JP6167443B2 - Superconducting wire and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、超電導線及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a superconducting wire and a method for manufacturing the same.

従来、配向層を含む超電導線が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。この従来の超電導線において、配向層は金属基板と超電導層の中間層であり、イオンビームアシスト蒸着(IBAD)工程によって形成される。
実際には、熱処理の間の配向層の基板及び超電導層との化学的相互作用を防ぐために、追加の単純な酸化物層が、配向層の下、及び配向層と超電導層の間に形成されてもよい。
Conventionally, a superconducting wire including an alignment layer is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this conventional superconducting wire, the alignment layer is an intermediate layer between the metal substrate and the superconducting layer, and is formed by an ion beam assisted deposition (IBAD) process.
In practice, an additional simple oxide layer is formed under the alignment layer and between the alignment layer and the superconducting layer to prevent chemical interaction of the alignment layer with the substrate and the superconducting layer during the heat treatment. May be.

IBAD法は、膜の堆積の間、テープ上に特定の角度でArイオンをスパッタリングすることにより、非配向のメタルテープ又は酸化物で被覆されたテープ上に配向したセラミック膜を形成する技術である(例えば、特許文献2参照)。堆積は、アモルファス酸化物シード層の上で実施される。 The IBAD method is a technique that forms an oriented ceramic film on non-oriented metal tape or oxide-coated tape by sputtering Ar + ions on the tape at a specific angle during film deposition. Yes (see, for example, Patent Document 2). Deposition is performed on the amorphous oxide seed layer.

特開2012−181963号公報JP 2012-181963 A 特開2012−104444号公報JP 2012-104444 A

本発明の目的の1つは、単純な工程により低コストで製造することのできる超電導線、及びその製造方法を提供することにある。   One of the objects of the present invention is to provide a superconducting wire that can be manufactured at a low cost by a simple process, and a manufacturing method thereof.

[1]上記の目的を達成するため、本発明は、基板と、前記基板上に形成された第1の層と、前記第1の層上に直接形成された配向層と、前記配向層上に直接形成され、前記第1の層の材料と同じ材料を主成分とする第2の層と、前記第2の層上に形成された超電導層と、を含む、超電導線を提供する。 [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate, a first layer formed on the substrate, an alignment layer formed directly on the first layer, and the alignment layer. A superconducting wire is provided, which includes a second layer that is formed directly on the main layer and is composed mainly of the same material as the material of the first layer, and a superconducting layer formed on the second layer.

[2]上記[1]の超電導線においては、前記配向層がイオンビームアシスト蒸着工程により形成されている。 [2] In the superconducting wire of [1], the alignment layer is formed by an ion beam assisted deposition process.

[3]上記[2]の超電導線においては、前記第1の層が前記イオンビームアシスト蒸着工程の前に結晶質である。 [3] In the superconducting wire of [2] above, the first layer is crystalline before the ion beam assisted deposition step.

[4]上記[1]〜[3]のいずれか1つの超電導線においては、前記第1の層及び前記第2の層がペロブスカイト材料を含んでもよい。 [4] In the superconducting wire according to any one of [1] to [3], the first layer and the second layer may contain a perovskite material.

[5]上記[4]の超電導線においては、前記ペロブスカイト材料が、LaMnO、LaGaO、LaCrO、LaAlO、SrTiO、及びSrRuOからなる群から選ばれてもよい。 [5] In the superconducting wire of [4], the perovskite material may be selected from the group consisting of LaMnO 3 , LaGaO 3 , LaCrO 3 , LaAlO 3 , SrTiO 3 , and SrRuO 3 .

[6]上記[1]〜[5]のいずれか1つの超電導線においては、前記配向層がMgOを含んでもよい。 [6] In the superconducting wire according to any one of [1] to [5], the alignment layer may include MgO.

[7]上記[1]〜[6]のいずれか1つの超電導線においては、前記超電導線が、希土類元素がドーピングされたCeOを含み、前記超電導層の下に直接形成された第3の層をさらに含んでもよい。 [7] In the superconducting wire according to any one of [1] to [6], the superconducting wire includes CeO 2 doped with a rare earth element, and is formed directly under the superconducting layer. A layer may further be included.

[8]上記[1]〜[7]のいずれか1つの超電導線においては、前記超電導線が、前記基板と前記第1の層の間に形成されたバッファ層をさらに含んでもよい。 [8] In any one of the above [1] to [7], the superconducting wire may further include a buffer layer formed between the substrate and the first layer.

[9]上記[8]の超電導線においては、前記バッファ層がY、CeO、Al、又はAlOを含む。 [9] In the superconducting wire of [8], the buffer layer contains Y 2 O 3 , CeO 2 , Al 2 O 3 , or Al x O.

[10]上記[1]〜[9]のいずれか1つの超電導線においては、前記第2の層が、前記第1の層を形成するための堆積の圧力と温度と同じ圧力と温度の下での堆積によって形成されてもよい。 [10] In the superconducting wire according to any one of [1] to [9], the second layer is under a pressure and a temperature that are the same as the deposition pressure and temperature for forming the first layer. It may be formed by deposition.

[11]上記の目的を達成するため、本発明は、基板上に第1の層を形成し、前記第1の層上に配向層を直接形成し、前記第1の層を形成するための圧力と温度と同じ圧力と温度の下で、前記配向層上に第2の層を直接形成し、前記第2の層が前記第1の層の材料と同じ材料を主成分とし、前記第2の層上に超電導層を形成する、ことを含む、超電導線の製造方法を提供する。 [11] In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a first layer by forming a first layer on a substrate, forming an alignment layer directly on the first layer, and forming the first layer. A second layer is directly formed on the alignment layer under the same pressure and temperature as the pressure and temperature, and the second layer is mainly composed of the same material as that of the first layer, and the second layer Forming a superconducting layer on the other layer. A method of manufacturing a superconducting wire is provided.

[12]上記[11]の超電導線の製造方法においては、前記第1の層及び前記第2の層が、同じ堆積チャンバー内で連続して形成されてもよい。 [12] In the method of manufacturing a superconducting wire according to [11], the first layer and the second layer may be continuously formed in the same deposition chamber.

[13]上記[11]又は[12]の超電導線の製造方法においては、前記配向層がイオンビームアシスト蒸着工程により形成されてもよい。 [13] In the method of manufacturing a superconducting wire according to [11] or [12], the alignment layer may be formed by an ion beam assisted deposition process.

[14]上記[13]の超電導線の製造方法においては、前記第1の層が前記イオンビームアシスト蒸着工程の前に結晶質である。 [14] In the method of manufacturing a superconducting wire according to [13], the first layer is crystalline before the ion beam assisted deposition step.

本発明によれば、単純な工程により低コストで製造することのできる超電導線、及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the superconducting wire which can be manufactured at low cost by a simple process, and its manufacturing method can be provided.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る超電導線の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a superconducting wire according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る図1の超電導線の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the superconducting wire of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施の形態に係る超電導線の製造工程を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a manufacturing process of the superconducting wire according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第2の実施の形態に係る超電導線の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a superconducting wire according to the second embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第3の実施の形態に係る超電導線の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a superconducting wire according to the third embodiment of the present invention.

(本発明の第1の実施の形態)
(超電導線の構成)
図1は、超電導線1の斜視図である。図2は、超電導線1の断面図である。超電導線1は、基板10と、基板10上に形成された第1の層11と、第1の層11上に直接形成された配向層12と、配向層12上に直接形成された第2の層13と、第2の層13上に形成された超電導層14と、超電導層14上に形成された保護層15と、を含む。
(First embodiment of the present invention)
(Configuration of superconducting wire)
FIG. 1 is a perspective view of the superconducting wire 1. FIG. 2 is a cross-sectional view of the superconducting wire 1. The superconducting wire 1 includes a substrate 10, a first layer 11 formed on the substrate 10, an alignment layer 12 directly formed on the first layer 11, and a second layer directly formed on the alignment layer 12. Layer 13, superconducting layer 14 formed on second layer 13, and protective layer 15 formed on superconducting layer 14.

基板10はテープ状の基板であり、金属又はハステロイ(商標)のような金属合金を含む。例えば、基板10は50〜100μmの厚さを有する。   The substrate 10 is a tape-shaped substrate and includes a metal or a metal alloy such as Hastelloy (trademark). For example, the substrate 10 has a thickness of 50 to 100 μm.

第1の層11は、好ましくはLaMnO、LaGaO、LaCrO、LaAlO、SrTiO、又はSrRuOのようなペロブスカイト材料を含む。これらのペロブスカイト材料は純粋でもよく、また、一般式ABOのペロブスカイト構造のAサイトとBサイトにドーピングされたものでもよい。第1の層11は、ドーピング元素がAサイトとBサイトにドーピングされたペロブスカイト材料であってもよい。ドーピング元素は、AサイトのためのMg、Ca、Sr、又はBaと、BサイトのためのMg、Nb、Ta、Zr、又はHfを含む。第1の層11がペロブスカイト材料を含む場合、配向層12はMgOを含む。 The first layer 11 preferably comprises a perovskite material such as LaMnO 3 , LaGaO 3 , LaCrO 3 , LaAlO 3 , SrTiO 3 , or SrRuO 3 . These perovskite materials may be pure or may be doped in the A site and B site of the perovskite structure of the general formula ABO 3 . The first layer 11 may be a perovskite material in which a doping element is doped in the A site and the B site. Doping elements include Mg, Ca, Sr, or Ba for the A site and Mg, Nb, Ta, Zr, or Hf for the B site. When the first layer 11 includes a perovskite material, the alignment layer 12 includes MgO.

第1の層11は、基板10から配向層12への金属の拡散を抑える拡散バリア層として機能することができる。例えば、基板10がハステロイを含む場合、第1の層11は、基板10中のNiの配向層12への拡散を抑えることができる。   The first layer 11 can function as a diffusion barrier layer that suppresses diffusion of metal from the substrate 10 to the alignment layer 12. For example, when the substrate 10 includes hastelloy, the first layer 11 can suppress diffusion of Ni in the substrate 10 into the alignment layer 12.

第1の層11は、基板10と配向層12の間の密着性を増加させるための密着層として機能することができる。堆積工程における、例えば、600℃以上の温度下での高温処理は、第1の層11の接着力を向上させる。第1の層11は、例えば、20〜50nmの厚さを有する。   The first layer 11 can function as an adhesion layer for increasing the adhesion between the substrate 10 and the alignment layer 12. High-temperature treatment at a temperature of, for example, 600 ° C. or higher in the deposition process improves the adhesive strength of the first layer 11. The first layer 11 has a thickness of 20 to 50 nm, for example.

配向層12は、二軸配向構造を有する。配向層12は、イオンビームアシスト蒸着(Ion Beam Assisted Deposition: IBAD)工程によって形成される配向層である。配向層12は、MgO等を含む。配向層12は、例えばCa又はSrがドーピングされたMgOであってもよい。配向層12は、IBAD工程で形成された第1のMgO層と、第1のMgO層上にエピタキシャル成長した第2のMgO層とを含む積層構造を有してもよい。配向層12は、例えば、5〜20nmの厚さを有する。   The alignment layer 12 has a biaxial alignment structure. The alignment layer 12 is an alignment layer formed by an ion beam assisted deposition (IBAD) process. The alignment layer 12 includes MgO or the like. The alignment layer 12 may be MgO doped with Ca or Sr, for example. The alignment layer 12 may have a stacked structure including a first MgO layer formed by the IBAD process and a second MgO layer epitaxially grown on the first MgO layer. The alignment layer 12 has a thickness of 5 to 20 nm, for example.

第2の層13は、第1の層11の材料と同じ材料を主成分とする。第2の層13がペロブスカイト材料を含む場合、第2の層13は、MgOを含む配向層12上に格子整合して生成される。   The second layer 13 is mainly composed of the same material as that of the first layer 11. When the second layer 13 includes a perovskite material, the second layer 13 is generated by lattice matching on the alignment layer 12 including MgO.

第2の層13は、配向層12と超電導層14の間の化学反応を抑えるキャップ層として機能することができる。また、第2の層13は、超電導層14のエピタキシャル成長のために格子整合を向上させる。第2の層13は、例えば、20〜50nmの厚さを有する。   The second layer 13 can function as a cap layer that suppresses a chemical reaction between the alignment layer 12 and the superconducting layer 14. In addition, the second layer 13 improves lattice matching for the epitaxial growth of the superconducting layer 14. The second layer 13 has a thickness of 20 to 50 nm, for example.

超電導層14は、REBaCu6+x(REは、Y、Sm、Eu、又はGdのような希土類元素である)のような高温超電導体を含むことが好ましい。また、超電導層14は、YBaCu6+x、GdBaCu6+x、又はこれらの組合せを含むことがより好ましい。超電導層14は、磁場中での超電導特性を向上させるために、非導電性ナノ粒子を含んでもよい。超電導層14は、例えば、1〜3μmの厚さを有する。 The superconducting layer 14 preferably includes a high temperature superconductor such as REBa 2 Cu 3 O 6 + x (RE is a rare earth element such as Y, Sm, Eu, or Gd). The superconducting layer 14 more preferably includes YBa 2 Cu 3 O 6 + x , GdBa 2 Cu 3 O 6 + x , or a combination thereof. The superconducting layer 14 may include non-conductive nanoparticles in order to improve superconducting properties in a magnetic field. The superconducting layer 14 has a thickness of 1 to 3 μm, for example.

保護層15は、超電導層14を保護する。保護層15は、Ag等を含む。保護層15は、例えば、0.5〜2.0μmの厚さを有する。   The protective layer 15 protects the superconducting layer 14. The protective layer 15 contains Ag or the like. The protective layer 15 has a thickness of 0.5 to 2.0 μm, for example.

(超電導線の製造)
以下に、超電導線1の製造工程の例を記す。
(Manufacture of superconducting wires)
Below, the example of the manufacturing process of the superconducting wire 1 is described.

図3は、超電導線1の製造工程を表すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the manufacturing process of the superconducting wire 1.

まず、RF−マグネトロンスパッタリング法又はパルスレーザー蒸着(PLD)法により、第1の層11を基板10上に形成する(ステップS1)。第1の層11は、その結晶化温度(例えば600℃)以上の温度下で形成される。したがって、配向層12を形成するためのIBAD工程の前に、第1の層11は結晶質となっている。   First, the first layer 11 is formed on the substrate 10 by the RF-magnetron sputtering method or the pulse laser deposition (PLD) method (step S1). The first layer 11 is formed at a temperature equal to or higher than its crystallization temperature (for example, 600 ° C.). Accordingly, the first layer 11 is crystalline before the IBAD process for forming the alignment layer 12.

次に、IBAD工程により、配向層12を第1の層11上に形成する(ステップS2)。第1の層11が結晶質であり、キャップ層の堆積と同じ条件での熱処置を施されているため、配向層12は、積層構造を有する配向層12のエピタキシャル層及び第2の層13の堆積の間、大きな歪みを受けない。したがって、配向層12は、既に結晶質となっている第1の層11の上で形成されるため、高い配向度を維持する。   Next, the alignment layer 12 is formed on the first layer 11 by the IBAD process (step S2). Since the first layer 11 is crystalline and is subjected to heat treatment under the same conditions as the deposition of the cap layer, the alignment layer 12 includes the epitaxial layer of the alignment layer 12 having a stacked structure and the second layer 13. No significant distortion during the deposition of Therefore, since the alignment layer 12 is formed on the first layer 11 that is already crystalline, a high degree of alignment is maintained.

次に、RF−マグネトロンスパッタリング法又はPLD法により、第2の層13を配向層12上に形成する(ステップS3)。第2の層13は、第1の層11を形成するための圧力と温度と同じ圧力(0.2〜1.0Pa)と温度(600〜950℃)の下で形成される。また、第1の層11と第2の層13は、同じ堆積チャンバー内で連続して形成される。そのため、超電導線1の製造工程は単純化されることができ、製造コストは低減されることができる。   Next, the second layer 13 is formed on the alignment layer 12 by RF-magnetron sputtering method or PLD method (step S3). The second layer 13 is formed under the same pressure (0.2 to 1.0 Pa) and temperature (600 to 950 ° C.) as the pressure and temperature for forming the first layer 11. Further, the first layer 11 and the second layer 13 are continuously formed in the same deposition chamber. Therefore, the manufacturing process of the superconducting wire 1 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

次に、PLD法により、超電導層14を第2の層13上に形成する。また、酸素アニーリングにより、酸素を超電導層14に導入することができる。酸素アニール工程と超電導層14中の酸素濃度は、超電導層14の臨界温度や臨界電流のような超電導特性にとって重要である。   Next, the superconducting layer 14 is formed on the second layer 13 by the PLD method. Further, oxygen can be introduced into the superconducting layer 14 by oxygen annealing. The oxygen annealing step and the oxygen concentration in the superconducting layer 14 are important for the superconducting characteristics such as the critical temperature and critical current of the superconducting layer 14.

次に、DCマグネトロンスパッタリング法により、保護層15を超電導層14上に形成する。また、必要に応じて、AgNO水溶液からの電気化学堆積(電気めっき)工程により、保護層15をより厚く形成することができる。電気めっき工程は、超電導層14の酸素アニール工程の前又は後に実行することができる。 Next, the protective layer 15 is formed on the superconducting layer 14 by DC magnetron sputtering. If necessary, the protective layer 15 can be formed thicker by an electrochemical deposition (electroplating) process from an aqueous AgNO 3 solution. The electroplating process can be performed before or after the oxygen annealing process of the superconducting layer 14.

(本発明の第2の実施の形態)
第2の実施の形態は、バッファ層が基板10と第1の層11の間に形成されるという点で、第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は単純化する。
(Second embodiment of the present invention)
The second embodiment is different from the first embodiment in that a buffer layer is formed between the substrate 10 and the first layer 11. Note that the description of the same points as in the first embodiment is omitted or simplified.

(超電導線の構成)
図4は、超電導線2の断面図である。超電導線2は、基板10と、基板10上に形成されたバッファ層20と、バッファ層20上に形成された第1の層11と、第1の層11上に直接形成された配向層12と、配向層12上に直接形成された第2の層13と、第2の層13上に形成された超電導層14と、超電導層14上に形成された保護層15と、を含む。
(Configuration of superconducting wire)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the superconducting wire 2. The superconducting wire 2 includes a substrate 10, a buffer layer 20 formed on the substrate 10, a first layer 11 formed on the buffer layer 20, and an alignment layer 12 formed directly on the first layer 11. And a second layer 13 formed directly on the alignment layer 12, a superconducting layer 14 formed on the second layer 13, and a protective layer 15 formed on the superconducting layer 14.

バッファ層20は、基板10と第1の層11の間のバッファ層である。バッファ層20は、Al、AlO、Y、CeO等を含む。ここで、AlOはアルミニウムリッチのアルミナであり、酸素欠乏雰囲気下で反応性RF又はDCマグネトロンスパッタリングにより堆積することができる。バッファ層20がAlOである場合、高温下での第1の層11の堆積の間、Al金属が第1の層11の表面粗さを改善する。バッファ層20は、例えば、20〜100nmの厚さを有する。 The buffer layer 20 is a buffer layer between the substrate 10 and the first layer 11. The buffer layer 20 includes Al 2 O 3 , Al x O, Y 2 O 3 , CeO 2 or the like. Here, Al x O is aluminum-rich alumina and can be deposited by reactive RF or DC magnetron sputtering in an oxygen-deficient atmosphere. When the buffer layer 20 is Al x O, the Al metal improves the surface roughness of the first layer 11 during the deposition of the first layer 11 at high temperature. The buffer layer 20 has a thickness of 20 to 100 nm, for example.

バッファ層20は、例えば、物理蒸着法又は溶液堆積法によって形成される。バッファ層20が基板10の表面に付着するように、バッファ層20は基板10と緩やかに反応するべきである。もし反応が強ければ、反応によって導入される合金からの金属が他の層を汚染する。   The buffer layer 20 is formed by, for example, physical vapor deposition or solution deposition. The buffer layer 20 should react slowly with the substrate 10 so that the buffer layer 20 adheres to the surface of the substrate 10. If the reaction is strong, the metal from the alloy introduced by the reaction will contaminate the other layers.

(本発明の第3の実施の形態)
第3の実施の形態は、第3の層が第2の層13と超電導層14の間に形成される点で、第2の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態及び第2の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は単純化する。
(Third embodiment of the present invention)
The third embodiment is different from the second embodiment in that the third layer is formed between the second layer 13 and the superconducting layer 14. Note that the description of the same points as in the first embodiment and the second embodiment will be omitted or simplified.

(超電導線の構成)
図5は、超電導線3の断面図である。超電導線3は、基板10と、基板10上に形成されるバッファ層20と、バッファ層20上に形成される第1の層11と、第1の層11上に直接形成される配向層12と、配向層12上に直接形成される第2の層13と、第2の層13上に形成される第3の層30、第3の層30上に直接形成される超電導層14と、超電導層14上に形成される保護層15と、を含む。
(Configuration of superconducting wire)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the superconducting wire 3. The superconducting wire 3 includes a substrate 10, a buffer layer 20 formed on the substrate 10, a first layer 11 formed on the buffer layer 20, and an alignment layer 12 formed directly on the first layer 11. A second layer 13 formed directly on the alignment layer 12, a third layer 30 formed on the second layer 13, a superconducting layer 14 formed directly on the third layer 30, And a protective layer 15 formed on the superconducting layer 14.

第3の層30は、第2の層13と超電導層14の間のバッファ層である。第3の層30は、例えば、第3の層30の配向を改善し、また、酸素アニール工程の間の酸素拡散を促進するために、希土類元素がドーピングされたCeOを含む。第3の層30中の酸素イオンが超電導層14に拡散するとき、超電導層14中の酸素の同じ濃度とその均一な分布は、より短い時間で達成される。 The third layer 30 is a buffer layer between the second layer 13 and the superconducting layer 14. The third layer 30 includes, for example, CeO 2 doped with rare earth elements to improve the orientation of the third layer 30 and to promote oxygen diffusion during the oxygen annealing process. When oxygen ions in the third layer 30 diffuse into the superconducting layer 14, the same concentration of oxygen in the superconducting layer 14 and its uniform distribution is achieved in a shorter time.

第3の層30がCeOを含む場合、第3の層30はペロブスカイト材料を含む第2の層13上に格子整合して生成される。第3の層30は、例えば、150〜500nmの厚さを有する。第3の層30は、例えば、PLD法又はRFマグネトロンスパッタリングによって形成される。 When the third layer 30 includes CeO 2 , the third layer 30 is generated by lattice matching on the second layer 13 including the perovskite material. The third layer 30 has a thickness of 150 to 500 nm, for example. The third layer 30 is formed by, for example, a PLD method or RF magnetron sputtering.

また、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨又は変更技術を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。本発明は、完全かつ明瞭な開示のために特定の実施の形態及び実施例に関して記載されたが、添付の特許請求の範囲はこれらに限定されず、本明細書の開示の範囲内で当業者の想到し得るすべての変更と代替構造を具体化するものと解釈される。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention or the changing technology. Although the invention has been described with reference to specific embodiments and examples for a complete and clear disclosure, the appended claims are not limited thereto and those skilled in the art within the scope of the disclosure herein. It is interpreted as embodying all possible changes and alternative structures.

本発明によれば、低コストで簡単な工程により製造可能な超電導線、及びその超電導線の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the superconducting wire which can be manufactured by a simple process with low cost, and the manufacturing method of the superconducting wire can be provided.

1 超電導線
2 超電導線
3 超電導線
10 基板
11 第1の層
12 配向層
13 第2の層
14 超電導層
15 保護層
20 バッファ層
30 第3の層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Superconducting wire 2 Superconducting wire 3 Superconducting wire 10 Substrate 11 1st layer 12 Orientation layer 13 2nd layer 14 Superconducting layer 15 Protective layer 20 Buffer layer 30 3rd layer

Claims (10)

基板と、
前記基板上に形成された第1の層と、
イオンビームアシスト蒸着工程により、前記第1の層上に直接形成された配向層と、
前記配向層上に直接形成され、前記第1の層の材料と同じ材料を主成分とする第2の層と、
前記第2の層上に形成された超電導層と、
を含み、
前記第1の層が前記イオンビームアシスト蒸着工程の前に結晶質である、超電導線。
A substrate,
A first layer formed on the substrate;
An alignment layer formed directly on the first layer by an ion beam assisted deposition process ;
A second layer that is formed directly on the alignment layer and is composed mainly of the same material as that of the first layer;
A superconducting layer formed on the second layer;
Only including,
A superconducting wire wherein the first layer is crystalline prior to the ion beam assisted deposition process .
前記第1の層及び前記第2の層がペロブスカイト材料を含む、
請求項に記載の超電導線。
The first layer and the second layer comprise a perovskite material;
The superconducting wire according to claim 1 .
前記ペロブスカイト材料が、LaMnO、LaGaO、LaCrO、LaAlO、SrTiO、及びSrRuOからなる群から選ばれる、
請求項に記載の超電導線。
The perovskite material is selected from the group consisting of LaMnO 3 , LaGaO 3 , LaCrO 3 , LaAlO 3 , SrTiO 3 , and SrRuO 3 ;
The superconducting wire according to claim 2 .
前記配向層がMgOを含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の超電導線。
The alignment layer includes MgO;
The superconducting wire according to any one of claims 1 to 3 .
希土類元素がドーピングされたCeOを含み、前記超電導層の下に直接形成された第3の層をさらに含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の超電導線。
A CeO 2 doped with a rare earth element, further comprising a third layer formed directly under the superconducting layer;
The superconducting wire according to any one of claims 1 to 4 .
前記基板と前記第1の層の間に形成されたバッファ層をさらに含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の超電導線。
A buffer layer formed between the substrate and the first layer;
The superconducting wire according to any one of claims 1 to 5 .
前記バッファ層がY、CeO、Al、又はAlOを含む、
請求項に記載の超電導線。
The buffer layer includes Y 2 O 3 , CeO 2 , Al 2 O 3 , or Al x O;
The superconducting wire according to claim 6 .
前記第2の層が、前記第1の層を形成するための堆積の圧力と温度と同じ圧力と温度の下での堆積によって形成される、
請求項1〜のいずれか1項に記載の超電導線。
The second layer is formed by deposition under the same pressure and temperature as the deposition pressure and temperature to form the first layer;
The superconducting wire according to any one of claims 1 to 7 .
基板上に第1の層を形成し、
イオンビームアシスト蒸着工程により、前記第1の層上に配向層を直接形成し、
前記第1の層を形成するための圧力と温度と同じ圧力と温度の下で、前記配向層上に第2の層を直接形成し、前記第2の層が前記第1の層の材料と同じ材料を主成分とし、
前記第2の層上に超電導層を形成する、
ことを含み、
前記第1の層が前記イオンビームアシスト蒸着工程の前に結晶質である、超電導線の製造方法。
Forming a first layer on the substrate;
An alignment layer is directly formed on the first layer by an ion beam assisted deposition process ,
A second layer is formed directly on the alignment layer under the same pressure and temperature as the pressure and temperature for forming the first layer, and the second layer is formed of the material of the first layer. The same material as the main component,
Forming a superconducting layer on the second layer;
Look at including it,
A method of manufacturing a superconducting wire, wherein the first layer is crystalline before the ion beam assisted deposition step .
前記第1の層及び前記第2の層が、同じ堆積チャンバー内で連続して形成される、
請求項に記載の超電導線の製造方法。
The first layer and the second layer are formed sequentially in the same deposition chamber;
A method for manufacturing a superconducting wire according to claim 9 .
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