JP2009501414A - 超伝導材料の改善及び超伝導材料に関連する改善 - Google Patents
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Abstract
超伝導材料(2)であって、基板(4)と、基板上の界面層(6)(化学式XwBaxCuyLtOzの材料を含む)と、界面層上の超伝導層(8)(化学式XaBabCucOdの化合物を含む)と、を含む超伝導材料(2)が提供される。また超伝導材料の製造方法、及びこの方法によって生成される材料も提供される。
Description
本発明は、超伝導材料及び超伝導材料の製造方法に関する。
超伝導テープは一般に、基板と、その上に成長させた超伝導層薄膜とからなる。超伝導テープは、抵抗損失が最小か全くない状態で、大電流を効率的に流すことができる。多くの場合、1本の1cm幅の高温超伝導テープは、最大で、同等な銅ワイヤの200倍に達する電流密度を呈することが可能である。
電力技術における省エネルギー及び排出削減に対する必要性が大変重要な問題となっており、電力技術における超伝導テープに対する市場が急速に増大している。電動モータ、変圧器、送電ケーブル、さらに知られていない応用例(たとえば浮上列車)は、超伝導テープが用いられる応用例の一部である。
厚膜又は薄膜の超伝導テープを製造するための現在の技術では主に2種類の基板、すなわちテクスチャリングしたニッケル基板又は銀メッキ基板のうちの1つを用いている。基板には、その上に超伝導層を成長させるべく立方晶を形成させるための処理が行われる。
ニッケル基板のテクスチャリングは、冷間圧延、イオン・ビーム衝撃、又はそれらの組み合わせによって行うことができる。銀メッキ基板のテクスチャリングは、電気式エピタキシャル堆積によって、さらに銀及び銀合金の場合には種々のイオン・プレーティング・プロセスによって行ってもよい。
冷間圧延、イオン・ビーム衝撃、及び電気式エピタキシャル堆積を含む現在のテクスチャリング技術の問題の1つは、基板を保持できる温度が限定されることである。これは、超伝導層を作製する間に基板の結晶構造が変化することを防止するためである。また銀基板の場合、基板の酸素含有量も慎重に制御する必要がある。なぜならば、酸素含有量によって、基板の結晶構造の構成が変化する場合があるからである。
高温超伝導テープの構造を改善して、優れた電流密度を示すテープを作製する試みがなされてきた。すでに知られている超伝導テープの改善として、基板と超伝導膜との間にバッファ層を堆積させることがある。バッファ層によって、優れた結晶構造を成長させることができる。一例は、キュービック・ジルコニア・バッファ層をニッケル合金基板上で用いることである。このバッファ層の上に、イットリウム・バリウム銅酸化物(YBCO)の層を堆積させる。その際、ジルコニア層は、イオン・ビーム堆積法を用いて堆積させる。その後、配向させたジルコニアの最上部にYBCOをレーザ堆積させることで、100万分の1〜6メータの厚さの結晶性の超伝導膜を成長させることができる。
しかし前述した技術では、超伝導層を作製する間の結晶構造の変化を防止するために、基板を保持できる温度が限定されるという問題を完全に緩和しているわけではない。また前述した技術では、銀基板の場合に酸素含有量を制御するという問題に対処していない。
厚膜もしくは薄膜の超伝導材料又は他の超伝導材料の形状を実現する際に、テクスチャリングされたニッケル又は銀ベースの基板に超伝導層を設けることができるが、超伝導層を設ける間に最大で1000℃を超える温度まで基板を保持することができ、また製造プロセスが比較的単純であるならば、それは好都合であろう。
さらに、薄膜超伝導材料の製造方法として、結果としての材料が示す超伝導特性及び安定性が、既知の製造方法を用いた既知の薄膜超伝導材料と比べて改善される方法が提供されるならば、それは好都合であろう。
したがって本発明の好ましい実施形態の目的は、本明細書で明白に開示されているかどうかにかかわらず、従来技術の少なくとも1つの問題を打開又は緩和することである。
本発明の第1の態様によれば、(a)基板と、(b)基板上の界面層と、前記界面層は化学式XwBaxCuyLtOzの材料からなり、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つから選択され、Lは、U,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au,Sn,Pb,Sb,Bi,Ru,Ceから選択される1つ又は複数の元素であり、wは2〜4であり、xは2〜4であり、yは0〜4であり、tは0.1〜1であり、及びzは2〜16であることと、(c)界面層上の超伝導層と、前記超伝導層は、化学式XaBabCucOdの化合物からなり、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4であり、bは1〜6であり、cは0.1〜4であり、及びdは2〜22であることとからなる、超伝導材料が提供される。
好適には、Xはイットリウム又はネオジウムである。
好適には、wは2、3、又は4である。好適には、xは2、3、又は4である。好適には、yは0.1〜4であり、より好適は0.1〜3であり、最適には0.1〜2である。好適には、tは0.5〜1である。好適には、zは4〜15である。
好適には、wは2、3、又は4である。好適には、xは2、3、又は4である。好適には、yは0.1〜4であり、より好適は0.1〜3であり、最適には0.1〜2である。好適には、tは0.5〜1である。好適には、zは4〜15である。
好適には、aは1、2、又は3である。好適には、bは2〜4である。好適には、cは0.5〜4であり、より好適には0.5〜2である。好適には、dは3〜20である。
Lは、基板及び超伝導層の組成に応じて選択される。たとえば、基板が銀又は銀合金であるときには、Lは銀であっても良い。好適には、Lは、Zr,Nb,W,A g,Bi,Ceから選択される。
Lは、基板及び超伝導層の組成に応じて選択される。たとえば、基板が銀又は銀合金であるときには、Lは銀であっても良い。好適には、Lは、Zr,Nb,W,A g,Bi,Ceから選択される。
好適には、基板は、ニッケル、銀、又はこれらの任意の組み合わせからなり、より好適には、Ni、Ni−5%W、Ni−10%Cr−2%W、ハステロイC−276、Ni−Ag、Ni0.7Cu0.3、Ni0.96V0.04、及びNi0.96Cr0.02V0.02から選択される。
基板の厚さは好適には10μm〜200μmである。
界面層は、好適には化学式X2Ba4CuLOzの化合物からなり、より好適には、Xはイットリウムである。
界面層は、好適には化学式X2Ba4CuLOzの化合物からなり、より好適には、Xはイットリウムである。
好適には、界面層の厚さは10nm〜800μmであり、好適には10nm〜1μmである。
好適には、超伝導層には、化学式XBa2Cu3Oの化合物からなり、より好適には、Xはイットリウムである。
好適には、超伝導層には、化学式XBa2Cu3Oの化合物からなり、より好適には、Xはイットリウムである。
好適には、超伝導層の厚さは250nm〜100μmであり、好適な範囲は300nm〜10μmである。
超伝導層は、化学式XaBabCucOdの化合物からなるものでもよく、この化合物は化学式XwBaxCuyLtOzのドーパントを含有していてもよい。ここで、a、b
、c、d、w、x、y、t、及びzは、本明細書にすでに記載した通りであり、X及びLは本明細書にすでに記載した通りである。
超伝導層は、化学式XaBabCucOdの化合物からなるものでもよく、この化合物は化学式XwBaxCuyLtOzのドーパントを含有していてもよい。ここで、a、b
、c、d、w、x、y、t、及びzは、本明細書にすでに記載した通りであり、X及びLは本明細書にすでに記載した通りである。
好適には、ドーパントは、ピン止め中心の形態をなし、XaBabCucOd超伝導結晶の結晶構造内に分散されたXwBaxCuyLtOzの結晶からなる。
好適には、ドーパントにおいて、wは2、3、又は4から選択され、xは2、3、又は4から選択され、yは0.1〜3であり、tは0.5〜1であり、及びzは4〜15である。好ましい実施形態では、ドーパントは、化学式X2Ba4CuLOを有する。
好適には、ドーパントにおいて、wは2、3、又は4から選択され、xは2、3、又は4から選択され、yは0.1〜3であり、tは0.5〜1であり、及びzは4〜15である。好ましい実施形態では、ドーパントは、化学式X2Ba4CuLOを有する。
特に好適な実施形態では、超伝導層は、化学式XBa2Cu3Oの化合物からなり、ドーパント・ピン止め中心は、化学式X2Ba4CuLOzの化合物からなる。
超伝導層に設けられたコンタクト層が存在していても良い。好適には、コンタクト層は、銀又は銀合金からなる。コンタクト層に対する他の好適な材料には、金又は金合金が含まれる。好ましくは、コンタクト層の厚さは1μm〜10μmであり、好適な範囲は1μm〜3μmである。
超伝導層に設けられたコンタクト層が存在していても良い。好適には、コンタクト層は、銀又は銀合金からなる。コンタクト層に対する他の好適な材料には、金又は金合金が含まれる。好ましくは、コンタクト層の厚さは1μm〜10μmであり、好適な範囲は1μm〜3μmである。
複数の交互に配置された界面層及び超伝導層が存在していても良い。
たとえば、超伝導材料は、基板と、その上にXwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdの交互の層とを備えていてもよい。本明細書にすでに記載したようなコンタクト層を、XwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdの交互の層の最も高い層に設けても良い。
たとえば、超伝導材料は、基板と、その上にXwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdの交互の層とを備えていてもよい。本明細書にすでに記載したようなコンタクト層を、XwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdの交互の層の最も高い層に設けても良い。
基板上に最初に設けたXwBaxCuyLtOz層は、XaBabCucOd層の成長に対する苗床及びXaBabCucOd層に対する拡散障壁(基板材料によるその汚染を防止する)としての機能を果たす。
本発明の第2の態様によれば、超伝導材料を製造する方法であって、(a)基板を設ける工程と、(b)化学式XwBaxCuyLtOzの化合物層を作製するための化合物層作製工程であって、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つから選択され、Lは、U,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au,Sn,Pb,Sb,Bi,Ru,Ceから選択される1つ又は複数の元素であり、wは2〜4であり、xは2〜4であり、yは0〜4であり、tは0.1〜1であり、及びzは2〜16である、化合物層作製工程と、(c)化学式XaBabCucOdの超伝導材料層を作製するための超伝導材料層作製工程であって、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4であり、bは1〜6であり、cは0.1〜4であり、及びdは2〜22である、超伝導材料層作製工程とからなる方法が提供される。
好適には、a,b,c,d,w,x,y,t,z,X,Lは、本発明の第1の態様に対して本明細書にすでに記載した通りである。
好適には、工程(b)で設ける界面層と、工程(c)で設ける超伝導層とは、本発明の第1の態様に対して記載した通りである。
好適には、工程(b)で設ける界面層と、工程(c)で設ける超伝導層とは、本発明の第1の態様に対して記載した通りである。
好ましくは、本方法は、工程(a)と工程(b)の間に、基板から酸化物層を除去する工程を備えていてもよい。基板からの酸化物層の除去は、アルゴンを用いたグロー放電によって行なっても良く、その際、基板は、750℃〜950℃、より好適には約800℃の温度に加熱する。
好ましくは、工程(b)には、界面層を設ける間、基板を750℃〜950℃の温度に、より好適には800℃〜900℃の温度に、最適には約850℃の温度に維持する工程
からなる。
からなる。
好ましくは、工程(c)には、超伝導層を設ける間、コーティングした基板の温度を750℃〜950℃に、より好適には800℃〜900℃に、最適には約850℃に維持する工程からなる。
本方法は好適には、工程(c)の後に、超伝導層を酸素で処理する工程(d)を備える。
本方法は好適には、工程(d)の後に、コーティングした基板を冷却して基板表面を希ガス(好適にはアルゴン)を用いてパージする工程を備える。
本方法は好適には、工程(d)の後に、コーティングした基板を冷却して基板表面を希ガス(好適にはアルゴン)を用いてパージする工程を備える。
本方法は好適には、、工程(c)の後に、及び存在するならば工程(d)の後に、コーティングした基板にコンタクト材料の層を作製する工程を備える。好適には、コンタクト材料は、銀又は銀合金である。コンタクト材料は、本発明の第1の態様に対して本明細書にすでに記載したようなものであっても良い。
基板又はコーティングした基板を加熱することを、基板又はコーティングした基板に電流を流すことによって行ってもよい。
本方法には、工程(b)及び(c)を繰り返して、複数のXwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdを交互に配置した層を、基板上にコーティングしても良い。この場合、工程(d)及び(e)は、工程(b)及び(c)の繰り返しを行なった後で、好適には、工程(b)及び(c)の繰り返しをすべて行なった後で、行なってもよい。
本方法には、工程(b)及び(c)を繰り返して、複数のXwBaxCuyLtOz及びXaBabCucOdを交互に配置した層を、基板上にコーティングしても良い。この場合、工程(d)及び(e)は、工程(b)及び(c)の繰り返しを行なった後で、好適には、工程(b)及び(c)の繰り返しをすべて行なった後で、行なってもよい。
したがって、本発明の第2の態様の方法の好適な実施形態では、本方法は、(a)基板を設ける工程と、(b)XwBaxCuyLtOzの層を作製する工程と、(c)XaBabCucOdの層をXwBaxCuyLtOz層の上に作製する工程と、(d)工程(b)及び(c)を、少なくともさらにもう1回繰り返す工程と、(e)コーティングした基板にコンタクト層をコーティングする工程と、を含む。
各XaBabCucOd層は、その上にXwBaxCuyLtOzの層を設ける前に、酸素で処理しても良い。
好適には、本方法は、圧力が少なくとも1Pa、より好ましくは少なくとも1.5Pa、最も好ましくは少なくとも2Paの状態で行なう。
好適には、本方法は、圧力が少なくとも1Pa、より好ましくは少なくとも1.5Pa、最も好ましくは少なくとも2Paの状態で行なう。
本発明の第3の態様によれば、本発明の第2の態様の方法によって製造される本発明の第1の態様の超伝導材料が提供される。
超伝導材料は、たとえば、超伝導のワイヤ、テープなどを備えていてもよい。
超伝導材料は、たとえば、超伝導のワイヤ、テープなどを備えていてもよい。
好適には、超伝導材料の全体の厚さが、厚膜を設ける場合に実質的に100μmを超えず、ワイヤ及びテープの場合に15μmを超えない。好適には、超伝導材料の全体の厚さは、少なくとも100nmである。
本発明をより良好に理解するために、及び本発明の実施形態をどのように実施するかを示すために、次に、本発明の種々の態様について、添付の図1を用いて説明する。
最初に図1を参照する。
図1に第1の実施形態の超伝導材料2を例示する。超伝導材料2は、基板4と、その上に配置された界面層6とを含む。超伝導層8が界面層6上に成長させてあり、コンタクト層10が超伝導層8上にコーティングされている。
図1に第1の実施形態の超伝導材料2を例示する。超伝導材料2は、基板4と、その上に配置された界面層6とを含む。超伝導層8が界面層6上に成長させてあり、コンタクト層10が超伝導層8上にコーティングされている。
基板2は、純ニッケル製のワイヤ/テープからなる。純ニッケル製のワイヤ/テープは好適には、圧延成形及び熱処理されて、所望の配向された立方晶を表面上に形成しているが、必ずしも圧延されてはいない。ニッケル・ワイヤは、厚さがほぼ100μmである。界面層はY2Ba4CuAgO(Y2411材料)からなる。界面層は厚さが100nmである。Y2411材料は、総合研究センタ(ケンブリッジ)で合成された。その合成は、Y2O3、BaCu3、CuO、Ag2Oを所要のモル比で混合した後に、900℃で12時間、950℃で12時間、1000℃で12時間焼成し、途中でグラインディング/ミリング操作を行なうことによって、行なった。相純度を、X線回折技術によってチェックした。
超伝導層8はYBa2Cu3O(Y123材料)からなり、厚さが1μmの層からなる。Y123材料は、総合研究センタ(ケンブリッジ)から供給された。その合成は、Y2O3、BaCu3、CuOの粉末を所要のモル比で混合した後に、880℃で12時間、900℃で12時間、920℃で12時間で焼成することによって行なった。
コンタクト層10には銀が含まれ、厚さが10μmである。
超伝導ワイヤ2は、以下のように製造した。
ニッケル基板4を脱脂して、わずかな量の炭化水素も除去した。基板表面上に存在するわずかなニッケル酸化物も、アルゴン・ガスを用いて圧力2Pa、温度がほぼ800℃で発生させたグロー放電によって除去した。
超伝導ワイヤ2は、以下のように製造した。
ニッケル基板4を脱脂して、わずかな量の炭化水素も除去した。基板表面上に存在するわずかなニッケル酸化物も、アルゴン・ガスを用いて圧力2Pa、温度がほぼ800℃で発生させたグロー放電によって除去した。
そしてニッケル基板2に、厚さ10nmのY2411層6をスパッタ・コーティングして、Y123超伝導層8を成長させるための苗床及びY123に対する拡散障壁(基板2によるその汚染を防止する)としての機能を果たすようにした。Y2411界面層6のスパッタ・コーティングは、圧力が2Pa及び温度がほぼ850℃で行なった。ティア・コーティングス社(英国)によって設計及び開発された非平衡クローズド・フィールド・マグネトロン・スパッタリング機器を用いた。そして界面層6に、850℃において、Y123の層8を、酸素リッチな環境においてコーティングした。こうして、得られたY123コーティングは酸素で処理されていた。Y123層8の結晶形成を可能にするために、温度としてほぼ850℃を維持した。
コーティングした基板2を次に、500℃まで冷却して、アルゴン・ガスを用いて圧力がほぼ2Paの状態でパージした。そしてY123超伝導層8に銀の層をコーティングして、コンタクト層10を形成し、プロセスを終了した。得られた超伝導ワイヤ2を次に、室温まで冷却した。
代替的な実施形態では、Y123超伝導層8をY2411界面層6上にコーティングした後で、さらにY2411界面層6(好ましくは10nm厚)とY123超伝導層8(好ましくは1nm厚)との交互の層を、加えても良い。これは好適には、Y123とY2411のすべての層を合わせた全体の厚さが10μmになるまで行なう。各Y123超伝導層8は、Y2411界面層6によってコーティングする前に、前述したように酸素で処理する。
代替的な実施形態では、基板4、界面層6、及び超伝導層8に用いる材料は、必要に応じて変更しても良い。たとえば、Y2Ba4CuAgO界面層6の代わりに、XwBaxCuyLtOz材料を用いても良い。ここで、Xは、イットリウム、ネオジウム、又はIIIB族の希土類元素から選択され、及びLは、U,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au,Sn,Pb,Sb,Bi,Ru,Ceから選択される元素であり、wは2〜4であり、xは2〜4であり、yは0〜4であり、tは0.
1〜1であり、及びzは2〜16である。同様に、超伝導層8材料YBa2Cu3Oの代わりに、XaBabCucOdを用いても良い。ここで、xは、イットリウム、ネオジウム、又はIIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4、bは1〜6、cは0.1〜4、及びdは2〜22である。基板4としては、たとえば、ニッケル合金たとえばニッケル銅合金、銀基板、又は銀合金基板が用いられてもよい。超伝導層8には、非超伝導材料(特にY2411材料)のピン止め中心が含まれていてもよい。
1〜1であり、及びzは2〜16である。同様に、超伝導層8材料YBa2Cu3Oの代わりに、XaBabCucOdを用いても良い。ここで、xは、イットリウム、ネオジウム、又はIIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4、bは1〜6、cは0.1〜4、及びdは2〜22である。基板4としては、たとえば、ニッケル合金たとえばニッケル銅合金、銀基板、又は銀合金基板が用いられてもよい。超伝導層8には、非超伝導材料(特にY2411材料)のピン止め中心が含まれていてもよい。
異なる超伝導特性及び特徴が超伝導材料2において生じるように、層4,6,8,10のそれぞれの厚さを必要に応じて調整しても良い。超伝導材料2の物理的な形状は、たとえば薄膜、ワイヤ、シート、又はテープであっても良い。
本出願に関連して本明細書と同時に又は以前に出願され、本明細書とともに公衆の便覧に公開されているすべての論文及び文献を参照し、このような論文及び文献はすべて、その内容が本明細書において参照により取り入れられている。
本明細書(任意の添付の請求項、要約、及び図面を含む)で開示されるすべての特徴、及び/又は同様に開示される任意の方法又はプロセスのすべての工程は、このような特徴及び/又は工程の少なくとも一部が互いに相容れない組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせても良い。
本明細書(任意の添付の請求項、要約、及び図面を含む)で開示される各特徴を、特にことわらない限り、同じ、同等、又は類似の目的を満たす代替的な特徴と取り替えても良い。したがって、特にことわらない限り、開示される各特徴は、同等又は類似の特徴の包括的な組の1つの例に過ぎない。
本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書(任意の添付の請求項、要約、及び図面を含む)で開示される特徴の任意の新しい1つ又は任意の新しい組み合わせに及ぶか、又は同様に開示される任意の方法又はプロセスの工程の任意の新しい1つ又は任意の新しい組み合わせに及ぶ。
Claims (18)
- (a)基板と、
(b)前記基板上の界面層と、前記界面層は、化学式XwBaxCuyLtOzの材料からなり、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つから選択され、Lは、U,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au,Sn,Pb,Sb,Bi,Ru,Ceから選択される1つ又は複数の元素であり、wは2〜4であり、xは2〜4であり、yは0〜4であり、tは0.1〜1であり、及びzは2〜16であることと、
(c)界面層上の超伝導層と、前記超伝導層は、化学式XaBabCucOdの化合物からなり、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4であり、bは1〜6であり、cは0.1〜4であり、及びdは2〜2
2であることとからなる超伝導材料。 - Xはイットリウム又はネオジウムである請求項1に記載の材料。
- wは2、3、又は4であり、xは2、3、又は4であり、yは0.1〜4であり、tは0.5〜1であり、zは4〜15であり、aは1、2、又は3であり、bは2〜4であり、cは0.5〜4であり、及びdは3〜20である、請求項1又は2に記載の材料。
- Lは、Zr,Nb,W,Ag,Bi,Ceから選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の材料。
- 基板はニッケル、銀、又はこれらの任意の組み合わせからなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の材料。
- 基板の厚さは10μm〜200μm、界面層の厚さは10nm〜800μm、及び超伝導層の厚さは250nm〜100μmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の材料。
- 超伝導層は化学式XaBabCucOdの化合物からなり、前記化合物は、化学式XwBaxCuyLtOzのドーパントを含有し、a,b,c,d,w,x,y,t,zは請求項1に記載の通りであり、X,Lは請求項1に記載の通りである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の材料。
- 超伝導層は化学式XBa2Cu3Oの化合物からなり、前記材料は、化学式X2Ba4CuLOzの化合物からなるドーパント・ピン止め中心を含有する請求項7に記載の材料。
- 超伝導層に設けられたコンタクト層が存在する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の材料。
- 複数の交互に配置された界面層及び超伝導層が存在する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の材料。
- (a)基板を設ける工程と、
(b)化学式XwBaxCuyLtOzの化合物層を作製するための化合物層作製工程であって、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つから選択され、Lは、U,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au,Sn,Pb,Sb,Bi,Ru,Ceから選択される1つ又は複数の元素
であり、wは2〜4であり、xは2〜4であり、yは0〜4であり、tは0.1〜1であり、及びzは2〜16である、化合物層作製工程と、
(c)化学式XaBabCucOdの超伝導材料層を作製するための超伝導材料層作製工程であって、Xは、イットリウム、ネオジウム、又は周期表IIIB族の希土類元素の1つであり、aは1〜4であり、bは1〜6であり、cは0.1〜4であり、及びdは2〜22である、超伝導材料層作製工程とからなる、超伝導材料の製造方法。 - 工程(b)で作製する界面層と工程(c)で作製する超伝導層とは、請求項1〜10のいずれか一項に記載された性質を有する、請求項11に記載の方法。
- 工程(a)と工程(b)の間にて、基板から酸化物層を除去する工程を有する、請求項11又は12に記載の方法。
- 工程(b)は、基板を750℃〜950℃の温度に維持する工程からなり、工程(c)は、コーティングした基板の温度を750℃〜950℃に維持する工程からなる、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(c)の後に、超伝導層を酸素で処理する工程(d)をさらに備える、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(c)の後に、及び存在するならば工程(d)の後に、コーティングした基板にコンタクト材料の層を作製する工程をさらに備える、請求項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
- (a)基板を設ける工程と、
(b)XwBaxCuyLtOzの層を作製する工程と、
(c)XaBabCucOdの層をXwBaxCuyLtOz層上に作製する工程と、
(d)工程(b),(c)を、少なくともさらにもう1回繰り返す工程と、
(e)コーティングした前記基板にコンタクト層をコーティングする工程とを備える、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項11〜17のいずれか一項に記載の方法によって製造され、請求項1〜10のいずれか一項に記載される性質を有する、超伝導材料。
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