が可能に…一方向だけ超電動になる電子材料構造が発見された ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
蘭デルフト工科大学や独マックス・プランク微細構造物理学研究所などの研究チームは一方向の電流の流れだけ超電導になる電子材料構造を発見した。これまで不可能とされていた事象で、磁場の印加も必要ないという。超電導回路を使ったテラヘルツ級（テラは１兆）の次世代超高速コンピューターの構成要素などへの応用が見込まれる。 通常のジョセフソン接合は、電流を流すと二つの超電導体の間に直流のトンネル電流が流れる仕組み。二つの超電導材料の間に薄い絶縁体を挟み込んだ構造で、ＩＢＭなどが開発する量子コンピューターの超電導量子ビットに応用されている。 今回は、ジョセフソン接合を構成する超電導体のセレン化ニオブ（ＮｂＳｅ２）はそのままに、絶縁体を２次元結晶である臭化ニオブ（Ｎｂ３Ｂｒ８）の原子数層の薄膜に置換。すると磁場ゼロの条件で片方向の電流の流れしか超電導にならなかったという。ダイオードが電気の流れを一方向にすること
電気抵抗ゼロで絶縁体、未知の原理の「銅酸化物超電導体」が生まれた！ ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
新潟大学の佐々木進准教授らは、未知の原理の銅酸化物超電導体を開発した。物質としては電気抵抗がゼロの超電導になるが、銅酸化物は絶縁体になる。これまで銅酸化物の平面構造が超電導の源と理解されてきた。定説に当たらない超電導物質になる。 ２種類のプラセオジム・バリウム銅酸化物の積層構造を作製した。この物質は平面状に並んだ酸化銅がバリウム、銅酸化物、プラセオジム、銅酸化物、バリウム、銅酸化物の順で積み重なっている。マイナス２５５度Ｃで超電導になる。 各層の銅原子の状態を調べるために超高感度核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を開発した。室温と超電導で計測すると、バリウムとプラセオジムに挟まれた銅原子の応答周波数が高くなっていた。この応答から銅原子は絶縁体となっていると判断できた。他の高温超電導物質は応答周波数はほぼ変化しない。 これまで銅酸化物の平面構造が超電導の源と考えられてきたが、平面構造自体が電気を流さな
プラント内の送電ロスを95％削減、三相同軸型超電導ケーブルシステムが実用化へ
プラント内の送電ロスを95％削減、三相同軸型超電導ケーブルシステムが実用化へ：脱炭素（1/2 ページ） NEDOと昭和電線ケーブルシステム、BASFジャパンが、民間プラントの実系統に三相同軸型超電導ケーブルシステムを導入する「世界初」の実証試験を完了したと発表。昭和電線ケーブルシステムが中核になって開発した三相同軸型超電導ケーブルシステムをBASFジャパンの戸塚工場に導入し、約1年間安定稼働させ、商用化に向けた技術実証を確認した。 NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）と昭和電線ケーブルシステム、BASFジャパンは2021年12月6日、オンラインで会見を開き、民間プラントの実系統に三相同軸型超電導ケーブルシステムを導入する「世界初」（ニュースリリースより）の実証試験を完了したと発表した。NEDOの「戦略的省エネルギー技術革新プログラム」の支援の下、昭和電線ケーブルシステムが中核にな
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研究開発ライブラリ 電波望遠鏡向け高感度・小型超伝導マルチバンド受信機を開発−従来観測できなかった周波数帯の受信と受信機サイズの小型化により、ブラックホールの解明など天文学の発展に貢献− | 研究開発センター | 東芝