基本情報

写真a

金沢 新哲

カナザワ シンテツ


所属センター等1

環境調和材料工学研究センター

所属センター等2

理工学基礎教育センター

担当専攻 博士前期課程

情報電子工学系専攻

担当学科

創造工学科

職名

助教

電子メールアドレス

メールアドレス

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 電子・電気材料工学

  • 電力工学・電力変換・電気機器

研究分野キーワード 【 表示 / 非表示

  • 高温超伝導コイル・線材

  • NMR/MRI

  • 超伝導工学

  • 省エネ技術

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 高温超伝導線材の低抵抗接合の開発

    希土類系高温超伝導REBCO線材間の同類媒体によるヘテロ接合開発,Bi系高温超伝導線材間の分解溶融による短時間接合,RE123テープ線とBi2223多芯線間の低抵抗接合界面形成技術,2013年04月 ~ 継続中

  • REBCO線の多芯化技術開発

    REBCOスプリット線の製造開発,REBCOスクライビング線の評価,2013年04月 ~ 継続中

  • 低交流損失REBCOコイルの開発評価

    磁化損失の評価,結合損失の実験評価,通電損失の研究,2018年06月 ~ 継続中

研究歴 【 表示 / 非表示

  • LaOFeP超伝導バルクへのキャリアドープおよびLaOCoPバルクの遍歴電子磁性

    2007年04月 ~ 2010年03月

  • 加速器の高磁場超伝導磁石用RHQ-Nb3Al超伝導線の電気的・機械的特性および中性子回折測定による評価

    2010年04月 ~ 2013年03月

  • 超高磁場NMR/MRI用希土類系高温超伝導線材の低抵抗接合技術の開発およびREBCO線の多芯化による遮蔽電流の改善

    2013年04月 ~ 継続中

出身大学院・研究科等 【 表示 / 非表示

  • 日本大学

    2010年03月,博士後期,理工学研究科,修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学)

職歴 【 表示 / 非表示

  • 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構(KEK),博士研究員

    2010年04月 ~ 2013年03月

  • 国立研究開発法人 理化学研究所,研究員

    2013年04月 ~ 2016年10月

  • 国立大学法人 室蘭工業大学,助教(文部科学省卓越研究員)

    2016年10月 ~ 継続中

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 公益社団法人 低温工学・超電導学会

  • 公益社団法人 日本金属学会

  • 一般社団法人 電気学会

  • 日本希土類学会

  • 公益社団法人 応用物理学会

学術賞 【 表示 / 非表示

  • Outstanding Reviewer Awards 2018

    2019年03月13日,英国物理学会出版局(IOP Publishing)

  • Reviewer of the Year for Superconductor Science and Technology in 2018

    2019年03月13日,英国物理学会出版局(IOP Publishing)

 

高温超電導応用技術の研究開発

(1)次世代の高磁場&高分解能NMR/MRIの開発にむけて (2)REBCO極細多芯線による超電導コイルの省電技術の開発

研究開発の目的

(1)高温超電導線材の極低抵抗接合と永久電流磁石の技術の確立および実用化  (2)超電導コイルのACロスの改善にむけたREBCOスプリット線の製造開発および実用化

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。しかし、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。主に、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。Fig. 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。

研究紹介

研究開発の特徴/利点

1.研究のポイント 2.研究の新規性
  • 独創的なアイデアの発想と検証を重視
  • 新規方法の開拓に注力
  • 溶融バルクによる結晶的な接続法(CJMB)とマルチジャンクション法を併用
  • セラミックスの脆性を利用した内部スプリット法による多芯化
3.従来の技術に比べての優位性 4.特許関連の状況
  • 接合:高い臨界電流、実用的な接合強度、製造の簡便さ(コスト削減、時間短縮)
  • 多芯化:高い臨界電流、高い引張強度、遮蔽電流による磁場の改善、製造の簡便さ(低コスト、短時間加工)
  • “高温超伝導線材の接続体”,特願2017-165142, 2017.08.30(国内出願),金 新哲、前田 秀明、柳澤 吉紀
  • “高温超伝導線材の低抵抗接続体および接続方法”,PCT/JP2014/77966, 2014.10.22(国際出願);特願2014-19034, 2014.02.04(国内出願),金 新哲、前田 秀明、柳澤 吉紀
  • “高温超伝導多芯テープ線、その製造方法、および製造装置”,PCT/JP2015/072393, 2015.08.06(国際出願);特願2014-164590, 2014.08.12(国内出願),金 新哲、前田 秀明
 

著書 【 表示 / 非表示

  • Neutron Diffraction: Principles, Instrumentation and Applications

    Xinzhe Jin (Sole editor),Nova Science Publishers, Inc,2013年,978-1-62808-725-3

論文 【 表示 / 非表示

  • Superconducting joint interface for multi-filamentary Bi2223 tapes fabricated by JIM method

    Shintetsu Kanazawa, Yoshinori Yanagisawa,Journal of Alloys and Compounds (in press),2019年

  • Microstructural Analysis of Superconducting Joint Fabricated Using CJMB Between Gd123-coated Conductors

    Xinzhe Jin, Yasuteru Mawatari, Toshihiro Kuzuya, Yusuke Amakai, Yoshinori Tayu, Naoki Momono, Shinji Hirai, Yoshinori Yanagisawa,IEEE Transactions on Applied Superconductivity,29巻,5号,(頁 1 ~ 5),Article Number:6602205,2019年04月

  • Studies on apparatus and method for joining the high-temperature superconducting wires

    Xinzhe Jin,Cryogenics,98巻,(頁 1 ~ 4),2019年03月

  • Superconducting joint between multifilamentary Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ tapes based on incongruent melting for NMR and MRI applications

    Xinzhe Jin, Yu Suetomi, Renzhong Piao, Yuichi Matsutake, Tsuyoshi Yagai, Hiroki Mochida, Yoshinori Yanagisawa, Hideaki Maeda,Superconductor Science and Technology,32巻,3号,(頁 1 ~ 9),Article Number:035011,2019年02月

  • Fabrication of 16-main-core RE123 split wire using inner split method

    Xinzhe Jin, Yasuteru Mawatari, Toshihiro Kuzuya, Yusuke Amakai, Yoshinori Tayu, Naoki Momono, Shinji Hirai, Yoshinori Yanagisawa, Hideaki Maeda,IEEE Transactions on Applied Superconductivity,29巻,5号,(頁 1 ~ 4),Article Number:6601304,2019年02月

全件表示 >>

国際会議Proceedings 【 表示 / 非表示

  • Magnetism and Interlayer Distance of MnPS3 Controlled by Intercalation and Applying High Pressure

    Toshihiro Masubuchi, Xinzhe Jin, Kazuko Koyama, Yumiko Takahashi, Kouichi Takase, Yoshiya Uwatoko, Yoshiki Takano, and Kazuko Sekizawa,AIP Conference Proceedings,850巻,(頁 1279 ~ 1280),2006年,Orlando

論説・解説 【 表示 / 非表示

  • 量子ビームによる実用超電導線材および導体中の局所歪の非侵襲的測定の最近の進歩

    長村 光造、町屋 修太郎、土屋 佳則、鈴木 裕士、淡路 智、高橋 弘紀、小黒 英俊、Stefanus HARJO、辺見 務、中本 建志、金 新哲、菅野 未知央、梶原 賢太郎,低温工学学会誌,49巻,9号,(頁 475 ~ 484),2014年

学会等発表 【 表示 / 非表示

  • 極細多芯構造を有するREBCOスプリット線の特性

    金 新哲,川村 幸裕,関根 ちひろ,第98回 低温工学・超電導学会研究発表会,低温工学・超電導学会,第98回 2019年度春季 低温工学・超電導学会研究発表会 講演概要集,2019年05月28日,茨城県つくば市,日本

  • JIM法によるBi2223多芯線材間の超電導接合

    金 新哲、松竹 優一、持田 寛希、谷貝 剛、末富 佑、朴 任中、柳澤 吉紀,第97回低温工学・超電導学会研究発表会,低温工学・超電導学会,第97回 2018年度秋季 低温工学・超電導学会研究発表会 講演概要集,2018年11月19日,山形,日本

  • 内部スプリット法によるREBCO多芯テープ線の開発

    金 新哲、川村 幸裕、関根 ちひろ,第97回低温工学・超電導学会研究発表会,低温工学・超電導学会,第97回 2018年度秋季 低温工学・超電導学会研究発表会 講演概要集,2018年11月19日,山形,日本

  • REBCO線材間のヘテロ接合に関する研究

    金 新哲,第97回低温工学・超電導学会研究発表会,低温工学・超電導学会,第97回 2018年度秋季 低温工学・超電導学会研究発表会 講演概要集,2018年11月19日,山形,日本

  • Superconducting Joint for Rare Earth System High-temperature Superconducting wires

    Xinzhe Jin, Yasuteru Mawatari, Toshihiro Kuzuya, Yusuke Amakai, Yoshinori Tayu, Naoki Momono, and Shinji Hirai,Muroran-IT Rare Earth Workshop 2018,Muroran-IT Rare Earth Workshop 2018 Book of Abstracts,2018年11月08日,Usu-gun,Japan

全件表示 >>

共同研究の実績 【 表示 / 非表示

  • 公益法人等

    2017年05月25日,ナノテクノロジー・材料分野,0(円)

受託研究の実績 【 表示 / 非表示

  • 独立行政法人

    2018年04月01日,物質・材料分野,3900000(円)

科学研究費助成事業 【 表示 / 非表示

  • 高温超伝導線のヘテロ接合界面における微細構造の解析と接合メカニズムの解明

    2018年度 ~ 2020年度,基盤研究(C),18K04719

特許・実用新案取得 【 表示 / 非表示

  • 高温超伝導線材の接続体

    日本,特願2017-165142,特開2019-046557

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 地域社会概論(Bクラス)

    2019年度,学部

  • 地域社会概論(Cクラス)

    2019年度,学部

  • 地域社会概論(Dクラス)

    2019年度,学部

  • 地域社会概論(Aクラス)

    2019年度,学部

  • 電気電子工学実験A

    2019年度,学部

全件表示 >>

 

学会・研究会の主催等 【 表示 / 非表示

  • Muroran-IT Rare Earth Workshop 2018

    北海道,委員,日本

学会委員会 【 表示 / 非表示

  • Superconductor Science and Technology編集委員会

    2019年06月29日 ~ 継続中,論文査読,IOP Publishing,全国

  • Superconductor Science and Technology編集委員会

    2019年05月21日 ~ 2019年05月23日,論文査読,IOP Publishing,全国

  • Cryogenics編集委員会

    2019年04月26日 ~ 2019年05月14日,論文査読,Elsevier,全国

  • Superconductor Science and Technology編集委員会

    2019年03月21日 ~ 2019年03月29日,論文査読,IOP Publishing,全国

  • Superconductor Science and Technology編集委員会

    2019年02月12日 ~ 2019年02月15日,論文査読,IOP Publishing,全国

全件表示 >>

学協会役員 【 表示 / 非表示

  • 低温工学・超電導学会 東北・北海道支部

    2018年04月01日 ~ 継続中,地方支部,支部役員