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強磁場超伝導材料学 / High Field Superconducting Materials

単位数: 2. 担当教員: 淡路 智, 土屋 雄司. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語(一部英語).

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

授業にはGoogle Classroomを利用

1,目的
 実用超伝導材料の基本概念と超伝導マグネットの原理を理解する。
2,概要
 実用超伝導材料に関連する基礎物性について学び,これを踏まえた電磁現象を理解することで,実用超伝導材料に必要な機能を学習する。最終的にその実用例としての超伝導マグネットについて,その仕組みを理解する。
3,達成目標等
 a. 超伝導が専門でない学生は,超伝導材料や応用機器の仕組みを理解して使うことができる。
 b. 超伝導が専門の学生は,応用に必要な機能を理解して研究を推進することができる。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Google Classroom will be used

1. Objective
The objective is to understand the basics of practical superconducting materials and magnet.
2. Summary
This course covers the basic properties of superconductors,related to the practical superconducting cables. At last part of the course, the principle of superconducting magnets are learned as the example of superconducting applications.
3. Goal
 a. For studens who's speciallity is not superconductivity, they can operate superconducting applications such as superocnducting magnets with deep undestand of those principle.
 b. a. For studens who's speciallity is superconductivity, they can sudy with a deep undestand of functions of practical superconducting materials.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

低温物理学の基礎的事項を学習していることが望ましい.

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Study of low temperature physics is reccomended.

授業計画

第1回 ガイダンス
第2回 序:材料としての超伝導体(淡路)
第3回 超伝導現象の基礎1 超伝導現象とロンドン方程式(淡路)
第4回 超伝導現象の基礎2 GL方程式(淡路)
第5回 超伝導現象の基礎3 磁束ピンニング(淡路)
第6回 極超伝導現象の基礎4 臨界状態モデルと交流損失(土屋)
第7回 超伝導材料の基礎(土屋)
第8回 金属系超伝導材料(土屋)
第9回 高温超伝導体の歴史と特徴(土屋)
第10回 高温超伝導線材:Bi系(土屋)
第11回 高温超伝導材料:希土類系他(土屋)
第12回 超伝導マグネット基礎(淡路)
第13回 超伝導マグネット応用(淡路)
第14回 まとめ

授業計画(E)

1. Guidance
2. Introduction: Overview of supercondcuting materials(Awaji)
3. Basis of superconductivity 1: London(Awaji)
4. Basis of superconductivity 2: GL theory(Awaji)
5. Basis of superconductivity 3: Flux pinning(Awaji)
6. Basis of superconductivity 4: Critical state model and ac loss (Tsuchiya)
7. Basics of practical superconducting materialas (Tsuchiya)
8. Metalic superconducting materials (Tsuchiya)
9. High temperature superconductors:Basic properties (Tsuchiya)
10. Practical high temperature superconductor materals:Bi-based system (Tsuchiya)
11. Practical high temperature superconductor materals:RE-based system (Tsuchiya)
12. Basics of Superconducting magnet(Awaji)
13. Practical superconducting magnet and its applications(Awaji)
14. Summary

授業時間外学習

講義資料の復習と課題への取り組み

授業時間外学習(E)

Review of lecture notes and assignments

成績評価方法及び基準

出席及びレポートで評価する。

成績評価方法及び基準(E)

Evaluation by attendance and repoorts

教科書および参考書

  • 磁束ピンニングと電磁現象, 松下照男, 産業図書 (1994) ISBN/ISSN: 4782857519
  • 超電導工学, 山村 昌, 電気学会 (1988) ISBN/ISSN: 4886861091
  • 超伝導材料, 長村光造, 米田出版 (2000) ISBN/ISSN: 4946553053
  • M.ティンカム、 青木 亮三訳, 超伝導入門(上),(下), 吉岡書店 (2004) ISBN/ISSN: 4842703164

オフィスアワー

月ー金:9:00-17:00

オフィスアワー(E)

Mon-Fri:9:00-17:00

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