MgB2超伝導バルク磁石の現状と展望

摘要

超伝導体の強磁場応用としては電磁石が一般的であるが，もう一つの形態として無通電型のバルタ磁石がある。混合状態の超伝導体に侵入した量子化磁束は外部磁場を取り除いてもピン止め効果により超伝導体内に留まる。こうして着磁された超伝導体は「疑似永久磁石」になる。捕捉磁場はそれに垂直な面内を周回する超伝導電流（臨界電流)で維持される。そのため，捕捉磁場は端部から中心に向かって重畳されていき，円盤形状の場合は中心で最高値となる（無数の一巻きコイルが入れ子構造になっているイメージ）。超伝導バルタ磁石の特徴の一つに非常にコンパタトなことが挙げられる。例えば，10T超伝導電磁石の直 径1m程度に対して，10T級バルタ磁石は直径10-20cm程度である（いずれも真空容器のサイズ）。また，漏洩磁場が極めて小さいため設置場所に制約が少ない。一方，反磁性効果を利用した磁気シールドや磁気レンズとしての利用も提案されている。最近では超伝導バルタの磁場捕捉機能と反磁性機能を組み合わせることで疑似無重力場が実現可能であることがシミュレーシヨン解析から提案されており，現在実証実験が進められている。