(Ti，Ta)または(Ti，Ga)を添加したNb_3Snの上部臨界磁界及び臨界電流密度特性

摘要

1954年に発見されたNb_3Snは、60年以上経つ現在でも、国際熱核融合実験炉：ITER計画におけるトロイダル磁場(TF)コイル、中心ソレノイド(CS)コイル、核磁気共鳴(NMR)分析装置等の高磁界マグネット等に用いられる優れた超電導材料である。特にNb_3Snの上部臨界磁界B_(c2)はNb-Tiに比ベて2倍以上も高いことから、様々な分野への利用が期待され、より一層の臨界電流密度J_c特性向上が求められる。このNb_3Sn線材の作製には様々な手法があり、特に高磁界で高い臨界電流密度J_c特性が得られる線材作製法としてブロンズ法がある。このブロンズ法は確立された手法であるが、ブロンズに少量のチタン(Ti)添加によりNb_3Snの成長促進と上部臨界磁界B_(c2)、臨界電流密度J_c特性が改善されることが明らかにされている。さらにタンタル(Ta)、ガリウム(Ga)、ハフニウム(Hf)の添加は上部臨界磁界B_(c2)の増カロ、さらにジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、ゲルマニウム(Ge)の添加はNb_3Sn結晶粒の微細化に伴ったピンカ密度F_pの向上が有効であることが報告され、Hf添加に関しては、Nb_3Snの成長促進もある。よって更なる臨界電流密度J_c特性向上のためには、適切な元素添加が有効であると考えられる。