有限要素法やFDTD(Finite-difference time-domain)法を用いた数値電磁界解析

• 高温超伝導薄膜内を流れる遮蔽電流密度解析

数値電磁界解析の計算手法には，FDTD法，有限要素法及び境界要素法などがあります．電磁界解析の一例として，本研究室では，連立常微分方程式の高速解法と特異積分の高精度評価法を実装した有限要素法（FEM）コードを開発し，同コードを用いて，誘導法及び永久磁石法を数値的に再現しました．さらに，HTS薄膜がクラックを含む場合に対して遮蔽電流密度を解析する手法を開発し，誘導法と永久磁石法によってクラックが検出できることを数値検証に成功しています．また，数値結果をアニメーション化することによって，超伝導現象の可視化を可能にしました．

磁力線と遮蔽電流密度の時間変化

永久磁石法による高温超伝導薄膜の臨界電流密度評価

下図の装置を用いて，高温超伝導薄膜の臨界電流密度の空間分布を実際に測定します．その実験結果を数値結果と比較することによって，両結果の検証を行います．

永久磁石法による臨界電流密度評価装置