JP3320783B2 - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- JP3320783B2 JP3320783B2 JP21996792A JP21996792A JP3320783B2 JP 3320783 B2 JP3320783 B2 JP 3320783B2 JP 21996792 A JP21996792 A JP 21996792A JP 21996792 A JP21996792 A JP 21996792A JP 3320783 B2 JP3320783 B2 JP 3320783B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ケーブル、マグネット
等に使用する酸化物高温超電導線の製造方法に関し、特
に、長尺基材上に酸化物高温超電導膜を形成してなる超
電導線の製造方法に関する。
等に使用する酸化物高温超電導線の製造方法に関し、特
に、長尺基材上に酸化物高温超電導膜を形成してなる超
電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】液体
窒素温度（７７．３Ｋ）よりも高い臨界温度（Ｔｃ）を
示すＹ系（Ｔｃ：９０Ｋ）、Ｂｉ系（Ｔｃ：１０８
Ｋ）、Ｔｌ系（Ｔｃ：１２５Ｋ）酸化物超電導材料の発
見により、そのエネルギ分野およびエレクトロニクス分
野への応用が期待されるようになった。
窒素温度（７７．３Ｋ）よりも高い臨界温度（Ｔｃ）を
示すＹ系（Ｔｃ：９０Ｋ）、Ｂｉ系（Ｔｃ：１０８
Ｋ）、Ｔｌ系（Ｔｃ：１２５Ｋ）酸化物超電導材料の発
見により、そのエネルギ分野およびエレクトロニクス分
野への応用が期待されるようになった。
【０００３】この中でエネルギ分野への応用を目指した
酸化物高温超電導体の線材化は、この材料の発見当初か
ら精力的に進められてきている。
酸化物高温超電導体の線材化は、この材料の発見当初か
ら精力的に進められてきている。
【０００４】この線材化について、種々の方法が検討さ
れてきているが、その１つには、酸化物超電導体を金属
で被覆し、線材化する方法がある。この方法では、たと
えば、酸化物超電導体を銀シース内に充填したものにつ
いて、伸線および圧延等の組成加工を施した後、焼結処
理して線材が得られる。このプロセスでは、塑性加工と
焼結処理の組合わせにより、銀被覆内の超電導体に高い
配向性を持たせ、高い臨界電流値を実現させるようにな
ってきた。
れてきているが、その１つには、酸化物超電導体を金属
で被覆し、線材化する方法がある。この方法では、たと
えば、酸化物超電導体を銀シース内に充填したものにつ
いて、伸線および圧延等の組成加工を施した後、焼結処
理して線材が得られる。このプロセスでは、塑性加工と
焼結処理の組合わせにより、銀被覆内の超電導体に高い
配向性を持たせ、高い臨界電流値を実現させるようにな
ってきた。
【０００５】一方、スパッタリングや蒸着法等の気相プ
ロセスにより、可撓性を有する長尺基材上に超電導膜を
形成し、超電導線材を得る方法も検討されてきている。
この方法は、特に、基材上に形成される超電導体組織を
制御することによって臨界電流密度（Ｊｃ）が飛躍的に
高められる可能性を有しており、線材のＪｃ、特に磁場
中でのＪｃを高める方法として期待されている。
ロセスにより、可撓性を有する長尺基材上に超電導膜を
形成し、超電導線材を得る方法も検討されてきている。
この方法は、特に、基材上に形成される超電導体組織を
制御することによって臨界電流密度（Ｊｃ）が飛躍的に
高められる可能性を有しており、線材のＪｃ、特に磁場
中でのＪｃを高める方法として期待されている。
【０００６】この長尺基材に超電導体膜を形成する技術
に関しては、まず基礎として、たとえばレーザアブレー
ション法により、単結晶基材上に１×１０6 Ａ／ｃｍ2
を超える高Ｊｃの酸化物高温超電導膜を形成する技術が
確立されてきた。
に関しては、まず基礎として、たとえばレーザアブレー
ション法により、単結晶基材上に１×１０6 Ａ／ｃｍ2
を超える高Ｊｃの酸化物高温超電導膜を形成する技術が
確立されてきた。
【０００７】しかしながら、線材として実用的な基材は
多結晶材料であり、この材料上で高Ｊｃの超電導膜を形
成させるには、さらに検討を進めていく必要がある。
多結晶材料であり、この材料上で高Ｊｃの超電導膜を形
成させるには、さらに検討を進めていく必要がある。
【０００８】本発明者らは、長尺基材上に酸化物高温超
電導膜を形成してより実用的な線材を得るために、ま
ず、より実用的な材質の基材を選択し、その基材上に高
Ｊｃの超電導膜を形成させるための技術について検討を
行なってきた。その過程において、超電導膜を形成すべ
き基材表面をいかに調製するかについて重点的に検討を
行なった。
電導膜を形成してより実用的な線材を得るために、ま
ず、より実用的な材質の基材を選択し、その基材上に高
Ｊｃの超電導膜を形成させるための技術について検討を
行なってきた。その過程において、超電導膜を形成すべ
き基材表面をいかに調製するかについて重点的に検討を
行なった。
【０００９】本発明の目的は、高温超電導膜の形成に適
した基材表面を調製し、高Ｊｃの超電導線を得るための
技術を提供することにある。
した基材表面を調製し、高Ｊｃの超電導線を得るための
技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、超電導膜を形成するための長尺基材として、酸化物
高温超電導体を基材上に形成する環境（温度および雰囲
気など）において、膜形成のための表面を安定して保持
できる材質のものを検討してきた。この検討において、
超合金、特にハステロイおよびインコネル等のＮｉ基合
金、ならびに銀等の貴金属が選択されてきた。
は、超電導膜を形成するための長尺基材として、酸化物
高温超電導体を基材上に形成する環境（温度および雰囲
気など）において、膜形成のための表面を安定して保持
できる材質のものを検討してきた。この検討において、
超合金、特にハステロイおよびインコネル等のＮｉ基合
金、ならびに銀等の貴金属が選択されてきた。
【００１１】これらの基材上に、酸化物高温超電導膜を
形成させるにあたり、膜形成のための表面を調製する必
要があった。本発明者らは、この基材表面の調製にあた
り、研磨仕上げが簡便であり、適切であることを見出し
た。
形成させるにあたり、膜形成のための表面を調製する必
要があった。本発明者らは、この基材表面の調製にあた
り、研磨仕上げが簡便であり、適切であることを見出し
た。
【００１２】そして、本発明者らは、まず、１ｍのハス
テロイＣ（１６．５％Ｃｒ、〜２．５％Ｃｏ、１７％Ｍ
ｏ、５％Ｆｅ、残部Ｎｉ）テープを研磨し、その上に中
間層と超電導層を形成する実験を行なった。この実験に
おいては、まず、１ｍのテープをその端部より研磨し、
研磨終了後に洗浄を行なった。次に、研磨したテープ表
面に中間層および酸化物高温超電導層を順次堆積した。
テロイＣ（１６．５％Ｃｒ、〜２．５％Ｃｏ、１７％Ｍ
ｏ、５％Ｆｅ、残部Ｎｉ）テープを研磨し、その上に中
間層と超電導層を形成する実験を行なった。この実験に
おいては、まず、１ｍのテープをその端部より研磨し、
研磨終了後に洗浄を行なった。次に、研磨したテープ表
面に中間層および酸化物高温超電導層を順次堆積した。
【００１３】超電導層を形成したテープ材についてＪｃ
を測定したところ、時間的に先に研磨した部分において
Ｊｃの著しく低い（数１００Ａ／ｃｍ2 以下）部分が多
発した。また、研磨方法として、研磨液中にエッチング
作用を有する薬品を添加し、エッチングを行ないながら
研磨微粒粉による機械的な研磨を行なうメカノケミカル
ポリッシングを使用した場合でも、得られた線材のうち
部分的には６０，０００Ａ／ｃｍ2 以上の高いＪｃが示
されたが、時間的に先に研磨した部分のＪｃは著しく低
かった。
を測定したところ、時間的に先に研磨した部分において
Ｊｃの著しく低い（数１００Ａ／ｃｍ2 以下）部分が多
発した。また、研磨方法として、研磨液中にエッチング
作用を有する薬品を添加し、エッチングを行ないながら
研磨微粒粉による機械的な研磨を行なうメカノケミカル
ポリッシングを使用した場合でも、得られた線材のうち
部分的には６０，０００Ａ／ｃｍ2 以上の高いＪｃが示
されたが、時間的に先に研磨した部分のＪｃは著しく低
かった。
【００１４】一方、１ｍのテープを往復させながら研磨
を行ない、研磨終了後すぐに洗浄を行なった場合、Ｊｃ
の著しく低い部分はなくなった。
を行ない、研磨終了後すぐに洗浄を行なった場合、Ｊｃ
の著しく低い部分はなくなった。
【００１５】そこで、このような事態について原因を追
求するため、より詳細な調査を行なった。その結果、以
下の実施例にも示すように、研磨して数分以上経てから
研磨した面を洗浄すると、基板に研磨微粒粉が固着する
ことが明らかになってきた。この固着現象は、基板上で
研磨液が蒸発乾燥した場合は特に顕著であるが、このよ
うな乾燥が起こらない場合でも生じた。
求するため、より詳細な調査を行なった。その結果、以
下の実施例にも示すように、研磨して数分以上経てから
研磨した面を洗浄すると、基板に研磨微粒粉が固着する
ことが明らかになってきた。この固着現象は、基板上で
研磨液が蒸発乾燥した場合は特に顕著であるが、このよ
うな乾燥が起こらない場合でも生じた。
【００１６】そこで、研磨−洗浄の工程について検討を
重ねたところ、以下の実施例に示すように、研磨後速や
かに、好ましくは５分以内により好ましくは２分以内に
洗浄を行ない、固着粒子を取除くことが、Ｊｃの低下を
防ぐ上で非常に重要であることを明らかにし、本発明を
完成させるに至った。
重ねたところ、以下の実施例に示すように、研磨後速や
かに、好ましくは５分以内により好ましくは２分以内に
洗浄を行ない、固着粒子を取除くことが、Ｊｃの低下を
防ぐ上で非常に重要であることを明らかにし、本発明を
完成させるに至った。
【００１７】すなわち、本発明に従う超電導線の製造方
法は、基材上に酸化物高温超電導膜を形成してなる超電
導線の製造方法であって、酸化物高温超電導膜が形成さ
れるべき基材の表面を研磨していく研磨工程と、研磨の
完了した基材表面を洗浄するため、基材を送り出してい
く工程と、送り出された基材の表面を、研磨完了後から
５分以内に洗浄して基材表面に付着する粒子を除去する
工程と、研磨された基材表面に酸化物高温超電導膜を形
成させていく工程とを備える。
法は、基材上に酸化物高温超電導膜を形成してなる超電
導線の製造方法であって、酸化物高温超電導膜が形成さ
れるべき基材の表面を研磨していく研磨工程と、研磨の
完了した基材表面を洗浄するため、基材を送り出してい
く工程と、送り出された基材の表面を、研磨完了後から
５分以内に洗浄して基材表面に付着する粒子を除去する
工程と、研磨された基材表面に酸化物高温超電導膜を形
成させていく工程とを備える。
【００１８】本発明において、基材には、ハステロイお
よびインコネル等のＮｉ基合金ならびに銀等の貴金属が
好ましく用いられる。本発明において基材の形状は任意
であるが、たとえばテープ状の基材が好ましく用いられ
る。
よびインコネル等のＮｉ基合金ならびに銀等の貴金属が
好ましく用いられる。本発明において基材の形状は任意
であるが、たとえばテープ状の基材が好ましく用いられ
る。
【００１９】本発明における研磨加工では、通常のエメ
リー紙またはダイヤモンドペーパーによる面出しの後、
研磨微粒粉を懸濁させた研磨剤を用いて研磨仕上げを行
なうことができる。研磨微粒粉としては、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＳｉＣ、Ｃｒ2 Ｏ3 およびコロイダルシリカ等の少なく
ともいずれかを用いることができる。
リー紙またはダイヤモンドペーパーによる面出しの後、
研磨微粒粉を懸濁させた研磨剤を用いて研磨仕上げを行
なうことができる。研磨微粒粉としては、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＳｉＣ、Ｃｒ2 Ｏ3 およびコロイダルシリカ等の少なく
ともいずれかを用いることができる。
【００２０】また、研磨剤中に、過酸化水素または硝酸
等を加えたものを用いて、メカノケミカルポリッシュを
行なうこともできる。メカノケミカルポリッシュは、よ
り平滑で欠陥の少ない表面を調製するため好ましく用い
られる。
等を加えたものを用いて、メカノケミカルポリッシュを
行なうこともできる。メカノケミカルポリッシュは、よ
り平滑で欠陥の少ない表面を調製するため好ましく用い
られる。
【００２１】研磨剤を用いる研磨では、たとえば、最大
表面粗さＲmax ０．０１〜０．０５μまで好ましく研磨
することができる。
表面粗さＲmax ０．０１〜０．０５μまで好ましく研磨
することができる。
【００２２】研磨された基材は、乾燥させることなく速
やかに洗浄工程に送られる。基材が長尺の場合、好まし
い態様として、基材の一端から研磨を行なっていき、研
磨が終了した部分から順次洗浄工程に送り出していくこ
とができる。このようなプロセスをとる場合、基材を連
続的に送り出していきながら研磨および洗浄を連続的に
行なうことができる。
やかに洗浄工程に送られる。基材が長尺の場合、好まし
い態様として、基材の一端から研磨を行なっていき、研
磨が終了した部分から順次洗浄工程に送り出していくこ
とができる。このようなプロセスをとる場合、基材を連
続的に送り出していきながら研磨および洗浄を連続的に
行なうことができる。
【００２３】洗浄は、研磨終了後、５分以内、好ましく
は２分以内、より好ましくは１分以内に行なわれる。洗
浄工程では、たとえば大量の水を基材上に流しながら、
機械的な微粉除去、たとえば基材のバフによるこすり、
または超音波洗浄等を併用することによって、効果的な
洗浄を行なうことができる。
は２分以内、より好ましくは１分以内に行なわれる。洗
浄工程では、たとえば大量の水を基材上に流しながら、
機械的な微粉除去、たとえば基材のバフによるこすり、
または超音波洗浄等を併用することによって、効果的な
洗浄を行なうことができる。
【００２４】上述したような研磨剤を用いて基材を研磨
するには、通常、数分以上の比較的長時間を要する。た
とえば、直径３０ｃｍの研磨盤を用い、研磨盤の中心に
テープ状の基材を通過させて５分間の研磨を行なった場
合、テープの移動速度は１０ｃｍ／分となる。したがっ
て、研磨終了後、５分以内に洗浄を行なおうとすると、
研磨板と洗浄機構との距離は５０ｃｍ以内としなければ
ならない。
するには、通常、数分以上の比較的長時間を要する。た
とえば、直径３０ｃｍの研磨盤を用い、研磨盤の中心に
テープ状の基材を通過させて５分間の研磨を行なった場
合、テープの移動速度は１０ｃｍ／分となる。したがっ
て、研磨終了後、５分以内に洗浄を行なおうとすると、
研磨板と洗浄機構との距離は５０ｃｍ以内としなければ
ならない。
【００２５】このように、長尺の基材を順次送り出して
研磨および洗浄を行なう場合、研磨と洗浄はかなり近い
場所で行なわなければならない。したがって、研磨剤と
洗浄液との混合を回避するため、たとえば洗浄機構にカ
バーを設ける等、何らかの手段を講じる必要がある。
研磨および洗浄を行なう場合、研磨と洗浄はかなり近い
場所で行なわなければならない。したがって、研磨剤と
洗浄液との混合を回避するため、たとえば洗浄機構にカ
バーを設ける等、何らかの手段を講じる必要がある。
【００２６】研磨・洗浄された基材表面には、ＹＢａ2
Ｃｕ3 Ｏx 等のＹ系、Ｂｉ2 Ｓｒ2Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 等
のＢｉ系、ＴｌＢｉＳｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 等のＴｌ系
などの酸化物高温超電導膜が形成される。この超電導膜
を形成するにあたり、まず、基材上にイットリア安定化
ジルコニア（ＹＳＺと略記する）またはＭｇＯ等からな
る中間層を形成することが好ましい。この中間層を介し
て酸化物高温超電導膜を基材表面に形成することによ
り、超電導膜の結晶性を高め、高Ｊｃの膜を形成させる
ことができる。
Ｃｕ3 Ｏx 等のＹ系、Ｂｉ2 Ｓｒ2Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 等
のＢｉ系、ＴｌＢｉＳｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 等のＴｌ系
などの酸化物高温超電導膜が形成される。この超電導膜
を形成するにあたり、まず、基材上にイットリア安定化
ジルコニア（ＹＳＺと略記する）またはＭｇＯ等からな
る中間層を形成することが好ましい。この中間層を介し
て酸化物高温超電導膜を基材表面に形成することによ
り、超電導膜の結晶性を高め、高Ｊｃの膜を形成させる
ことができる。
【００２７】これら中間層および超電導膜は、成膜速度
の大きなレーザアブレーションにより形成することが好
ましいが、その他、スパッタ法およびＣＶＤ法等でも形
成させることができる。
の大きなレーザアブレーションにより形成することが好
ましいが、その他、スパッタ法およびＣＶＤ法等でも形
成させることができる。
【００２８】上述したように、研磨のために発生した固
着粒子がＪｃを低下させる原因となっていることは明ら
かとなったが、この固着粒子がテープ幅全体においてＪ
ｃを著しく低下させる理由は単純でないと考えられた。
なぜならば、基材を研磨した後、長時間経過して洗浄を
行なっても、基材表面に付着する研磨粉はごく微量であ
り、基材表面積に対する固着粒子面積の比は微々たるも
のであったからである。
着粒子がＪｃを低下させる原因となっていることは明ら
かとなったが、この固着粒子がテープ幅全体においてＪ
ｃを著しく低下させる理由は単純でないと考えられた。
なぜならば、基材を研磨した後、長時間経過して洗浄を
行なっても、基材表面に付着する研磨粉はごく微量であ
り、基材表面積に対する固着粒子面積の比は微々たるも
のであったからである。
【００２９】そこで、Ｊｃの低い超電導膜について調べ
たところ、研磨粒子がわずかでも残存した基材上では、
テープ幅全体において表面粗さの大きな膜しか得られ
ず、はなはだしい場合は膜の剥離が起こっていることが
明らかになった。また、このような不良は、点として付
着した研磨粒子の周辺に大きく広がっていた。
たところ、研磨粒子がわずかでも残存した基材上では、
テープ幅全体において表面粗さの大きな膜しか得られ
ず、はなはだしい場合は膜の剥離が起こっていることが
明らかになった。また、このような不良は、点として付
着した研磨粒子の周辺に大きく広がっていた。
【００３０】ごくわずかな粒子によってこのような事態
が起こる理由は明らかでないが、研磨粒子上の超電導粒
子が横方向に広がり、清浄な面上に成長した粒子とは異
なった結晶性および配向性を有するようになるのかもし
れない。
が起こる理由は明らかでないが、研磨粒子上の超電導粒
子が横方向に広がり、清浄な面上に成長した粒子とは異
なった結晶性および配向性を有するようになるのかもし
れない。
【００３１】
実施例１ インコネル７１３Ｃ（１３％Ｃｒ、〜１％Ｃｏ、４．５
％Ｍｏ、６％Ａｌ、〜２％Ｆｅ、残部Ｎｉ）を基材とし
て用いた。この基材の表面を、平均粒径０．０５μのＡ
ｌ2 Ｏ3 で研磨した後、１０秒〜１０分の間の所定の時
間を経た後イオン交換水による洗浄を行なった。次に、
レーザアブレーションにより、研磨した基材上にＭｇＯ
中間層およびＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 層を順次
形成した。各層の形成条件は以下のとおりである。
％Ｍｏ、６％Ａｌ、〜２％Ｆｅ、残部Ｎｉ）を基材とし
て用いた。この基材の表面を、平均粒径０．０５μのＡ
ｌ2 Ｏ3 で研磨した後、１０秒〜１０分の間の所定の時
間を経た後イオン交換水による洗浄を行なった。次に、
レーザアブレーションにより、研磨した基材上にＭｇＯ
中間層およびＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 層を順次
形成した。各層の形成条件は以下のとおりである。
【００３２】（ＭｇＯ成膜条件） ターゲット：ＭｇＯ（７５φ） 雰囲気ガス：Ａｒ ガス圧：１０ｍｔｏｒｒ 基板温度：５００℃ エネルギ密度：３．５Ｊ／ｃｍ2 （Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 成膜条件） ターゲット：Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y （５０
φ） 雰囲気ガス：Ｏ2 ガス圧：２００ｍｔｏｒｒ 基板温度：６５０℃ エネルギ密度：３Ｊ／ｃｍ2 上記成膜の後、１気圧の２０％Ｏ2 −Ａｒ雰囲気下、８
３０℃において１時間熱処理を行なった。以上のプロセ
スで基材上に超電導層を形成した線材の７７．３Ｋにお
けるＪｃと、研磨から洗浄までに経過した時間との関係
を図１に示す。図に示すように、研磨から洗浄までの時
間が５分を超えると、著しくＪｃが低下している。
φ） 雰囲気ガス：Ｏ2 ガス圧：２００ｍｔｏｒｒ 基板温度：６５０℃ エネルギ密度：３Ｊ／ｃｍ2 上記成膜の後、１気圧の２０％Ｏ2 −Ａｒ雰囲気下、８
３０℃において１時間熱処理を行なった。以上のプロセ
スで基材上に超電導層を形成した線材の７７．３Ｋにお
けるＪｃと、研磨から洗浄までに経過した時間との関係
を図１に示す。図に示すように、研磨から洗浄までの時
間が５分を超えると、著しくＪｃが低下している。
【００３３】実施例２ １ｍのハステロイＣ（１６．５％Ｃｒ、〜２．５％Ｃ
ｏ、１７％Ｍｏ、５％Ｆｅ、残部Ｎｉ）テープを基材し
て用いた。この基材をＣＬＥＡＬＩＴＥ−２３４０（不
二見研磨材工業株式会社製、コロイダルシリカ＋過酸化
水素）を用いるメカノケミカルポリッシュにより研磨し
た後、３０秒〜１０分の所定の時間を経てイオン交換水
により洗浄を行なった。
ｏ、１７％Ｍｏ、５％Ｆｅ、残部Ｎｉ）テープを基材し
て用いた。この基材をＣＬＥＡＬＩＴＥ−２３４０（不
二見研磨材工業株式会社製、コロイダルシリカ＋過酸化
水素）を用いるメカノケミカルポリッシュにより研磨し
た後、３０秒〜１０分の所定の時間を経てイオン交換水
により洗浄を行なった。
【００３４】次に、研磨・洗浄を行なった基材の表面
に、レーザアブレーションにより、ＹＳＺ中間層および
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 超電導層を順次形成した。各層の
形成条件は以下のとおりである。
に、レーザアブレーションにより、ＹＳＺ中間層および
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 超電導層を順次形成した。各層の
形成条件は以下のとおりである。
【００３５】（ＹＳＺ成膜条件） ターゲット：８％Ｙ2 Ｏ3 −ＺｒＯ（７５φ） 雰囲気ガス：Ａｒ ガス圧：１０ｍｔｏｒｒ 基板温度：７００℃ エネルギ密度：３．５Ｊ／ｃｍ2 （ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 成膜条件） ターゲット：ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y （１００φ） 雰囲気ガス：Ｏ2 ガス圧：１００ｍｔｏｒｒ 基板温度：７００℃ エネルギ密度：３．５Ｊ／ｃｍ2 以上の条件により、厚さ約０．５μｍのＹＳＺ、厚さ約
１〜１．２μｍのＹＢａＣｕ3 Ｏ7-y を形成した。この
ようにして超電導層を形成したテープ状の線材につい
て、４端子法により７７．３ＫでのＪｃを測定した。研
磨から洗浄までに経過した時間とＪｃとの関係を図２に
示す。図に示すように、研磨から洗浄までの時間が５分
を超えると、Ｊｃが著しく低下していることがわかる。
一方、研磨から洗浄までの時間が２分以内、特に１分以
内であると、非常に高いＪｃが得られることがわかる。
１〜１．２μｍのＹＢａＣｕ3 Ｏ7-y を形成した。この
ようにして超電導層を形成したテープ状の線材につい
て、４端子法により７７．３ＫでのＪｃを測定した。研
磨から洗浄までに経過した時間とＪｃとの関係を図２に
示す。図に示すように、研磨から洗浄までの時間が５分
を超えると、Ｊｃが著しく低下していることがわかる。
一方、研磨から洗浄までの時間が２分以内、特に１分以
内であると、非常に高いＪｃが得られることがわかる。
【００３６】また、実施例１と比較して明らかなよう
に、メカノケミカルポリッシュを用いると、より高いＪ
ｃを有する超電導線が得られる。
に、メカノケミカルポリッシュを用いると、より高いＪ
ｃを有する超電導線が得られる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な操作で、酸化物
高温超電導膜の形成に適した基材表面を調製することが
できる。この技術は、基材を往復させながら研磨するこ
とが不可能な長尺基材について、その端部から順次研磨
を行ない超電導膜の形成に適した表面を調製するため適
用される。このように、本発明は、より実用的な多結晶
の長尺基材上に、結晶性の優れた高温超電導膜を形成し
て高いＪｃを有する線材を得るための基礎的な技術とな
るものである。
高温超電導膜の形成に適した基材表面を調製することが
できる。この技術は、基材を往復させながら研磨するこ
とが不可能な長尺基材について、その端部から順次研磨
を行ない超電導膜の形成に適した表面を調製するため適
用される。このように、本発明は、より実用的な多結晶
の長尺基材上に、結晶性の優れた高温超電導膜を形成し
て高いＪｃを有する線材を得るための基礎的な技術とな
るものである。
【図１】本発明に従う実施例１において、研磨から洗浄
までの時間とＪｃの関係を示す図である。
までの時間とＪｃの関係を示す図である。
【図２】本発明に従う実施例２において、研磨から洗浄
までの時間とＪｃとの関係を示す図である。
までの時間とＪｃとの関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤野 剛三 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友 電気工業株式会社 大阪製作所内 (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじヶ丘二丁目４番１ 号 東京電力株式会社 技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじヶ丘二丁目４番１ 号 東京電力株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−109329（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 13/00
Claims (1)
- 【請求項１】 基材上に酸化物高温超電導膜を形成して
なる超電導線の製造方法であって、 前記酸化物高温超電導膜を形成すべき基材の表面を研磨
していく研磨工程と、 研磨の完了した基材表面を洗浄するため、前記基材を送
り出していく工程と、 送り出された基材の表面を、研磨完了後から５分以内に
洗浄して、前記基材表面に付着する粒子を除去する工程
と、 研磨された基材表面に酸化物高温超電導体膜を形成させ
ていく工程とを備え、 前記研磨工程において、メカノケミカルポリッシュが行
なわれることを特徴とする 、超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21996792A JP3320783B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21996792A JP3320783B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 超電導線の製造方法 |
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|---|---|
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ID=16743840
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| JP21996792A Expired - Fee Related JP3320783B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 超電導線の製造方法 |
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-
1992
- 1992-08-19 JP JP21996792A patent/JP3320783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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