Updated on 2025/09/10

 
OKADA Tatsunori
 
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Citation count denotes the number of citations in papers published for a particular year.

Affiliation
Faculty of Engineering Department of Materials Science
Job
Associate Professor
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Research Areas

  • Natural Science / Magnetism, superconductivity, and strongly correlated systems  / superconducting vortex physics

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electric/electronic material engineering  / superconducting tapes/wires

Undergraduate Education

  • 2011.03   The University of Tokyo   Faculty of Liberal Arts   Graduated   Japan

  • 2009.03   The University of Tokyo   Faculty of Liberal Arts   Japan

Post Graduate Education

  • 2016.03   The University of Tokyo   Graduate School, Division of General Culture   Doctoral Program   Completed   Japan

  • 2013.03   The University of Tokyo   Graduate School, Division of General Culture   Master's Course   Completed   Japan

Degree

  • The University of Tokyo  -  Ph.D.   2016.03

Biography in Kyutech

  • 2024.09
     

    Kyushu Institute of Technology   Faculty of Engineering   Department of Materials Science   Associate Professor  

Biography before Kyutech

  • 2016.10 - 2024.08   Tohoku University   Assistant Professor   Japan

  • 2016.04 - 2016.09   The University of Tokyo   Special researcher of the Japan Society for the Promotion of Science   Japan

Academic Society Memberships

Papers

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Conference Prsentations (Oral, Poster)

  • REBコレ2025夏 〜柱状ピン-ランダムピン2層構造によるJc異方性の抑制と曲げひずみによるドメイン制御の影響〜 Invited

    岡田達典

    低温工学・超電導学会第12回若手の会研究会  2025.08  低温工学・超電導学会若手の会

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    Event date: 2025.08.05   Language:English   Country:Japan  

  • Gurevich-Cooleyによる粒界ピンニングモデルの一軸異方的超伝導への拡張 -Ba122線材におけるIcの磁場ヒステリシスの理解に向けて-

    岡田達典

    2025年度春季低温工学・超電導学会研究発表会  2025.05  低温工学・超電導学会

     More details

    Event date: 2025.05.28 - 2025.05.30   Language:Japanese   Country:Japan  

    (Ba,K)Fe2As2(Ba122)線材において、Icの印加磁場H依存性に顕著なヒステリシスが現れる。特に、単調な減磁過程Ic(H_dec)とは対称的に、増磁過程では磁場増大に伴ってIc(H_inc)が増大する挙動が見られる[M.Bonura et al., SuST 33 (2020) 095008.など]。このようなIc(H_inc)はGurevichとCooley[A.Gurevich and L.D. Cooley, PRB 50 (1994) 13563.]によって提案された「弱く粒界ピン止めされた渦糸と強く粒内ピン止めされた渦糸間の相互作用」で期待される振る舞いと似ている。
    Ba122線材では、Icの磁場ヒステリシス挙動が磁場の印加角度に依存する[J.Luo et al., IEEE-TAS 33 (2023) 8200405.]ことも確認されている。本研究では、角度依存するIcの磁場ヒステリシス挙動が有効質量の異方性に起因すると考え、Gurevich-Cooleyモデルに一軸異方性を取り入れる拡張を行った。その結果、定量性には詳細な考察を要するものの、観測されたIc(H)を拡張Gurevich-Cooleyモデルで凡そ説明できた。

  • 室温曲げひずみ印加によるGdBa2Cu3O7−δコート線材のドメイン制御とその通電特性への影響

    岡田達典,島村雄飛,淡路智

    第30回渦糸物理ワークショップ  2024.12  ボルテックスフォーラム

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    Event date: 2024.12.16 - 2024.12.18   Language:Japanese   Country:Japan  

    REBa2Cu3O7−δ(“REBCO”、RE は希土類元素/Y)コート線材の強磁場マグネット応用に 際し、REBCO 線材には巻線による曲げひずみや通電時の電磁力による一軸伸長ひず みが印加される。REBCO は双晶構造を有するが、a(b)軸が通電電流方向に揃った A(B) ドメインはひずみに対して異なる応答を示すことが知られている[1,2]。金研強磁場セ ンターでは、曲げひずみ[3,4]や一軸伸長ひずみ[2,5]印加下での熱処理による面内ドメ イン制御に取り組んできた。その過程で、REBCO 線材を曲げたまま室温静置するだ けで面内ドメインが変化することを見出した[4]。これは「コイル巻線した REBCO コ ート線材の超伝導特性が、短尺線材の特性とは別物である」ことを示唆しており、 ドメイン分率変化が REBCO 線材の超伝導特性に与える影響の解明は重要である。
    本研究では、(i)伸長/圧縮性の曲げひずみ εb 印加による GdBCO 線材の面内ドメイ ン制御、(ii)X 線回折によるドメイン分率評価、(iii)ドメイン制御 GdBCO 線材に対す る直流輸送特性評価(B||ab ≤ 15 T)を行なった。但し、曲げひずみによってドメイ ン制御を施しても、ひずみを徐荷するとドメイン分率が制御前の値に向けて緩和し ていく[4]ため、実験(ii)(iii)は実験(i)と同じ曲げひずみ状態で行なった[6]。
    その結果、(200), (020)ピークの強度比・面積比から求めた A ドメイン分率 fA が、 −0.43% ≤ εb ≤ +0.43%の伸長(圧縮)曲げひずみによって線形に減少(増加)することを 確認し、少なくとも|εb| ≤ +0.43%の曲げひずみにおいて fA を制御できる。電気抵抗 率から決めた超伝導転移温度 Tc が fA の変化に伴って単調に減少する一方で、上部臨 界磁場 Bc2∥ab(fA)は N 字型の非単調な変化を示し、臨界電流密度 Jc(B||ab, 77.3 K)の fA 依存性は低磁場と高磁場で異なる複雑な振る舞いを示した[6]。これら挙動の理解に は更なる体系的な調査が必要であり、人工ピンの異なる線材での測定などを予定し ている。発表では、上記の詳細について、現時点のデータを報告したい。

  • 曲げひずみ印加によるREBCOコート線材の面内ドメイン制御とその超伝導特性への影響

    岡田達典,島村雄飛,淡路智

    第85回応用物理学会秋季学術講演会  2024.09  応用物理学会

     More details

    Event date: 2024.09.16 - 2024.09.20   Language:Japanese   Country:Japan  

    強磁場マグネット応用において、REBa2Cu3O7−δ(REBCO、RE は希土類元素/Y)コート線材は 巻線時の曲げひずみや、通電時の電磁力による一軸ひずみに曝される。直方晶の REBCO は面内 に双晶構造を成し、a(b)軸が通電電流方向に揃った A(B)ドメインは印加ひずみに対して異な る応答を示す [1,2]。金研強磁場センターではこれまで、曲げひずみ [3] や一軸伸長ひずみ [2,4] 印加 下での熱処理による面内ドメイン制御に取り組んできた。その過程で、REBCO コート線材を室温 下で曲げたまま静置するだけで面内ドメインが変化することを見出した [4]。これは、コイル巻線 後の REBCO のドメイン構造は短尺線材での状態から変化しており、コイル化した REBCO コー ト線材の超伝導特性が短尺線材での測定結果とは全く別物である可能性も示唆する。よって、ド メイン分率変化が REBCO 線材の超伝導特性に与える影響の解明は重要である。
    そこで本研究では、(i) 伸長/圧縮性の曲げひずみ εb 印加による SuNAM 製 GdBCO 線材の面内ド メイン制御、(ii) ドメイン分率評価のための X 線回折測定、(iii) ドメイン制御した REBCO コート 線材に対する 15 T までの面内磁場下における直流輸送特性を評価した。但し、曲げひずみによっ てドメイン制御を施しても、ひずみを徐荷することでドメイン分率が制御前の値に向けて緩和し ていく [5] ため、実験 (ii)・(iii) は実験 (i) と同じ曲げひずみ状態で行なった。
    その結果、(200)・(020) 回折ピークの強度比・面積比から求めた A ドメイン分率 fA が、−0.43% ≤
    εb ≤ +0.43% の伸長(圧縮)曲げひずみにより線形に減少(増加)することを確認した。つまり、
    少なくとも |εb| ≤ +0.43% の曲げひずみ領域において fA を制御可能である。εb に凡そ線形変化す
    る fA と対照的に、ゼロ磁場下の電気抵抗率から定めた超伝導転移温度 Tc は |εb| に伴って減少した。
    一方で、磁場中電気抵抗率から定めた上部臨界磁場 B∥ab(0K)(WHH モデル [6] を適用)や不可逆 c2
    磁場 B∥ab(0K)(線形外挿)は |εb| に依らず、TAFF 状態 7 のピン止めポテンシャル U0(B||ab, 77.3K) irr
    や臨界電流密度 Jc(B||ab, 77.3K) は |εb| に応じて増大する傾向が見られた。すなわち、Tc の低下に も関わらず、面内磁場中での通電特性は向上した。反射 XRD から c 軸長が |εb| とともに増大する 傾向が見られ、「キャリア供給層-Cu-O2 間距離の伸長によるキャリア数の減少」「Fermi 面の 2 次 元化(=有効質量異方性の増大)に伴う面間コヒーレンス長の縮小」と考えれば、|εb| に伴なう Tc 低下と面内磁場中特性の向上を定性的に説明できそうであるが、より詳細な調査が必要である。

  • In-plain domain control of REBCO coated conductors by bending strain and its effects on superconducting properties

    Tatsurnori Okada,Yuhi Shimamura,Satoshi Awaji

    11th International Mechanical and Electromagnetic Properties of Composite Superconductors Workshop  2024.06  The Applied Superconductivity Center, National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University

     More details

    Event date: 2024.06.10 - 2024.06.14   Language:English   Country:United States  

    In high-field magnet applications, REBCO coated conductors (REBCO CCs, RE stands for rare-earth elements and/or Y) are exposed to a bending strain due to winding and a tensile strain due to electromagnetic forces during operation. Since REBCO is an orthorhombic material, an in-plane twin structure is formed. It is known that A and B domains, which are the regions where a and b axes are aligned in the direction of the current flow, exhibit different responses to applied strain [1, 2]. HFLSM has been working on controlling the in-plane domain structure through heat treatment by applying bending [3] or uniaxial strain [2, 4], and in the process, we have found that the in-plane domain fraction can be changed by just keeping REBCO CCs bent at room temperature [4]. This means that the superconducting properties of REBCO CCs formed into coils may differ from those evaluated in short samples. Thus, it is important to elucidate effects of the domain control by bending strain on superconducting properties of REBCO CCs.
    In this study, we performed (i) in-plane domain control of SuNAM’s GdBCO CCs by applying tensile/compressive bending strain εb, (ii) x-ray diffraction (XRD) to evaluate the in-plane domain fraction, and (iii) DC transport measurements to evaluate in-field superconducting properties with magnetic fields up to 15 T applied parallel to the ab plane of REBCO. Experiments (ii) and (iii) were performed while keeping REBCO CCs bent as in the experiment (i) since controlled domains tend to return to their original state once the bending strain is released [5].
    We confirmed that the A-domain fraction fA evaluated by scanning (200) and (020) peaks of XRD pattern decreases (increases) linearly with tensile (compressive) bending strain up to |εb| = 0.45%, indicating that the in-plane domain can be well controlled at least within this strain range. In contrast to the simple linear change in fA with bending strain, the critical temperature Tc exhibits a parabola-like decrease with εb, and the upper critical field in the low-T limit Bc2∥ab (0 K) estimated with the WHH model, Bc2∥ab (0 K) = 0.69Tc|dBc2∥ab (T~Tc)/dT|, appears to be almost constant. It is natural to speculate that these complicated εb dependences are caused by the change in the fraction of in-plane domains and different strain dependences in each domain, but further investigations are necessary to understand those behaviors.
    At the workshop, we would like to explain the experimental procedures and results mentioned above in detail.

Industrial Property

  • 超電導線材

    マラット ガイフーリン,ヴァレリー ペトリキン,セルゲイ リー,岡田 達典,淡路 智

     More details

    Application no:P 2023142242  Date applied:2023.09.01

    Announcement no:P2025035294  Date announced:2025.03.13

    【課題】従来と異なる方法により超電導体層の臨界電流の異方性が低減された超電導線材を提供することにある。
    【解決手段】他の層を介さずに任意の順序で積層された第1の超電導体層121と第2の超電導体層122を含む超電導体層12を備え、第1の超電導体層121が、柱状ピンニングセンターを有し、第2の超電導体層122が、点状ピンニングセンターを有する、超電導線材1を提供する。

Press

  • 成蹊大など、銅酸化物高温超伝導材料YBa2Cu3Oyの薄膜線材を創製し超伝導臨界電流密度150 MA/cm2を達成   Newspaper, magazine

    Masashi Miura, Go Tsuchiya, Takumu Harada, Keita Sakuma, Hodaka Kurokawa, Naoto Sekiya, Yasuyuki Kato, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato, Koichi Nakaoka, Teruo Izumi, Fuyuki Nabeshima, Atsutaka Maeda, Tatsumori Okada, Satoshi Awaji, Leonardo Civale and Boris Maiorov

    日本経済新聞  2022.10.24

     More details

    Author:Other  

    ◆新材料設計指針により銅酸化物高温超伝導材料YBa2Cu3Oy(注1))の薄膜線材を創製し世界最高の超伝導臨界電流密度150 MA/cm2(1億5000万アンペア/平方センチメートル)を達成。

    ◆本研究で創製したYBa2Cu3Oy薄膜線材は、18テスラ(注2))の高磁場下においても、すべての超伝導材料の中で最も高い超伝導臨界電流密度を達成。

    ◆磁場下で高い超伝導臨界電流が必要な核融合発電、高度医療診断装置、高度分析機器やリニアモーターカーなどの更なる高性能化・低コスト化・コンパクト化が期待される。

Honors and Awards

  • 第15回応用物理学会超伝導分科会研究奨励賞

    応用物理学会超伝導分科会   Mechanical and critical current characteristics of high-strength Bi#D2#DRSr#D2#DRCa#D2#DRCu#D3#DRO#D10+δ#DR multi-filamentary tapes reinforced with thicker Ni-alloy laminations with various pre-tensions   2024.03

    岡田達典

     More details

    Country:Japan

  • 第15回応用物理学会超伝導分科会論文賞

    応用物理学会超伝導分科会   Thermodynamic approach to enhance superconducting critical current performance   2024.03

    三浦正志, 土屋豪, 原田工夢, 作間啓太, 黒川穂高, 關谷尚人, 吉田竜視, 加藤丈晴, 中岡晃一, 和泉輝郎, 鍋島冬樹, 前田京剛, 岡田達典, 淡路智, L.Civale, B.Maiorov

     More details

    Country:Japan

  • 2022年度奨励賞

    低温工学・超電導学会   2022.05

    岡田達典

     More details

    Country:Japan

  • 2021年度国際交流奨励賞

    低温工学・超電導学会   Consideration on Double-Peak Structure Appeared in Uniaxial Strain Dependence of Critical Current Density of REBCO Coated Conductors   2021.05

    岡田達典

     More details

    Country:Japan

Grants-in-Aid for Scientific Research

  • ひずみ印加によるドメイン制御はレアアース系超伝導線材の特性を向上させるか?

    Grant number:25K07823  2025.04   基盤研究(C)

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    超伝導機器の性能は臨界電流密度Jcに左右される。レアアース系超伝導体(REBCO)は優れたJc特性を示す有力材料であるが、結晶軸が入れ替わった2つのドメインが混在するという厄介な性質を持つ。我々は最近、曲げひずみ印加に伴うREBCO線材のドメイン構造変化により、超伝導特性が向上する可能性を見出した。
    本研究では、人工ピン(Jcを増大させる非超伝導不純物)の添加条件が異なるREBCO線材を対象に「ひずみ印加によるドメイン変化がREBCO線材の超伝導特性に与える影響」を解明する。
    得られた知見を基に、「ドメイン変化を利用し、超伝導機器の性能向上を図る」新たな開発指針を開拓し、超伝導技術の発展を目指す。

  • 酸素欠損量制御で探る希土類系銅酸化物超伝導線材の縦磁界効果

    Grant number:21K14192  2021.04 - 2023.03   若手研究

     More details

    ゼロ抵抗で大電流を流せる超伝導線材は省エネルギー社会の実現に欠かせない基盤技術の一つであり、超伝導線材に流せる最大電流(臨界電流)の向上は重要課題の一つである。
    本研究では、臨界電流の向上に有効な「人為的不純物(人工ピン)導入」と「縦磁界効果」に主眼を置く。銅酸化物高温超伝導線材に還元アニールを施して意図的に酸素欠損を導入し、超伝導特性を系統的に変化させた上で、超伝導線材に導入された人工ピンが縦磁界効果を始めとする各種通電特性に及ぼす影響を明らかにする。その結果を元に、人工ピン導入戦略の立案を試みる。

  • 一軸ひずみ印加による鉄カルコゲナイドテープ線材の特性制御と強磁場応用への討究

    Grant number:18K13783  2018.04 - 2022.03   若手研究

Activities of Academic societies and Committees

  • 2025年度日本金属学会九州支部、日本鉄鋼協会九州支部、軽金属学会九州支部、北九州市、合同学術講演会   実行委員会  

    2025.05

     More details

    日本金属学会九州支部、日本鉄鋼協会九州支部、軽金属学会九州支部、北九州市共催

  • 応用物理学会超伝導分科会   超伝導分科会幹事(編集委員)  

    2025.04

  • 応用物理学会超伝導分科会   超伝導分科会幹事  

    2024.04

  • 第29回渦糸物理ワークショップ   実行委員会  

    2023.12

     More details

    ボルテックスフォーラム、東北大学金属材料研究所共催

Social activity outside the university

  • 講演会「超伝導・定常強磁場の紹介と津山中学・高校の生徒に挑戦して欲しいこと」

    Role(s):Lecturer

    岡山県立津山高等学校  令和3年度SSH成果報告会  オンライン  2021.07.13

     More details

    Audience: Junior students, High school students, Teachers

    Type:Lecture

  • 岡山県教育委員会 科学オリンピックへの道セミナー

    Role(s):Lecturer

    岡山県教育委員会  岡山県教育委員会 科学オリンピックへの道セミナー  2019.12.26

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Lecture

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2019.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2018.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2017.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2016.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2015.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2014.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2013.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2012.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学駒場キャンパス研究室見学会 講師

    Role(s):Lecturer, Demonstrator

    岡山県立津山高等学校  東大駒場キャンパス研究室見学会  2011.08

     More details

    Audience: High school students, Teachers

    Type:Seminar, workshop

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