電気工学専攻
高性能超伝導線材のプロセスエンジニアリング
電気工学専攻 教授 吉田 隆
電気工学専攻 准教授 堀出 朋哉
電気工学専攻 准教授 堀出 朋哉
核融合や電動航空機に向け高性能の超伝導線材の開発が求められています。我々は、実用線材作製にも使われているパルスレーザー蒸着という成膜方法を用いて、高い特性の超伝導膜を作製するためにナノ構造制御を行い、世界最高レベルの超伝導特性を有する薄膜を開発してきました。
kmを超える長さの超伝導線材を高い特性を維持しながら安定に製造するには、薄膜作製プロセスを高度に制御することが重要になってきています。薄膜を作っている最中に、プルームと呼ばれる原料供給の発光状態を観察・画像解析・予測することにより、超伝導薄膜プロセスをリアルタイムに制御する研究を行っています。また超伝導薄膜の成長の様子を、機械学習を用いて理解する取り組みも行っています。これらにより高性能超伝導線材の製造プロセスの革新的な制御・管理を目指しています。
ナノロッドを導入した高性能超伝導膜
パルスレーザー蒸着装置とプルーム観察の様子
異なる成膜装置で作製した超伝導膜の特性に対する機械学習
異なる試料群の特性を単一のモデルで表現することに成功しました