JP2000106043A - 酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体およびそれらの製造方法 - Google Patents
酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体およびそれらの製造方法Info
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導電流を多く流すことができ、集合の形
状の自由度が高く、かつインダクタンスの設計が容易な
酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体お
よびそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物超電導素線２０は基材１と中間層
２と酸化物超電導薄膜３とを有している。長尺で可撓性
のある基材１の長手方向に垂直な断面は円形または正多
角形である。この基材１の外周には中間層２が被覆され
ており、さらにその外周には酸化物超電導薄膜３が被覆
されている。この酸化物超電導薄膜３は、結晶軸方向の
揃った部分を有し、その結晶軸方向の揃った部分は素線
２０の長手方向に連続している。
状の自由度が高く、かつインダクタンスの設計が容易な
酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体お
よびそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物超電導素線２０は基材１と中間層
２と酸化物超電導薄膜３とを有している。長尺で可撓性
のある基材１の長手方向に垂直な断面は円形または正多
角形である。この基材１の外周には中間層２が被覆され
ており、さらにその外周には酸化物超電導薄膜３が被覆
されている。この酸化物超電導薄膜３は、結晶軸方向の
揃った部分を有し、その結晶軸方向の揃った部分は素線
２０の長手方向に連続している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流に対して超電
導臨界電流が大きく、電力損失の小さい酸化物超電導導
体およびそれを作製するための酸化物超電導素線とそれ
らの製造方法とに関するものである。
導臨界電流が大きく、電力損失の小さい酸化物超電導導
体およびそれを作製するための酸化物超電導素線とそれ
らの製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超電導素線を集合して超電導導体を製造
することは実施されている。この素線を集合する場合
に、素線の臨界電流密度が高く、すべての素線に均等に
電流が流れることが、超電導状態で大きな電流を流す、
あるいは低損失で電流を流すために必要である。交流損
失を低減するために、金属系超電導導体では径の細い素
線が大量に束ねられて使用されている。
することは実施されている。この素線を集合する場合
に、素線の臨界電流密度が高く、すべての素線に均等に
電流が流れることが、超電導状態で大きな電流を流す、
あるいは低損失で電流を流すために必要である。交流損
失を低減するために、金属系超電導導体では径の細い素
線が大量に束ねられて使用されている。
【０００３】また、超電導素線についても、可撓性に優
れ、大きな臨界電流（Ｉｃ）を持つ細い超電導素線を得
る努力がなされている。金属系超電導素線では、被覆さ
れた線を束ねて伸線する方法が採られており、Ｂｉ系酸
化物超電導線でも似た方法が実施されている。
れ、大きな臨界電流（Ｉｃ）を持つ細い超電導素線を得
る努力がなされている。金属系超電導素線では、被覆さ
れた線を束ねて伸線する方法が採られており、Ｂｉ系酸
化物超電導線でも似た方法が実施されている。
【０００４】また、ＲX ＢａY ＣｕZ ＯW 酸化物超電導
線については、カーボンファイバや金属ファイバを芯に
したものが試みられている。
線については、カーボンファイバや金属ファイバを芯に
したものが試みられている。
【０００５】このことは、たとえば特開平１−９３００
６号公報、あるいは J. G. Wang et. al.,“Y-Ba-Cu-O
superconducting fibers and wires by spray pyrolysi
s oncorbon fibers”, J. Appl. Phys. Vol.67 No.4, p
p.2160-2162、あるいは L.D. Woolf et. al., “Contin
uas fabrication of high-temperature superconductor
coated metal fiber and multifilamentary wire ”,
Appl. Phys. Lett.Vol.58 No.5, pp.534-536 に記載さ
れている。
６号公報、あるいは J. G. Wang et. al.,“Y-Ba-Cu-O
superconducting fibers and wires by spray pyrolysi
s oncorbon fibers”, J. Appl. Phys. Vol.67 No.4, p
p.2160-2162、あるいは L.D. Woolf et. al., “Contin
uas fabrication of high-temperature superconductor
coated metal fiber and multifilamentary wire ”,
Appl. Phys. Lett.Vol.58 No.5, pp.534-536 に記載さ
れている。
【０００６】また、ＲX ＢａY ＣｕZ ＯW 酸化物超電導
体では、臨界電流密度が結晶粒界により制限されてしま
うため、より大きな臨界電流密度（Ｊｃ）を得る必要が
ある。このため、イオンビームアシストデポジション
法、基板傾斜法（ＩＳＤ法）により結晶配向性を持たせ
た中間層を円盤状の基板上に形成し、その上にパルスレ
ーザ蒸着法（ＰＬＤ法）や有機金属化学堆積法（ＭＯＣ
ＶＤ法）により結晶配向性を持った超電導薄膜を形成す
る方法が行なわれている。また、細長い単結晶基材上に
液相エピタキシャル法などの薄膜を利用し、その酸化物
超電導薄膜に結晶配向性を持たせてやる方法も行なわれ
ている。
体では、臨界電流密度が結晶粒界により制限されてしま
うため、より大きな臨界電流密度（Ｊｃ）を得る必要が
ある。このため、イオンビームアシストデポジション
法、基板傾斜法（ＩＳＤ法）により結晶配向性を持たせ
た中間層を円盤状の基板上に形成し、その上にパルスレ
ーザ蒸着法（ＰＬＤ法）や有機金属化学堆積法（ＭＯＣ
ＶＤ法）により結晶配向性を持った超電導薄膜を形成す
る方法が行なわれている。また、細長い単結晶基材上に
液相エピタキシャル法などの薄膜を利用し、その酸化物
超電導薄膜に結晶配向性を持たせてやる方法も行なわれ
ている。
【０００７】イオンビームアシストデポジション法につ
いては、たとえば Y. Iijima et. al., “In-plane ali
gned YBa2Cu3O7-x thin-films doposited on polycryst
alline metallic substrates”,Appl. Phys. Lett. Vo
l.60 No.6, 1992, pp.769-771に記載されており、基板
傾斜法、液相エピタキシャル法についてはたとえば Y.Y
amada et. al., “Liquid Phase Epitaxy of YBCO Sing
le-Crystalline OxideFibers for Power Applicatio
n”, Advances in Superconductivity IX Vol.2,1996,
pp.653-655に記載されている。
いては、たとえば Y. Iijima et. al., “In-plane ali
gned YBa2Cu3O7-x thin-films doposited on polycryst
alline metallic substrates”,Appl. Phys. Lett. Vo
l.60 No.6, 1992, pp.769-771に記載されており、基板
傾斜法、液相エピタキシャル法についてはたとえば Y.Y
amada et. al., “Liquid Phase Epitaxy of YBCO Sing
le-Crystalline OxideFibers for Power Applicatio
n”, Advances in Superconductivity IX Vol.2,1996,
pp.653-655に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】（１） 上述の従来例
のうちファイバを芯としたものでは、超電導層の結晶軸
方向を３軸とも揃えることができないため、（ａ）臨界
電流密度が低く制限されてしまうという問題点と、
（ｂ）超電導層の厚みが厚いため特性が劣化しやすいと
いう問題点と、（ｃ）超電導層の厚みを均一にし難いと
いう問題点とがあった。以下、そのことについて詳細に
説明する。
のうちファイバを芯としたものでは、超電導層の結晶軸
方向を３軸とも揃えることができないため、（ａ）臨界
電流密度が低く制限されてしまうという問題点と、
（ｂ）超電導層の厚みが厚いため特性が劣化しやすいと
いう問題点と、（ｃ）超電導層の厚みを均一にし難いと
いう問題点とがあった。以下、そのことについて詳細に
説明する。
【０００９】（ａ） 酸化物超電導体は、結晶方位によ
り超電導特性に異方性があり、また結晶粒界が超電導電
流を阻害する。このため、超電導特性に優れた酸化物超
電導薄膜を形成するためには、酸化物超電導薄膜の結晶
配向性を揃える必要がある。結晶配向性を揃えるために
は、基材に対してある角度をもってイオンビームを照射
するか、あるいは基材に対してある角度をもって原料を
蒸着する必要がある。
り超電導特性に異方性があり、また結晶粒界が超電導電
流を阻害する。このため、超電導特性に優れた酸化物超
電導薄膜を形成するためには、酸化物超電導薄膜の結晶
配向性を揃える必要がある。結晶配向性を揃えるために
は、基材に対してある角度をもってイオンビームを照射
するか、あるいは基材に対してある角度をもって原料を
蒸着する必要がある。
【００１０】しかし、ファイバのように細く丸い基材で
は、基材の薄膜が堆積される面に対するイオンビームの
照射角度や原料の蒸着角度を一定にすることができない
ため、結晶配向性の揃った酸化物超電導薄膜を得ること
ができない。したがって、臨界電流密度が低く制限され
てしまう。
は、基材の薄膜が堆積される面に対するイオンビームの
照射角度や原料の蒸着角度を一定にすることができない
ため、結晶配向性の揃った酸化物超電導薄膜を得ること
ができない。したがって、臨界電流密度が低く制限され
てしまう。
【００１１】なお、カーボンファイバを芯としてパルス
レーザデポジション（ＰＬＤ）法で薄い超電導層をつけ
る試み（A. Al-Sharif et. al., “Attempts to prepar
e Bi-based superconductors on a carbon fiber subst
rate”, J. Appl. Phys. Vol.67 No.9, pp.5023-5025）
もあるが、超電導電流を流すことには成功していない。
レーザデポジション（ＰＬＤ）法で薄い超電導層をつけ
る試み（A. Al-Sharif et. al., “Attempts to prepar
e Bi-based superconductors on a carbon fiber subst
rate”, J. Appl. Phys. Vol.67 No.9, pp.5023-5025）
もあるが、超電導電流を流すことには成功していない。
【００１２】（ｂ） また超電導層の厚みに関しては、
よく知られているように、超電導電流は超電導体のごく
表面にしか流れない。その厚みは１μｍ前後とみられて
いる。これに対して上述した従来例では超電導層が数十
μｍとなっている。超電導層が厚いと電流に寄与しない
部分が大きくなって効率が悪くなるばかりでなく、電流
の流れる外周部で曲げによる歪みが大きくなって特性劣
化の原因となりやすい。
よく知られているように、超電導電流は超電導体のごく
表面にしか流れない。その厚みは１μｍ前後とみられて
いる。これに対して上述した従来例では超電導層が数十
μｍとなっている。超電導層が厚いと電流に寄与しない
部分が大きくなって効率が悪くなるばかりでなく、電流
の流れる外周部で曲げによる歪みが大きくなって特性劣
化の原因となりやすい。
【００１３】（ｃ） また、ＰＬＤ法を始めとする物理
堆積法では、薄膜が堆積される方向が薄膜原料の飛行方
向により制限される。このため、ファイバのように細く
丸い基材上にＰＬＤ法などの物理堆積法により薄膜を堆
積する場合、基材の断面の半分には超電導層が形成され
ない。よって、上記基材の全面を超電導層で覆うために
は、薄膜形成工程を２回繰返すか、基材に対してターゲ
ットを２ヵ所に設置する必要がある。また厚みの均一性
まで考えると、より多くの成膜の繰返しが必要となる
か、もしくはより多くのターゲットを設置する必要があ
る。
堆積法では、薄膜が堆積される方向が薄膜原料の飛行方
向により制限される。このため、ファイバのように細く
丸い基材上にＰＬＤ法などの物理堆積法により薄膜を堆
積する場合、基材の断面の半分には超電導層が形成され
ない。よって、上記基材の全面を超電導層で覆うために
は、薄膜形成工程を２回繰返すか、基材に対してターゲ
ットを２ヵ所に設置する必要がある。また厚みの均一性
まで考えると、より多くの成膜の繰返しが必要となる
か、もしくはより多くのターゲットを設置する必要があ
る。
【００１４】また、基材表面に多数の凹部が存在する場
合、これらの凹部にも均一に超電導層を形成するために
は、上記の成膜の繰返し回数もしくはターゲットの設置
個数をさらに多くする必要がある。
合、これらの凹部にも均一に超電導層を形成するために
は、上記の成膜の繰返し回数もしくはターゲットの設置
個数をさらに多くする必要がある。
【００１５】また基材と超電導層との間に中間層を形成
する場合にも、上記と同様のことがいえる。特に中間層
は基材材料の超電導層への拡散による超電導特性の劣化
を防止するために必要となることが多い。このため、こ
の中間層が基材全面に形成されていないと、そこからの
拡散により超電導層全体が劣化し、場合によっては超電
導電流が流れないこともあり得る。
する場合にも、上記と同様のことがいえる。特に中間層
は基材材料の超電導層への拡散による超電導特性の劣化
を防止するために必要となることが多い。このため、こ
の中間層が基材全面に形成されていないと、そこからの
拡散により超電導層全体が劣化し、場合によっては超電
導電流が流れないこともあり得る。
【００１６】このように従来例では、超電導層や中間層
の厚みの均一性が悪いため、その厚みを薄くしようとし
た場合に、部分的に超電導層や中間層のない部分ができ
てしまう。これにより、電流を流すことができなくなっ
たり、それに至らなくとも超電導層の薄い部分で超電導
電流の流せる大きさ（超電導臨界電流：Ｉｃ）が制限さ
れてしまう。
の厚みの均一性が悪いため、その厚みを薄くしようとし
た場合に、部分的に超電導層や中間層のない部分ができ
てしまう。これにより、電流を流すことができなくなっ
たり、それに至らなくとも超電導層の薄い部分で超電導
電流の流せる大きさ（超電導臨界電流：Ｉｃ）が制限さ
れてしまう。
【００１７】（２） また上述の従来例のうち薄膜を利
用したものでは、素線としてテープ状あるいは円盤状の
ものを用いているため集合の形状が著しく制限される、
インダクタンスを正確に設計することが困難であるなど
の問題がある。以下、そのことについて詳細に説明す
る。
用したものでは、素線としてテープ状あるいは円盤状の
ものを用いているため集合の形状が著しく制限される、
インダクタンスを正確に設計することが困難であるなど
の問題がある。以下、そのことについて詳細に説明す
る。
【００１８】上述の従来例のように薄膜を利用して高い
Ｊｃを得るために、結晶配向性をもたせて薄膜を形成す
ることも試みられている。この場合、超電導層に結晶配
向性をもたせるためにテープ状、円盤状などの基材が用
いられている。なぜなら、テープ状の基材なら、基材の
薄膜が堆積される面に対するイオンビームの照射角度や
原料の蒸着角度を一定にすることができるからである。
Ｊｃを得るために、結晶配向性をもたせて薄膜を形成す
ることも試みられている。この場合、超電導層に結晶配
向性をもたせるためにテープ状、円盤状などの基材が用
いられている。なぜなら、テープ状の基材なら、基材の
薄膜が堆積される面に対するイオンビームの照射角度や
原料の蒸着角度を一定にすることができるからである。
【００１９】しかし、テープ状の基材を用いているた
め、それによって得られる超電導素線では曲げられる方
向が制限されることになり、自由な形状への加工が不可
能となる。特に、得られた超電導線を集合して利用する
場合に、集合の形状が著しく制限されてしまう。たとえ
ば、素線を撚り合わせる場合のピッチをある程度大きく
する必要がある。これらの要因は、超電導導体を使用す
るために曲げる場合にも、これを阻害する原因となる。
め、それによって得られる超電導素線では曲げられる方
向が制限されることになり、自由な形状への加工が不可
能となる。特に、得られた超電導線を集合して利用する
場合に、集合の形状が著しく制限されてしまう。たとえ
ば、素線を撚り合わせる場合のピッチをある程度大きく
する必要がある。これらの要因は、超電導導体を使用す
るために曲げる場合にも、これを阻害する原因となる。
【００２０】またこのような超電導線は、ある程度の幅
をもっているため、電流の流れる方向はその幅の中で自
由度がある。そのため、素線を撚り合わせたり、スパイ
ラル状に集合させたりする場合、そのインダクタンスを
正確に設計してやることが難しくなる。
をもっているため、電流の流れる方向はその幅の中で自
由度がある。そのため、素線を撚り合わせたり、スパイ
ラル状に集合させたりする場合、そのインダクタンスを
正確に設計してやることが難しくなる。
【００２１】それゆえ、本発明の一の目的は、超電導電
流を多く流すことができ、集合の形状の自由度が高く、
かつインダクタンスの設計が容易な酸化物超電導素線と
それを集合した酸化物超電導導体およびそれらの製造方
法を提供することである。
流を多く流すことができ、集合の形状の自由度が高く、
かつインダクタンスの設計が容易な酸化物超電導素線と
それを集合した酸化物超電導導体およびそれらの製造方
法を提供することである。
【００２２】また、本発明の他の目的は、基材の断面形
状を円形などとした場合でも、簡単な成膜装置で１回の
成膜工程のみで略均一な膜厚の超電導薄膜を形成するこ
とのできる酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超
電導導体の製造方法を提供することである。
状を円形などとした場合でも、簡単な成膜装置で１回の
成膜工程のみで略均一な膜厚の超電導薄膜を形成するこ
とのできる酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超
電導導体の製造方法を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、中間層
と酸化物超電導薄膜とをパルスレーザデポジション法に
より円形断面の基材上に形成したところ、結晶配向性の
ない場合よりも高い超電導臨界電流密度（Ｊｃ）を示す
ものがあることを見出した。これは、円形断面の一部に
おいて基板傾斜法による場合と同様の角度が、蒸着粒子
と基材表面との間に形成され、その部分において結晶軸
方向が３軸ともに配向したためと考えられる。つまり、
円形断面の基材上であっても、結晶軸方向の揃った部分
を有する中間層を形成することができ、その中間層上に
酸化物超電導薄膜を形成したため、酸化物超電導薄膜に
結晶軸方向の揃った部分が生じることがわかった。そし
て、表面に中間層が形成された基材を移動させながら酸
化物超電導薄膜を長手方向に連続的に成膜することで、
結晶軸方向の揃った部分が長手方向に連続した酸化物超
電導薄膜を形成できることがわかった。
と酸化物超電導薄膜とをパルスレーザデポジション法に
より円形断面の基材上に形成したところ、結晶配向性の
ない場合よりも高い超電導臨界電流密度（Ｊｃ）を示す
ものがあることを見出した。これは、円形断面の一部に
おいて基板傾斜法による場合と同様の角度が、蒸着粒子
と基材表面との間に形成され、その部分において結晶軸
方向が３軸ともに配向したためと考えられる。つまり、
円形断面の基材上であっても、結晶軸方向の揃った部分
を有する中間層を形成することができ、その中間層上に
酸化物超電導薄膜を形成したため、酸化物超電導薄膜に
結晶軸方向の揃った部分が生じることがわかった。そし
て、表面に中間層が形成された基材を移動させながら酸
化物超電導薄膜を長手方向に連続的に成膜することで、
結晶軸方向の揃った部分が長手方向に連続した酸化物超
電導薄膜を形成できることがわかった。
【００２４】それゆえ本発明の酸化物超電導素線は、長
尺で可撓性のある基材の表面に酸化物超電導薄膜を形成
した酸化物超電導素線において、基材の長手方向に垂直
な断面は円形、楕円形または正多角形であり、酸化物超
電導薄膜は結晶軸方向の揃った部分を有し、結晶軸方向
の揃った部分は長手方向に連続している。
尺で可撓性のある基材の表面に酸化物超電導薄膜を形成
した酸化物超電導素線において、基材の長手方向に垂直
な断面は円形、楕円形または正多角形であり、酸化物超
電導薄膜は結晶軸方向の揃った部分を有し、結晶軸方向
の揃った部分は長手方向に連続している。
【００２５】この酸化物超電導素線は、表面に形成され
た酸化物超電導薄膜全体が結晶配向しているわけではな
いので、酸化物超電導体のみのＪｃを考えると、従来例
のテープ状の基材を用いる方がＪｃの高いものが得られ
る。しかし、このような形状の素線を集合した酸化物超
電導導体では、酸化物超電導体の断面積がテープ状の素
線を集合する場合よりも大きくなるため、超電導電流を
多く流すことが可能となる。
た酸化物超電導薄膜全体が結晶配向しているわけではな
いので、酸化物超電導体のみのＪｃを考えると、従来例
のテープ状の基材を用いる方がＪｃの高いものが得られ
る。しかし、このような形状の素線を集合した酸化物超
電導導体では、酸化物超電導体の断面積がテープ状の素
線を集合する場合よりも大きくなるため、超電導電流を
多く流すことが可能となる。
【００２６】たとえば以下の表１に、１ｃｍ角サイズの
超電導導体を、幅１０ｍｍ、厚み０．１ｍｍのテープ状
の超電導素線を１００本重ねて形成した場合と、円形断
面の細い素線を束ねて形成した場合とのＩｃなどの試算
例を示す。
超電導導体を、幅１０ｍｍ、厚み０．１ｍｍのテープ状
の超電導素線を１００本重ねて形成した場合と、円形断
面の細い素線を束ねて形成した場合とのＩｃなどの試算
例を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１からわかるように、同等のＩｃを得る
ための超電導薄膜のＪｃは円形断面の細い素線の場合、
テープ状素線の場合よりかなり小さくてもよい。これ
は、超電導素線を単純に束ねた場合の試算であるが、交
流伝送用の超電導導体では素線をスパイラル状などの形
に集合することが、電流の内部への侵入や損失低減のた
めに必要となる。そのような加工を行なう場合には加工
性の優れた細い円形素線の方が、超電導導体の断面直径
をより小さくすることができる。
ための超電導薄膜のＪｃは円形断面の細い素線の場合、
テープ状素線の場合よりかなり小さくてもよい。これ
は、超電導素線を単純に束ねた場合の試算であるが、交
流伝送用の超電導導体では素線をスパイラル状などの形
に集合することが、電流の内部への侵入や損失低減のた
めに必要となる。そのような加工を行なう場合には加工
性の優れた細い円形素線の方が、超電導導体の断面直径
をより小さくすることができる。
【００２９】また、円形断面の細い素線はテープ状の素
線よりも加工性が良いため、集合の形状を自由に設計す
ることが可能となる。このことは、必要な電流値により
細い超電導導体を作製することができる、設置する場所
により偏平な超電導導体を作製することができる、交流
を低損失で流せるように素線を転位させ、撚り合わせて
集合させることができる、などのメリットとなる。ま
た、テープ状の素線と比較して、円形断面の細い素線で
はそのインダクタンスを正確に設計することが容易であ
る。
線よりも加工性が良いため、集合の形状を自由に設計す
ることが可能となる。このことは、必要な電流値により
細い超電導導体を作製することができる、設置する場所
により偏平な超電導導体を作製することができる、交流
を低損失で流せるように素線を転位させ、撚り合わせて
集合させることができる、などのメリットとなる。ま
た、テープ状の素線と比較して、円形断面の細い素線で
はそのインダクタンスを正確に設計することが容易であ
る。
【００３０】また、より配向部分の面積を大きくするた
めには、線の断面を正多角形とすることも有効である。
正多角形の各面に対し、原料の蒸着方向、あるいはイオ
ンビームの照射方向を一定とすることで、基材のその面
上において酸化物超電導薄膜を３軸ともに配向させるこ
とができるからである。
めには、線の断面を正多角形とすることも有効である。
正多角形の各面に対し、原料の蒸着方向、あるいはイオ
ンビームの照射方向を一定とすることで、基材のその面
上において酸化物超電導薄膜を３軸ともに配向させるこ
とができるからである。
【００３１】実際には、細い正多角形の基材を使用した
場合には、その基材の特定の面を、原料蒸着方向に対し
て一定に保持することが困難である。しかし、基材断面
を正多角形に成形する工程に連続して原料の蒸着を実施
すれば、基材の特定の面を原料蒸着方向に対して一定に
保持することが可能となる。また、成形部を加熱するこ
とにより基材の温度が蒸着部で最適な温度になるように
加熱すれば、より簡単な工程で高性能の酸化物超電導素
線を作製することができる。
場合には、その基材の特定の面を、原料蒸着方向に対し
て一定に保持することが困難である。しかし、基材断面
を正多角形に成形する工程に連続して原料の蒸着を実施
すれば、基材の特定の面を原料蒸着方向に対して一定に
保持することが可能となる。また、成形部を加熱するこ
とにより基材の温度が蒸着部で最適な温度になるように
加熱すれば、より簡単な工程で高性能の酸化物超電導素
線を作製することができる。
【００３２】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、結晶軸方向の揃った部分は、酸化物超電導素線の一
方端近傍から他方端近傍まで連続して延びている。
は、結晶軸方向の揃った部分は、酸化物超電導素線の一
方端近傍から他方端近傍まで連続して延びている。
【００３３】これにより、一方端近傍から他方端近傍へ
多くの超電導電流を流すことが可能となる。
多くの超電導電流を流すことが可能となる。
【００３４】上記酸化物超電導素線を実現する１つの方
法として、酸化物超電導薄膜と基材の間に中間層を備
え、その中間層において結晶軸方向の揃った部分を長手
方向に連続して形成し、その表面上に酸化物超電導薄膜
を形成することにより、酸化物超電導薄膜の結晶軸方向
が中間層の結晶軸方向に従って長手方向に揃ったものと
する方法が有効である。
法として、酸化物超電導薄膜と基材の間に中間層を備
え、その中間層において結晶軸方向の揃った部分を長手
方向に連続して形成し、その表面上に酸化物超電導薄膜
を形成することにより、酸化物超電導薄膜の結晶軸方向
が中間層の結晶軸方向に従って長手方向に揃ったものと
する方法が有効である。
【００３５】これにより、円形断面の表面上でも、結晶
軸方向の揃った部分を有する酸化物超電導薄膜を得るこ
とができる。
軸方向の揃った部分を有する酸化物超電導薄膜を得るこ
とができる。
【００３６】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、基材は金属線またはセラミック繊維である。
は、基材は金属線またはセラミック繊維である。
【００３７】これにより、基材の材質を適宜選択するこ
とができる。上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜の厚みは、伝送しようとする電磁
エネルギーが酸化物超電導薄膜内部まで侵入し得る程度
に小さい。
とができる。上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜の厚みは、伝送しようとする電磁
エネルギーが酸化物超電導薄膜内部まで侵入し得る程度
に小さい。
【００３８】これにより、超電導電流に寄与しない超電
導薄膜の部分を小さくできるため、効率が良くなるばか
りでなく、電流の流れる外周部での曲げによる歪みを小
さくでき特性を良好にすることができる。
導薄膜の部分を小さくできるため、効率が良くなるばか
りでなく、電流の流れる外周部での曲げによる歪みを小
さくでき特性を良好にすることができる。
【００３９】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜の厚みが１．２μｍ以下である。
は、酸化物超電導薄膜の厚みが１．２μｍ以下である。
【００４０】代表的な酸化物超電導体の磁場侵入長は大
きいもので１μｍ強とされており、ほぼ１．２μｍ以上
の膜厚であれば、導体の体積当りのエネルギー伝送効率
が良くなる。ただし、酸化物超電導薄膜の界面部分に劣
化層が存在すれば、その劣化層の厚みを減じて考える必
要があり、また良好な超電導薄膜の形成のためには薄膜
の厚みをある程度厚くすることが必要な場合もある。こ
のため、この酸化物超電導薄膜の膜厚は本発明を本質的
に制限するものではない。
きいもので１μｍ強とされており、ほぼ１．２μｍ以上
の膜厚であれば、導体の体積当りのエネルギー伝送効率
が良くなる。ただし、酸化物超電導薄膜の界面部分に劣
化層が存在すれば、その劣化層の厚みを減じて考える必
要があり、また良好な超電導薄膜の形成のためには薄膜
の厚みをある程度厚くすることが必要な場合もある。こ
のため、この酸化物超電導薄膜の膜厚は本発明を本質的
に制限するものではない。
【００４１】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜の外周を被覆する金属薄膜がさら
に備えられている。
は、酸化物超電導薄膜の外周を被覆する金属薄膜がさら
に備えられている。
【００４２】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜の外周を被覆する絶縁体薄膜がさ
らに備えられている。
は、酸化物超電導薄膜の外周を被覆する絶縁体薄膜がさ
らに備えられている。
【００４３】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、酸化物超電導薄膜はＲX ＢａYＣｕZ ＯW （０．１
≦Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、２．５≦Ｚ≦３．
５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有し、ＲはＹ、Ｇ
ｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｄ
ｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれる１種以上の
元素からなる。
は、酸化物超電導薄膜はＲX ＢａYＣｕZ ＯW （０．１
≦Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、２．５≦Ｚ≦３．
５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有し、ＲはＹ、Ｇ
ｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｄ
ｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれる１種以上の
元素からなる。
【００４４】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、その素線の長手方向に垂直な断面の最大径（直径を
含む）が１ｍｍ以下である。
は、その素線の長手方向に垂直な断面の最大径（直径を
含む）が１ｍｍ以下である。
【００４５】超電導素線の最大径については、大き過ぎ
ると外側の超電導素線による電磁界の遮蔽により中心部
の超電導素線に電流が流れなくなる。また、最大径の大
き過ぎる超電導素線では、導体の可撓性が阻害される。
これらの点より、素線サイズとしては、５０Ｈｚ以上６
０Ｈｚ以下の商用周波数に対しては１ｍｍ以下であるこ
とが望ましい。この周波数の数値については、現状での
代表的な例を示したもので、数値に多少のずれがあって
も、この効果に本質的な差異はない。
ると外側の超電導素線による電磁界の遮蔽により中心部
の超電導素線に電流が流れなくなる。また、最大径の大
き過ぎる超電導素線では、導体の可撓性が阻害される。
これらの点より、素線サイズとしては、５０Ｈｚ以上６
０Ｈｚ以下の商用周波数に対しては１ｍｍ以下であるこ
とが望ましい。この周波数の数値については、現状での
代表的な例を示したもので、数値に多少のずれがあって
も、この効果に本質的な差異はない。
【００４６】上記の酸化物超電導素線において好ましく
は、基材は、酸化物超電導薄膜の熱膨張係数よりも大き
い熱膨張係数を有する材質よりなっている。
は、基材は、酸化物超電導薄膜の熱膨張係数よりも大き
い熱膨張係数を有する材質よりなっている。
【００４７】その理由は、通常酸化物超電導薄膜は、圧
縮歪よりも引張歪に対してその特性が劣化し易いため、
薄膜を高温で形成した後使用温度に冷却したときに、引
張応力を受けないのが望ましいためである。
縮歪よりも引張歪に対してその特性が劣化し易いため、
薄膜を高温で形成した後使用温度に冷却したときに、引
張応力を受けないのが望ましいためである。
【００４８】本発明の酸化物超電導導体は、上述した酸
化物超電導素線のいずれかの素線を複数本集合したもの
である。
化物超電導素線のいずれかの素線を複数本集合したもの
である。
【００４９】これにより、超電導電流を多く流すことが
でき、集合の形状の自由度が高く、かつインダクタンス
の設計が容易な酸化物超電導導体を得ることができる。
でき、集合の形状の自由度が高く、かつインダクタンス
の設計が容易な酸化物超電導導体を得ることができる。
【００５０】上記の酸化物超電導導体において好ましく
は、複数本の酸化物超電導素線を互いに撚り合わせた、
または酸化物超電導素線の各々は酸化物超電導導体の内
周側から外周側へまた外周側から内周側へと径方向位置
を変えながら（つまり転位させながら）延びるよう集合
されている。
は、複数本の酸化物超電導素線を互いに撚り合わせた、
または酸化物超電導素線の各々は酸化物超電導導体の内
周側から外周側へまた外周側から内周側へと径方向位置
を変えながら（つまり転位させながら）延びるよう集合
されている。
【００５１】このように複数本の酸化物超電導素線を撚
り合わせたり転位させたりすることで酸化物超電導導体
を得ることができる。
り合わせたり転位させたりすることで酸化物超電導導体
を得ることができる。
【００５２】本発明の一の局面に従う酸化物超電導素線
の製造方法は以下の工程を備えている。
の製造方法は以下の工程を備えている。
【００５３】まず長尺で可撓性があり、かつ長手方向に
垂直な断面が円形、楕円形または正多角形の基材が準備
される。そして基材の表面に結晶軸方向の揃った部分が
長手方向に連続している構造の中間層が形成される。そ
して中間層の表面に酸化物超電導薄膜が形成される。
垂直な断面が円形、楕円形または正多角形の基材が準備
される。そして基材の表面に結晶軸方向の揃った部分が
長手方向に連続している構造の中間層が形成される。そ
して中間層の表面に酸化物超電導薄膜が形成される。
【００５４】本発明の一の局面に従う酸化物超電導素線
の製造方法では、上述したように結晶軸方向の揃った部
分を有する中間層上に酸化物超電導薄膜を形成するため
に、結晶軸方向の揃った部分を有する酸化物超電導薄膜
を形成することができる。これにより、超電導電流を多
く流すことができ、集合の形状の自由度が高く、かつイ
ンダクタンスの設計が容易な酸化物超電導導体をなす酸
化物超電導素線を得ることができる。
の製造方法では、上述したように結晶軸方向の揃った部
分を有する中間層上に酸化物超電導薄膜を形成するため
に、結晶軸方向の揃った部分を有する酸化物超電導薄膜
を形成することができる。これにより、超電導電流を多
く流すことができ、集合の形状の自由度が高く、かつイ
ンダクタンスの設計が容易な酸化物超電導導体をなす酸
化物超電導素線を得ることができる。
【００５５】上記局面の酸化物超電導素線の製造方法に
おいて好ましくは、長手方向に垂直な断面が正多角形と
なるように金属線よりなる基材を成形しつつ加熱する工
程に連続して中間層が形成される。中間層の形成時に、
基材の特定の面に対して一定の角度で中間層の原料を蒸
着する、または一定の角度でイオンビームを照射しつつ
中間層の原料を蒸着することによって、基材の特定の面
上の中間層の部分に面内配向性が与えられる。
おいて好ましくは、長手方向に垂直な断面が正多角形と
なるように金属線よりなる基材を成形しつつ加熱する工
程に連続して中間層が形成される。中間層の形成時に、
基材の特定の面に対して一定の角度で中間層の原料を蒸
着する、または一定の角度でイオンビームを照射しつつ
中間層の原料を蒸着することによって、基材の特定の面
上の中間層の部分に面内配向性が与えられる。
【００５６】これにより、中間層に面内配向性を与える
ことが可能となる。上記局面の酸化物超電導素線の製造
方法において好ましくは、酸化物超電導薄膜はパルスレ
ーザデポジション法、スパッタ法、化学気相堆積法、液
相エピタキシャル法よりなる群から選ばれる１種以上の
方法により形成される。
ことが可能となる。上記局面の酸化物超電導素線の製造
方法において好ましくは、酸化物超電導薄膜はパルスレ
ーザデポジション法、スパッタ法、化学気相堆積法、液
相エピタキシャル法よりなる群から選ばれる１種以上の
方法により形成される。
【００５７】これにより、酸化物超電導薄膜の形成方法
を適宜選択することができる。上記局面の酸化物超電導
素線の製造方法において好ましくは、酸化物超電導薄膜
の外周を被覆する金属薄膜および絶縁体薄膜の少なくと
もいずれかを形成する工程がさらに備えられている。金
属薄膜および絶縁体薄膜の少なくともいずれかを形成す
る工程は、中間層および酸化物超電導薄膜を形成する工
程に連続して行なわれる。
を適宜選択することができる。上記局面の酸化物超電導
素線の製造方法において好ましくは、酸化物超電導薄膜
の外周を被覆する金属薄膜および絶縁体薄膜の少なくと
もいずれかを形成する工程がさらに備えられている。金
属薄膜および絶縁体薄膜の少なくともいずれかを形成す
る工程は、中間層および酸化物超電導薄膜を形成する工
程に連続して行なわれる。
【００５８】これにより、たとえば中間層形成と酸化物
超電導薄膜形成との間に中間層の表面が劣化することが
防止され、生産性が向上するのみならず超電導特性の性
能が良好となる。
超電導薄膜形成との間に中間層の表面が劣化することが
防止され、生産性が向上するのみならず超電導特性の性
能が良好となる。
【００５９】本発明の一の局面に従う酸化物超電導導体
の製造方法では、上記一の局面のいずれかの製造方法で
得られた酸化物超電導素線を集合することで酸化物超電
導導体が形成される。
の製造方法では、上記一の局面のいずれかの製造方法で
得られた酸化物超電導素線を集合することで酸化物超電
導導体が形成される。
【００６０】これにより、超電導電流を多く流すことが
でき、集合の形状の自由度が高く、かつインダクタンス
の設計が容易な酸化物超電導導体を得ることができる。
でき、集合の形状の自由度が高く、かつインダクタンス
の設計が容易な酸化物超電導導体を得ることができる。
【００６１】上記局面の酸化物超電導導体の製造方法に
おいて好ましくは、酸化物超電導素線を集合して酸化物
超電導導体を形成する工程は、酸化物超電導薄膜を形成
する工程または金属薄膜および絶縁体薄膜の少なくとも
いずれかを形成する工程に連続して行なわれる。
おいて好ましくは、酸化物超電導素線を集合して酸化物
超電導導体を形成する工程は、酸化物超電導薄膜を形成
する工程または金属薄膜および絶縁体薄膜の少なくとも
いずれかを形成する工程に連続して行なわれる。
【００６２】これにより、酸化物超電導素線の各々を巻
き取って保管することなく、連続的に集合してそのまま
酸化物超電導導体を形成することが可能であり、より効
率的に酸化物超電導導体を製造することができる。もち
ろん、このように集合したものをさらに何本か集合して
より臨界電流密度の大きい酸化物超電導導体を製造する
こともできる。また、何本もの素線を同時に作製するこ
とができるため、生産性がより効率的となる。
き取って保管することなく、連続的に集合してそのまま
酸化物超電導導体を形成することが可能であり、より効
率的に酸化物超電導導体を製造することができる。もち
ろん、このように集合したものをさらに何本か集合して
より臨界電流密度の大きい酸化物超電導導体を製造する
こともできる。また、何本もの素線を同時に作製するこ
とができるため、生産性がより効率的となる。
【００６３】また本願発明者らは、薄膜を形成する手段
として、基材への堆積の異方性の程度が大きい先に述べ
たパルスレーザデポジション法などの代わりに、たとえ
ばＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積法）などの方法で
断面が円形、楕円形または正多角形の基材表面に酸化物
超電導薄膜を形成することで、簡単な成膜装置で１回の
成膜工程により酸化物超電導薄膜を基材断面の外周全周
に略均一な膜厚で形成できることを見出した。
として、基材への堆積の異方性の程度が大きい先に述べ
たパルスレーザデポジション法などの代わりに、たとえ
ばＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積法）などの方法で
断面が円形、楕円形または正多角形の基材表面に酸化物
超電導薄膜を形成することで、簡単な成膜装置で１回の
成膜工程により酸化物超電導薄膜を基材断面の外周全周
に略均一な膜厚で形成できることを見出した。
【００６４】ここで、略均一な厚みとは、厚みのばらつ
きが±１０％以内であることを言う。
きが±１０％以内であることを言う。
【００６５】この製造方法は、薄膜を形成する手段とし
て、基材への堆積の異方性の程度が先に述べたパルスレ
ーザデポジション法などよりも小さいため、基材全周に
均一な膜厚で薄膜を形成できる。この方法で得られた超
電導素線においても、テープ状基材を用いた場合に比較
して、酸化物超電導体のみのＪｃは低い。しかし、この
方法で得られた超電導素線を束ねた超電導導体において
は、表１で示す通り、テープ状基材を用いた場合よりも
超電導電流を多く流すことが可能となる。
て、基材への堆積の異方性の程度が先に述べたパルスレ
ーザデポジション法などよりも小さいため、基材全周に
均一な膜厚で薄膜を形成できる。この方法で得られた超
電導素線においても、テープ状基材を用いた場合に比較
して、酸化物超電導体のみのＪｃは低い。しかし、この
方法で得られた超電導素線を束ねた超電導導体において
は、表１で示す通り、テープ状基材を用いた場合よりも
超電導電流を多く流すことが可能となる。
【００６６】この方法を用いて製造される酸化物超電導
素線の材質、構造およびその素線を集合した酸化物超電
導導体の製造方法については、先に述べた材質、構造、
製造方法が適用されることを改めて確認しておく。
素線の材質、構造およびその素線を集合した酸化物超電
導導体の製造方法については、先に述べた材質、構造、
製造方法が適用されることを改めて確認しておく。
【００６７】なお、必要な各層（中間層、超電導薄膜、
保護層）を形成する工程を連続して実施することが、生
産性のみならず性能の面からも有利である。たとえば中
間層形成と超電導薄膜形成の間、あるいは超電導薄膜と
保護層形成の間に下の層の表面が劣化する問題は、各層
を連続して形成することにより避けることができる点を
言及しておく。
保護層）を形成する工程を連続して実施することが、生
産性のみならず性能の面からも有利である。たとえば中
間層形成と超電導薄膜形成の間、あるいは超電導薄膜と
保護層形成の間に下の層の表面が劣化する問題は、各層
を連続して形成することにより避けることができる点を
言及しておく。
【００６８】また円形断面の素線の線径は、テープ状の
素線のものより小さくすることができるため、成膜装置
内で複数本の素線を同時に処理することができる。この
ため、本発明で述べた超電導素線を製造する場合には、
何本もの素線を同時に作製することがより効率的であ
る。
素線のものより小さくすることができるため、成膜装置
内で複数本の素線を同時に処理することができる。この
ため、本発明で述べた超電導素線を製造する場合には、
何本もの素線を同時に作製することがより効率的であ
る。
【００６９】さらに、超電導導体を構成する素線のすべ
てを同時に連続的に製造すれば、その素線を巻き取って
保管することなく連続的に集合することも可能であり、
より効率的に超電導導体を製造することができる。もち
ろんこのようにして集合したものをさらに何本か集合し
てより臨界電流の大きい超電導導体を製造することもで
きる。
てを同時に連続的に製造すれば、その素線を巻き取って
保管することなく連続的に集合することも可能であり、
より効率的に超電導導体を製造することができる。もち
ろんこのようにして集合したものをさらに何本か集合し
てより臨界電流の大きい超電導導体を製造することもで
きる。
【００７０】また、中間層および保護層についても、基
材断面の外周全周において１回の薄膜形成工程のみで略
均一な厚みで成膜可能な方法（たとえば有機金属化学気
相堆積法）により形成される。
材断面の外周全周において１回の薄膜形成工程のみで略
均一な厚みで成膜可能な方法（たとえば有機金属化学気
相堆積法）により形成される。
【００７１】これにより、中間層および保護層について
も簡単な成膜装置で１回の成膜工程により均一な膜厚で
形成することができ、拡散により超電導薄膜全体が劣化
することおよび超電導薄膜の保護が損なわれることは防
止される。
も簡単な成膜装置で１回の成膜工程により均一な膜厚で
形成することができ、拡散により超電導薄膜全体が劣化
することおよび超電導薄膜の保護が損なわれることは防
止される。
【００７２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
て図に基づいて説明する。
【００７３】図１は、本発明の一実施の形態における酸
化物超電導素線の構成を概略的に示す断面図である。こ
の図１は酸化物超電導素線の長手方向に垂直な断面を示
している。
化物超電導素線の構成を概略的に示す断面図である。こ
の図１は酸化物超電導素線の長手方向に垂直な断面を示
している。
【００７４】図１を参照して、直径がたとえば５０μｍ
のステンレス線よりなる基材１の外周面に、たとえばＰ
ＬＤ法により部分的に結晶配向したＹＳＺよりなる中間
層２が形成されており、さらにその外周には、たとえば
ＰＬＤ法によりＹＢａ2 Ｃｕ 3 Ｏ7-X 層よりなる酸化物
超電導体層３が形成されている。
のステンレス線よりなる基材１の外周面に、たとえばＰ
ＬＤ法により部分的に結晶配向したＹＳＺよりなる中間
層２が形成されており、さらにその外周には、たとえば
ＰＬＤ法によりＹＢａ2 Ｃｕ 3 Ｏ7-X 層よりなる酸化物
超電導体層３が形成されている。
【００７５】この酸化物超電導体層３も、図２に示すよ
うに長手方向に沿って連続的に結晶配向した部分３ａを
有している。この結晶配向した部分３ａは、素線の一方
端近傍から他方端近傍へ連続的に延びている。中間層２
の部分的に結晶配向した部分も基材１の長手方向に沿っ
て連続的に分布している。また図１を参照して、酸化物
超電導体層３の外周には、たとえばスパッタ法により銀
層よりなる保護層４が形成されており、さらにその外周
には、たとえばスパッタ法によりＹＳＺ層よりなる絶縁
層５が形成されている。なお、図２は長手方向に延びる
素線の一部のみを示している。
うに長手方向に沿って連続的に結晶配向した部分３ａを
有している。この結晶配向した部分３ａは、素線の一方
端近傍から他方端近傍へ連続的に延びている。中間層２
の部分的に結晶配向した部分も基材１の長手方向に沿っ
て連続的に分布している。また図１を参照して、酸化物
超電導体層３の外周には、たとえばスパッタ法により銀
層よりなる保護層４が形成されており、さらにその外周
には、たとえばスパッタ法によりＹＳＺ層よりなる絶縁
層５が形成されている。なお、図２は長手方向に延びる
素線の一部のみを示している。
【００７６】図３は、本発明の一実施の形態における酸
化物超電導導体の構成を概略的に示す断面図である。図
３を参照して、この酸化物超電導導体３０は、図１およ
び２に示す酸化物超電導素線を複数本束ねて撚り合わせ
た構成を有している。また複数の素線を単に撚り合わせ
るのではなく、各素線が酸化物超電導導体の内周側から
外周側へまた外周側から内周側へと径方向位置を変えな
がらその長手方向に延びるように集合（すなわち転位）
されていてもよい。
化物超電導導体の構成を概略的に示す断面図である。図
３を参照して、この酸化物超電導導体３０は、図１およ
び２に示す酸化物超電導素線を複数本束ねて撚り合わせ
た構成を有している。また複数の素線を単に撚り合わせ
るのではなく、各素線が酸化物超電導導体の内周側から
外周側へまた外周側から内周側へと径方向位置を変えな
がらその長手方向に延びるように集合（すなわち転位）
されていてもよい。
【００７７】具体的には、酸化物超電導導体３０は素線
２０を２本撚り合わせて撚り合わせ線２０Ａとし、さら
にその撚り合わせ線２０Ａを２本撚り合わせて構成され
ている。これにより全ての素線２０が均等に導体３０の
内周側と外周側とを通ることになる。もちろん素線２０
を撚り合わせるのは２本ずつである必要はなく、数本ず
つ一度に撚り合わせていくことも可能である。
２０を２本撚り合わせて撚り合わせ線２０Ａとし、さら
にその撚り合わせ線２０Ａを２本撚り合わせて構成され
ている。これにより全ての素線２０が均等に導体３０の
内周側と外周側とを通ることになる。もちろん素線２０
を撚り合わせるのは２本ずつである必要はなく、数本ず
つ一度に撚り合わせていくことも可能である。
【００７８】なお、基材１には、ステンレス以外に、ニ
ッケル、ハステロイ、銀などの金属線やＳｉＣ繊維など
のセラミックファイバが用いられてもよい。また酸化物
超電導薄膜３の厚みは、伝送しようとする電磁エネルギ
ーがその薄膜３内部まで侵入し得る程度に小さい（たと
えば１．２μｍ以下）ことが好ましい。
ッケル、ハステロイ、銀などの金属線やＳｉＣ繊維など
のセラミックファイバが用いられてもよい。また酸化物
超電導薄膜３の厚みは、伝送しようとする電磁エネルギ
ーがその薄膜３内部まで侵入し得る程度に小さい（たと
えば１．２μｍ以下）ことが好ましい。
【００７９】また酸化物超電導薄膜３は、ＹＢａ2 Ｃｕ
3 Ｏ7-X に限られず、ＲX ＢａY ＣｕZ ＯW （０．１≦
Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、２．５≦Ｚ≦３．
５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有し、ＲはＹ、Ｇ
ｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｄ
ｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれる１種以上の
元素からなっていることが好ましい。
3 Ｏ7-X に限られず、ＲX ＢａY ＣｕZ ＯW （０．１≦
Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、２．５≦Ｚ≦３．
５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有し、ＲはＹ、Ｇ
ｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｄ
ｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれる１種以上の
元素からなっていることが好ましい。
【００８０】またこの酸化物超電導素線２０の直径は１
ｍｍ以下であることが好ましい。なお、酸化物超電導素
線２０の長手方向に垂直な断面が楕円形または正多角形
であってもよい。この場合には、断面の最大径が１ｍｍ
以下であることが好ましい。ここで、正多角形における
最大径とは、断面の頂角を結ぶ径のうち最大の寸法を有
するものである。
ｍｍ以下であることが好ましい。なお、酸化物超電導素
線２０の長手方向に垂直な断面が楕円形または正多角形
であってもよい。この場合には、断面の最大径が１ｍｍ
以下であることが好ましい。ここで、正多角形における
最大径とは、断面の頂角を結ぶ径のうち最大の寸法を有
するものである。
【００８１】また基材１は、酸化物超電導薄膜３の熱膨
張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材質よりなって
いることが好ましい。
張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材質よりなって
いることが好ましい。
【００８２】なお、素線２０の直径は、伝送しようとす
る電磁エネルギーの周波数において、電磁エネルギーの
伝送方向を実効的に規定できる程度に小さいものである
ことが好ましい。また素線２０の直径は、導体の曲げを
実質的に阻害しない程度に小さいものであることが好ま
しい。
る電磁エネルギーの周波数において、電磁エネルギーの
伝送方向を実効的に規定できる程度に小さいものである
ことが好ましい。また素線２０の直径は、導体の曲げを
実質的に阻害しない程度に小さいものであることが好ま
しい。
【００８３】次に本発明の一実施の形態における超電導
導体を作製する方法について説明する。
導体を作製する方法について説明する。
【００８４】図４は、本発明の一実施の形態における超
電導導体の第１の製造方法を示す図である。図４を参照
して、基材となる線６（たとえばステンレス、ニッケ
ル、ハステロイ、銀などの金属線やＳｉＣ繊維などのセ
ラミックファイバ）が複数本同時に供給される。この線
６は薄膜形成用容器に導入され、中間層、酸化物超電導
層、保護層の順に薄膜が形成される。中間層は、ヒータ
９によって加熱された状態で中間層ターゲット７にレー
ザビーム８を照射してターゲットを飛散させることで線
６上に堆積される。また酸化物超電導薄膜３は、ヒータ
９によって加熱された状態で酸化物超電導体ターゲット
１１にレーザビーム８を照射してターゲットを飛散させ
ることで線６上に堆積される。また保護層は、原料ター
ゲット１２からターゲットを飛散させることで線６上に
堆積される。
電導導体の第１の製造方法を示す図である。図４を参照
して、基材となる線６（たとえばステンレス、ニッケ
ル、ハステロイ、銀などの金属線やＳｉＣ繊維などのセ
ラミックファイバ）が複数本同時に供給される。この線
６は薄膜形成用容器に導入され、中間層、酸化物超電導
層、保護層の順に薄膜が形成される。中間層は、ヒータ
９によって加熱された状態で中間層ターゲット７にレー
ザビーム８を照射してターゲットを飛散させることで線
６上に堆積される。また酸化物超電導薄膜３は、ヒータ
９によって加熱された状態で酸化物超電導体ターゲット
１１にレーザビーム８を照射してターゲットを飛散させ
ることで線６上に堆積される。また保護層は、原料ター
ゲット１２からターゲットを飛散させることで線６上に
堆積される。
【００８５】なお、薄膜形成用容器内の各成膜室は隔壁
１０によって仕切られており、この隔壁１０には、線６
の通る部分に細孔があいている。また、中間層、酸化物
超電導薄膜、保護層を線６の全面に形成するために、線
６の上側と下側との双方にターゲット７、１２が配置さ
れている。
１０によって仕切られており、この隔壁１０には、線６
の通る部分に細孔があいている。また、中間層、酸化物
超電導薄膜、保護層を線６の全面に形成するために、線
６の上側と下側との双方にターゲット７、１２が配置さ
れている。
【００８６】なお中間層と酸化物超電導薄膜はＰＬＤ法
により形成され、保護層はＲＦスパッタ法により形成さ
れる。このように各層が形成された線６は、細孔を通じ
て薄膜形成用容器から出た後、素線集合部１３で集合さ
れて酸化物超電導導体を構成する。
により形成され、保護層はＲＦスパッタ法により形成さ
れる。このように各層が形成された線６は、細孔を通じ
て薄膜形成用容器から出た後、素線集合部１３で集合さ
れて酸化物超電導導体を構成する。
【００８７】なお、上記においては、複数の素線６を同
時に作製して連続的に集合する例について説明したが、
単一の線６を高速で作製して保管した後に集合してもよ
く、複数の線６を同時に作製した後、１本ずつ保管し、
その後にそれぞれ必要な導体の設計に合わせて必要な本
数を必要な形状、方法で集合する方が効率が良い場合も
考えられる。一度集合した素線６の集合体を、後で複数
集合し、より臨界電流の大きい導体としてもよい。これ
らの方法は、導体の設計や生産形態に合わせて使い分け
ればよい。
時に作製して連続的に集合する例について説明したが、
単一の線６を高速で作製して保管した後に集合してもよ
く、複数の線６を同時に作製した後、１本ずつ保管し、
その後にそれぞれ必要な導体の設計に合わせて必要な本
数を必要な形状、方法で集合する方が効率が良い場合も
考えられる。一度集合した素線６の集合体を、後で複数
集合し、より臨界電流の大きい導体としてもよい。これ
らの方法は、導体の設計や生産形態に合わせて使い分け
ればよい。
【００８８】なお、上記においては、酸化物超電導薄膜
３はＰＬＤ法により形成する場合について説明したが、
これ以外にスパッタ法、化学気相堆積法、液相エピタキ
シャル法またはこれらの組合せによる方法で形成されて
もよい。また中間層２を形成する場合には、一部が長手
方向に連続して結晶配向するような条件で形成される。
３はＰＬＤ法により形成する場合について説明したが、
これ以外にスパッタ法、化学気相堆積法、液相エピタキ
シャル法またはこれらの組合せによる方法で形成されて
もよい。また中間層２を形成する場合には、一部が長手
方向に連続して結晶配向するような条件で形成される。
【００８９】図５は、本発明の一実施の形態における超
電導導体の第２の製造方法を示す図である。図５を参照
して、中間層成膜室３１と超電導薄膜成膜室３２と保護
層成膜室３３とがフランジ３８を介して接続されてい
る。中間層成膜室３１と超電導薄膜成膜室３２との周囲
にはヒータ３６が設置されており、中間層成膜室３１と
超電導薄膜成膜室３２との各々には、中間層原料ガス導
入部３４と超電導薄膜原料ガス導入部３５とガス排出口
４１とが接続されている。また保護層成膜室３３内には
保護層の原料となるターゲット３７が配置されている。
電導導体の第２の製造方法を示す図である。図５を参照
して、中間層成膜室３１と超電導薄膜成膜室３２と保護
層成膜室３３とがフランジ３８を介して接続されてい
る。中間層成膜室３１と超電導薄膜成膜室３２との周囲
にはヒータ３６が設置されており、中間層成膜室３１と
超電導薄膜成膜室３２との各々には、中間層原料ガス導
入部３４と超電導薄膜原料ガス導入部３５とガス排出口
４１とが接続されている。また保護層成膜室３３内には
保護層の原料となるターゲット３７が配置されている。
【００９０】なお、フランジ３８には、基材６を通すた
めの細孔が設けられており、この細孔は、隣り合う成膜
室間および成膜室と外部との雰囲気が混合しないよう構
成されている。
めの細孔が設けられており、この細孔は、隣り合う成膜
室間および成膜室と外部との雰囲気が混合しないよう構
成されている。
【００９１】基材６は、基材の供給部３９から集合およ
び巻き取り部４０により巻き取られることでこの成膜装
置内を移動する。基材６はまず中間層成膜室３１内に導
入され、ここでたとえばＭＯＣＶＤ法により基材６の表
面に中間層が形成される。この際、外部からヒータ３６
により加熱され、かつ中間層原料ガス導入部３４から原
料ガスが導入される。
び巻き取り部４０により巻き取られることでこの成膜装
置内を移動する。基材６はまず中間層成膜室３１内に導
入され、ここでたとえばＭＯＣＶＤ法により基材６の表
面に中間層が形成される。この際、外部からヒータ３６
により加熱され、かつ中間層原料ガス導入部３４から原
料ガスが導入される。
【００９２】次に、超電導薄膜成膜室３２内で、たとえ
ばＭＯＣＶＤ法により、中間層の表面に酸化物超電導薄
膜が形成される。この際、外部からヒータ３６により加
熱され、かつ超電導薄膜原料ガス導入部３５から原料ガ
スが導入される。
ばＭＯＣＶＤ法により、中間層の表面に酸化物超電導薄
膜が形成される。この際、外部からヒータ３６により加
熱され、かつ超電導薄膜原料ガス導入部３５から原料ガ
スが導入される。
【００９３】次に、保護層成膜室３３内で、たとえばＤ
Ｃスパッタ法で、超電導薄膜の表面に保護層が形成され
る。この際、保護層原料ターゲット３７からターゲット
を飛散させることで保護層が堆積される。
Ｃスパッタ法で、超電導薄膜の表面に保護層が形成され
る。この際、保護層原料ターゲット３７からターゲット
を飛散させることで保護層が堆積される。
【００９４】このようにして、超電導素線が形成され、
集合および巻き取り部４０にて集合されて巻き取られる
ことで酸化物超電導導体を構成する。
集合および巻き取り部４０にて集合されて巻き取られる
ことで酸化物超電導導体を構成する。
【００９５】この方法によれば、ＭＯＣＶＤ法により酸
化物超電導薄膜が形成されるため、断面が円形、楕円
形、正多角形の素線の外周全周に略均一な膜厚で酸化物
超電導薄膜を形成することができる。また、素線を移動
させながら成膜を行なうため、略均一な膜厚の酸化物超
電導薄膜を素線の長手方向に連続的に形成することがで
きる。また、この方法によれば、酸化物超電導薄膜の結
晶軸方向の揃った部分が基材の長手方向に連続するよう
に形成することができる。
化物超電導薄膜が形成されるため、断面が円形、楕円
形、正多角形の素線の外周全周に略均一な膜厚で酸化物
超電導薄膜を形成することができる。また、素線を移動
させながら成膜を行なうため、略均一な膜厚の酸化物超
電導薄膜を素線の長手方向に連続的に形成することがで
きる。また、この方法によれば、酸化物超電導薄膜の結
晶軸方向の揃った部分が基材の長手方向に連続するよう
に形成することができる。
【００９６】なお、上記においては、保護層をＤＣスパ
ッタ法により成膜する場合について説明したが、保護層
はＭＯＣＶＤ法により成膜されてもよく、またこれ以外
の方法で成膜されてもよい。また、中間層は、ＭＯＣＶ
Ｄ法により成膜する場合について説明したが、これ以外
にスパッタ法などにより成膜されてもよい。また酸化物
超電導薄膜は、たとえばＭＯＣＶＤ法により成膜する場
合について説明したが、これ以外に、酸化物超電導薄膜
を基材断面の外周全周において１回の薄膜形成工程のみ
で略均一な厚みで成膜可能な方法であれば、これ以外の
方法で成膜されてもよい。
ッタ法により成膜する場合について説明したが、保護層
はＭＯＣＶＤ法により成膜されてもよく、またこれ以外
の方法で成膜されてもよい。また、中間層は、ＭＯＣＶ
Ｄ法により成膜する場合について説明したが、これ以外
にスパッタ法などにより成膜されてもよい。また酸化物
超電導薄膜は、たとえばＭＯＣＶＤ法により成膜する場
合について説明したが、これ以外に、酸化物超電導薄膜
を基材断面の外周全周において１回の薄膜形成工程のみ
で略均一な厚みで成膜可能な方法であれば、これ以外の
方法で成膜されてもよい。
【００９７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００９８】実施例１ まず図１に示す構成で、基材１にステンレス線を、中間
層にＹＳＺ層を、酸化物超電導薄膜３にＹＢａ2 Ｃｕ3
Ｏ7-X を、保護層４に銀層を、絶縁層５にＹＳＺ層を用
いて酸化物超電導素線を作製した。この酸化物超電導素
線における各層の形成方法、形成温度、形成雰囲気およ
び厚みを表２に示す。
層にＹＳＺ層を、酸化物超電導薄膜３にＹＢａ2 Ｃｕ3
Ｏ7-X を、保護層４に銀層を、絶縁層５にＹＳＺ層を用
いて酸化物超電導素線を作製した。この酸化物超電導素
線における各層の形成方法、形成温度、形成雰囲気およ
び厚みを表２に示す。
【００９９】
【表２】
【０１００】なお、これらの各層２〜５の形成は、それ
ぞれ基材１の２方向から繰返して行ない、基材１の全面
に各層２〜５が形成されるようにした。各層２〜５の厚
みは、同時に各層２〜５を形成したステンレス板上の各
薄膜層２〜５の厚みより見積もった。
ぞれ基材１の２方向から繰返して行ない、基材１の全面
に各層２〜５が形成されるようにした。各層２〜５の厚
みは、同時に各層２〜５を形成したステンレス板上の各
薄膜層２〜５の厚みより見積もった。
【０１０１】このようにして作製した酸化物超電導素線
を２０本束ねて酸化物超電導導体を作製した。各素線の
７７ＫでのＩｃの平均値は５．６ｍＡであり、それを束
ねた導体のＩｃは１０８ｍＡであり、テープ状の素線を
集合した酸化物超電導導体のＩｃよりも高いことを確認
した。ＹＢＣＯ層（酸化物超電導薄膜）の臨界電流密度
は、約４×１０3 Ａ／ｃｍ2 と見積もられる。これは研
究設備において試作した例であり、専用設備において適
切な条件コントロールを行なえば、特性や集合される超
電導素線の数はより向上する。
を２０本束ねて酸化物超電導導体を作製した。各素線の
７７ＫでのＩｃの平均値は５．６ｍＡであり、それを束
ねた導体のＩｃは１０８ｍＡであり、テープ状の素線を
集合した酸化物超電導導体のＩｃよりも高いことを確認
した。ＹＢＣＯ層（酸化物超電導薄膜）の臨界電流密度
は、約４×１０3 Ａ／ｃｍ2 と見積もられる。これは研
究設備において試作した例であり、専用設備において適
切な条件コントロールを行なえば、特性や集合される超
電導素線の数はより向上する。
【０１０２】実施例２ 図１を参照して、まず基材１には５０μｍ径のステンレ
ス線を用い、その表面にＭＯＣＶＤ法によりＹＳＺ中間
層２を形成した。次にＭＯＣＶＤ法により酸化物超電導
薄膜であるＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 層３を形成した。その
表面には、ＤＣスパッタ法で銀層４を保護層として形成
した。
ス線を用い、その表面にＭＯＣＶＤ法によりＹＳＺ中間
層２を形成した。次にＭＯＣＶＤ法により酸化物超電導
薄膜であるＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 層３を形成した。その
表面には、ＤＣスパッタ法で銀層４を保護層として形成
した。
【０１０３】このようにして作製した超電導素線を２０
本束ねて超電導導体を作製した。各素線の７７ＫでのＩ
ｃの平均値は４ｍＡであり、それを束ねた導体のＩｃは
７７ｍＡであった。これは研究設備において試作した例
であり、専用設備において適切な条件コントロールを行
なえば、特性や集合される超電導素線の数はより向上す
る。
本束ねて超電導導体を作製した。各素線の７７ＫでのＩ
ｃの平均値は４ｍＡであり、それを束ねた導体のＩｃは
７７ｍＡであった。これは研究設備において試作した例
であり、専用設備において適切な条件コントロールを行
なえば、特性や集合される超電導素線の数はより向上す
る。
【０１０４】今回開示された実施の形態および実施例は
全ての点で例示であって制限的なものではないと考えら
れるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく
て特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均
等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれること
が意図される。
全ての点で例示であって制限的なものではないと考えら
れるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく
て特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均
等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれること
が意図される。
【０１０５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
非常に加工性に優れた超電導素線を集合して超電導導体
を構成するため、超電導導体の設計つまり集合のさせ方
に自由度が大きくなり、使用目的に応じた超電導導体を
得ることができるとともに超電導電流を多く流すことが
できる。
非常に加工性に優れた超電導素線を集合して超電導導体
を構成するため、超電導導体の設計つまり集合のさせ方
に自由度が大きくなり、使用目的に応じた超電導導体を
得ることができるとともに超電導電流を多く流すことが
できる。
【図１】本発明の一実施の形態における酸化物超電導素
線の構成を概略的に示す断面図である。
線の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における酸化物超電導素
線の構成を示す部分斜視図である。
線の構成を示す部分斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態における酸化物超電導導
体の構成を示す概略断面図である。
体の構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における酸化物超電導導
体の第１の製造方法を示す図である。
体の第１の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態における酸化物超電導導
体の第２の製造方法を示す図である。
体の第２の製造方法を示す図である。
１ 基材 ２ 中間層 ３ 酸化物超電導薄膜 ４ 保護層 ５ 絶縁層 ２０ 酸化物超電導素線 ３０ 酸化物超電導体
Claims (27)
- 【請求項１】 長尺で可撓性のある基材の表面に酸化物
超電導薄膜を形成した酸化物超電導素線において、 前記基材の長手方向に垂直な断面は円形、楕円形または
正多角形であり、 前記酸化物超電導薄膜は結晶軸方向の揃った部分を有
し、前記結晶軸方向の揃った部分は前記長手方向に連続
している、酸化物超電導素線。 - 【請求項２】 前記結晶軸方向の揃った部分は、前記酸
化物超電導素線の一方端近傍から他方端近傍まで連続し
て延びている、請求項１に記載の酸化物超電導素線。 - 【請求項３】 前記酸化物超電導薄膜と前記基材との間
に位置する中間層をさらに備え、 前記中間層は結晶軸方向の揃った部分を有し、前記結晶
軸方向の揃った部分は前記長手方向に連続している、請
求項１または２に記載の酸化物超電導素線。 - 【請求項４】 前記基材は金属線またはセラミック繊維
である、請求項１〜３のいずれかに記載の酸化物超電導
素線。 - 【請求項５】 前記酸化物超電導薄膜の厚みは、伝送し
ようとする電磁エネルギーが前記酸化物超電導薄膜内部
まで侵入し得る程度に小さい、請求項１〜４のいずれか
に記載の酸化物超電導素線。 - 【請求項６】 前記酸化物超電導薄膜の外周を被覆する
金属薄膜をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記
載の酸化物超電導素線。 - 【請求項７】 前記酸化物超電導薄膜の外周を被覆する
絶縁体薄膜をさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに
記載の酸化物超電導素線。 - 【請求項８】 前記酸化物超電導薄膜はＲX ＢａY Ｃｕ
Z ＯW （０．１≦Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、
２．５≦Ｚ≦３．５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有
し、ＲはＹ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓ
ｍ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれ
る１種以上の元素からなる、請求項１〜７のいずれかに
記載の酸化物超電導素線。 - 【請求項９】 前記酸化物超電導薄膜の厚みが１．２μ
ｍ以下である、請求項１〜８のいずれかに記載の酸化物
超電導素線。 - 【請求項１０】 前記長手方向に垂直な断面の最大径が
１ｍｍ以下である、請求項１〜９のいずれかに記載の酸
化物超電導素線。 - 【請求項１１】 前記基材は、前記酸化物超電導薄膜の
熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する材質よりな
っている、請求項１〜１０のいずれかに記載の酸化物超
電導素線。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の酸
化物超電導素線を複数本集合した、酸化物超電導導体。 - 【請求項１３】 複数本の前記酸化物超電導素線を互い
に撚り合わせた、または前記酸化物超電導素線の各々は
前記酸化物超電導導体の内周側から外周側へまた外周側
から内周側へと径方向位置を変えながら延びるよう集合
されている、請求項１２に記載の酸化物超電導導体。 - 【請求項１４】 長尺で可撓性があり、かつ長手方向に
垂直な断面が円形、楕円形または正多角形の基材を準備
する工程と、 前記基材の表面に結晶軸方向の揃った部分が前記長手方
向に連続している構造の中間層を形成する工程と、 前記中間層の表面に酸化物超電導薄膜を形成する工程と
を備えた、酸化物超電導素線の製造方法。 - 【請求項１５】 前記長手方向に垂直な断面が正多角形
となるように金属線よりなる前記基材を成形しつつ加熱
する工程に連続して前記中間層は形成され、 前記中間層の形成時に前記基材の特定の面に対して一定
の角度で前記中間層の原料を蒸着する、または一定の角
度でイオンビームを照射しつつ前記中間層の原料を蒸着
することによって、前記基材の前記特定の面上の前記中
間層の部分に面内配向性を与える、請求項１４に記載の
酸化物超電導素線の製造方法。 - 【請求項１６】 前記酸化物超電導薄膜はパルスレーザ
デポジション法、スパッタ法、化学気相堆積法、液相エ
ピタキシャル法よりなる群から選ばれる１種以上の方法
により形成される、請求項１４または１５に記載の酸化
物超電導素線の製造方法。 - 【請求項１７】 前記酸化物超電導薄膜の外周を被覆す
る金属薄膜および絶縁体薄膜の少なくともいずれかを形
成する工程をさらに備え、 前記金属薄膜および前記絶縁体薄膜の少なくともいずれ
かを形成する工程は、前記中間層および前記酸化物超電
導薄膜を形成する工程に連続して行なわれる、請求項１
４〜１６のいずれかに記載の酸化物超電導素線の製造方
法。 - 【請求項１８】 請求項１４〜１７のいずれかの製造方
法で得られた前記酸化物超電導素線を集合して酸化物超
電導導体を形成する、酸化物超電導導体の製造方法。 - 【請求項１９】 前記酸化物超電導素線を集合して前記
酸化物超電導導体を形成する工程は、前記酸化物超電導
薄膜を形成する工程または前記金属薄膜および前記絶縁
体薄膜の少なくともいずれかを形成する工程に連続して
行なわれる、請求項１８に記載の酸化物超電導導体の製
造方法。 - 【請求項２０】 長尺で可撓性があり、かつ断面が円
形、楕円形または正多角形の基材を準備する工程と、 酸化物超電導薄膜を、前記基材断面の外周全周において
１回の薄膜形成工程のみで、略均一な厚みで成膜可能な
方法により形成する工程とを備えた、酸化物超電導素線
の製造方法。 - 【請求項２１】 前記基材と、前記酸化物超電導薄膜と
の間に中間層を形成する工程をさらに備え、 前記中間層は、前記基材断面の外周全周において１回の
薄膜形成工程のみで略均一な厚みで成膜可能な方法によ
り形成される、請求項２０に記載の酸化物超電導素線の
製造方法。 - 【請求項２２】 前記酸化物超電導薄膜の外周に保護層
を形成する工程をさらに備え、 前記保護層は、前記基材断面の外周全周において１回の
薄膜形成工程のみで略均一な厚みで成膜可能な方法によ
り形成される、請求項２０または２１に記載の酸化物超
電導素線の製造方法。 - 【請求項２３】 １回の薄膜形成工程のみで略均一な厚
みで成膜可能な前記方法は、有機金属化学気相堆積法で
ある、請求項２０〜２２のいずれかに記載の酸化物超電
導素線の製造方法。 - 【請求項２４】 前記酸化物超電導薄膜はＲX ＢａY Ｃ
ｕZ ＯW （０．１≦Ｘ≦１．５、１．５≦Ｙ≦２．５、
２．５≦Ｚ≦３．５、６．５≦Ｗ≦７．５）の組成を有
し、ＲはＹ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓ
ｍ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｌｕ、ＥｒおよびＴｍの群から選ばれ
る１種以上の元素からなる、請求項２０〜２３のいずれ
かに記載の酸化物超電導素線の製造方法。 - 【請求項２５】 前記酸化物超電導薄膜は、結晶軸方向
の揃った部分が前記基材の長手方向に連続して延びるよ
うに形成される、請求項２０〜２４のいずれかに記載の
酸化物超電導素線の製造方法。 - 【請求項２６】 前記酸化物超電導薄膜は、厚みのばら
つきが±１０％以内となるように形成される、請求項２
０〜２５のいずれかに記載の酸化物超電導素線の製造方
法。 - 【請求項２７】 請求項２０〜２６のいずれかの製造方
法で得られた前記酸化物超電導素線を集合して酸化物超
電導導体を形成する、酸化物超電導導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20041999A JP4513142B2 (ja) | 1998-07-30 | 1999-07-14 | 酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体および酸化物超電導素線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-215441 | 1998-07-30 | ||
| JP21544198 | 1998-07-30 | ||
| JP20041999A JP4513142B2 (ja) | 1998-07-30 | 1999-07-14 | 酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体および酸化物超電導素線の製造方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000106043A true JP2000106043A (ja) | 2000-04-11 |
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| JP20041999A Expired - Fee Related JP4513142B2 (ja) | 1998-07-30 | 1999-07-14 | 酸化物超電導素線とそれを集合した酸化物超電導導体および酸化物超電導素線の製造方法 |
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