JP2007115562A - 希土類系テープ状酸化物超電導体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】、耐熱性及び耐酸化性を有するハステロイ1とNi―W合金2とを冷間加工により貼り合わせ、900〜1300℃の温度で配向化熱処理を施して複合基板3を製造し、この複合基板3上に、Ce―Zr―O膜からなる中間層4及びCe―Gd−O膜からなる中間層5を順次形成した後、その上に酸化物超電導層6を形成して希土類系テープ状酸化物超電導体10を製造する。
【選択図】図1
Description
中間層を構成する元素を含むオクチル酸塩、ナフテン酸塩、ネオデカン酸塩または三酢酸塩等の混合溶液の塗布の後、熱処理を施すことにより形成され、1種類あるいは2種類以上の有機溶媒に均一に溶解し、基板上に塗布できるものであれば、この例によって制約されるものではない。この混合溶液中の金属元素量は、0.08〜0.5mol/lとすることが好ましく、特に、0.1〜0.3mol/lであることが好ましい。この金属元素量が0.08mol/l未満であると1回の塗布及び熱処理で形成される酸化物膜が薄くなり、均一な中間層を形成することができず、また、0.5mol/lを超えると1回で形成される酸化物膜が厚くなり、表面平滑性を損ねるだけでなく、結晶性が低下する。
図1は、本発明の希土類系テープ状酸化物超電導体のテープの軸方向に垂直な断面を示したもので、希土類系テープ状酸化物超電導体10は、耐熱性及び耐酸化性を有するハステロイ1とNi―W合金2とを冷間加工により貼り合わせ、900〜1300℃の温度で配向化熱処理を施して複合基板3を製造し、この複合基板3上に、Ce―Zr―O膜からなる中間層4及びCe―Gd−O膜からなる中間層5を順次形成した後、その上に酸化物超電導層6を形成したものである。
30μmの厚さのNi―3at%W合金テープと50μmの厚さのハステロイテープを冷間加工により貼り合わせ、Ar/2%H2雰囲気中で1050〜1110℃の温度で熱処理を施し、配向性複合基板を製造した。この複合基板上に、MOD法により200nmの厚さにCe2Zr2O7からなる中間層(A)を成膜し、さらに、この上にキャップ層として200nmの厚さに(CeGd)O2からなる中間層(B)を成膜した。次いで、中間層(B)上にMOD法によりYBCO層を形成した。YBCO層生成の熱処理は750℃×2時間で施し。超電導膜の厚さは0.5μmであった。このYBCO層の上に安定化層として銀を蒸着してYBCO系テープ状酸化物超電導体を製造した。
2 Ni―W合金
3 複合基板
4 Ce―Zr―O膜からなる中間層
5 Ce―Gd−O膜からなる中間層
6 酸化物超電導層
10 希土類系テープ状酸化物超電導体
Claims (11)
- 基板上に、2軸配向した無機材料の中間層を1層または複数層形成し、この上に酸化物超電導層を設けた酸化物超電導体において、前記基板として、耐熱性及び耐酸化性を有する金属基板上に2軸配向したNiまたはNi基合金あるいはCuまたはCu基合金を設けた複合基板を用いたことを特徴とする希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 複合基板は、耐熱性及び耐酸化性を有する金属基板とNiまたはNi基合金あるいはCuまたはCu基合金とを冷間加工により貼り合わせ、900〜1300℃の温度で配向化熱処理を施したものからなることを特徴とする請求項1記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 耐熱性及び耐酸化性を有する金属基板は、ハステロイ、インコネルまたはステンレスのいずれか1種より成るNi系合金である請求項1または2記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- Ni基合金あるいはCu基合金は、NiまたはCuにW、Sn、Zn、Mo、Cr、V、TaまたはTiの中から選択されたいずれか1種以上の元素を添加した
合金からなることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。 - 添加元素量は、0.1〜15at%であることを特徴とする請求項4記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 中間層は、CeO2膜またはCe―Gd−O膜からなることを特徴とする請求項1記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 中間層は、MOD法、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはCVD法のいずれかの方法により成膜された層からなることを特徴とする請求項6記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 中間層は、Ce、Gd又はSmから選択された1種類の元素とZrを含む中間層(A)及びこの中間層(A)上に形成されたCeO2膜またはCe―Gd−O膜からなる中間層(B)とからなることを特徴とする請求項1記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 中間層(A)及び(B)は、それぞれMOD法、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはCVD法のいずれかの方法により成膜された層からなることを特徴とする請求項8記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- 中間層(A)及び(B)は、この中間層を構成する元素を含むオクチル酸塩、ナフテン酸塩、ネオデカン酸塩または三酢酸塩の混合溶液の塗布後、熱処理を施すことにより形成されることを特徴とする請求項9記載の希土類系テープ状酸化物超電導体。
- (イ)耐熱性及び耐酸化性を有する金属基板とNiまたはNi基合金あるいはCuまたはCu基合金とを冷間加工により貼り合わせ、900〜1300℃の温度で配向化熱処理を施して複合基板を製造する工程と、
(ロ)前記複合基板上に、Ce、Gd又はSmから選択された1種類の元素とZrを含む中間層(A)及び/またはCeO2膜またはCe―Gd−O膜からなる中間層(B)を形成する工程と、
(ハ)前記中間層(B)上に酸化物超電導層を形成する工程、
とからなることを特徴とする希土類系テープ状酸化物超電導体の製造方法。
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