JPH01612A - 酸化物超電導体テ−プ - Google Patents
酸化物超電導体テ−プInfo
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- JPH01612A JPH01612A JP62-155923A JP15592387A JPH01612A JP H01612 A JPH01612 A JP H01612A JP 15592387 A JP15592387 A JP 15592387A JP H01612 A JPH01612 A JP H01612A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は強力な磁場を発生させるための導体コイルとし
て好適な酸化物超電導体テープに関する。
て好適な酸化物超電導体テープに関する。
［従来の技術］
極低温において電気抵抗がゼロになる超電導体を利用し
たマグネット（電磁石）は、極めて強力な磁場を発生す
ることができるので、核融合実験装置、磁気浮上装置そ
の他に用いられている。
たマグネット（電磁石）は、極めて強力な磁場を発生す
ることができるので、核融合実験装置、磁気浮上装置そ
の他に用いられている。
現在超電導体マグネットのための超電導線にはめに超電
導体マグネットの使用は簡便でなく、それらの応用およ
び普及が限定されてしまうという問題点があった。また
、資源が少なく高価なヘリウムを冷却のために使用しな
ければならないという問題点があった。
導体マグネットの使用は簡便でなく、それらの応用およ
び普及が限定されてしまうという問題点があった。また
、資源が少なく高価なヘリウムを冷却のために使用しな
ければならないという問題点があった。
最近、Ｎｂ系超電導体よりも高温で超電導状態となり、
しかも臨界磁場の大きな物質が次々に発見された。例え
ば、組成式（Ｌａｔ−Ｊｒｘ）２Ｃｕ０４＋ｙで表わさ
れる超電導材では、超電導臨界温度は５０Ｋを示す。ま
た（ＹＸ［ｌａ、） ３ｃｕ２０７は液体窒素温度７７
にで超電導状態となる。しかし、これら一連の酸化物超
電導材は、化合物の粉末を焼結して作られるため、線材
化が困難であり、従って酸化物超電導体を使用した超電
導体マグネットの製作は極めて困難である。
しかも臨界磁場の大きな物質が次々に発見された。例え
ば、組成式（Ｌａｔ−Ｊｒｘ）２Ｃｕ０４＋ｙで表わさ
れる超電導材では、超電導臨界温度は５０Ｋを示す。ま
た（ＹＸ［ｌａ、） ３ｃｕ２０７は液体窒素温度７７
にで超電導状態となる。しかし、これら一連の酸化物超
電導材は、化合物の粉末を焼結して作られるため、線材
化が困難であり、従って酸化物超電導体を使用した超電
導体マグネットの製作は極めて困難である。
［発明が解決しようとする問題点］
さらに、酸化物超電導体線材を、従来のＮｂ系超電導体
と同様に、非超ＴＬ導性の金属または合金と複合して作
製したとしても、５０ステラ以上の高磁場を発生させる
と、発生した磁場によって複合線に生じる内部応力のた
めに、導体コイルを構成する複合線そのものが破壊され
てしまう。従って、従来の方法では、酸化物超電導体線
を作製し得たとしても、酸化物超電導体のもつすぐれた
特性を活かして、強大な磁場を発生させることは不可能
であった。
と同様に、非超ＴＬ導性の金属または合金と複合して作
製したとしても、５０ステラ以上の高磁場を発生させる
と、発生した磁場によって複合線に生じる内部応力のた
めに、導体コイルを構成する複合線そのものが破壊され
てしまう。従って、従来の方法では、酸化物超電導体線
を作製し得たとしても、酸化物超電導体のもつすぐれた
特性を活かして、強大な磁場を発生させることは不可能
であった。
本発明はこのような従来の欠点を解消し、３０Ｋを超え
る高温で、５０テスラ以上の磁場を発生し得る導体コイ
ルのための酸化物超電導体テープを提供することを目的
とする。
る高温で、５０テスラ以上の磁場を発生し得る導体コイ
ルのための酸化物超電導体テープを提供することを目的
とする。
Ｅ問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明はダイヤモン
ド、窒化ホウ素、炭化ケイ素、サファイヤ、ジルコニア
および炭化タングステンのうちの一種からなる薄膜上に
酸化物超電導体層が形成されてなることを特徴とする。
ド、窒化ホウ素、炭化ケイ素、サファイヤ、ジルコニア
および炭化タングステンのうちの一種からなる薄膜上に
酸化物超電導体層が形成されてなることを特徴とする。
［作 用］
本発明によればマグネット導体に臨界温度の高い酸化物
超電導体を用いているので、比較的高温において、強力
な磁場を発生させることができる。さらに本発明によれ
ば、１００テスラを越える巨大な磁場を発生させても、
マグネットを破壊から確実に守ることができる。
超電導体を用いているので、比較的高温において、強力
な磁場を発生させることができる。さらに本発明によれ
ば、１００テスラを越える巨大な磁場を発生させても、
マグネットを破壊から確実に守ることができる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の斜視図である。図において
１は厚さ１０μｍ１幅１０ｍ ｍの銅テープ、２は厚さ
１０μｍのダイヤモンド膜、３は厚さ１００μｍの酸化
物超電導体膜、４は５ｉｎ２などの絶縁体層である。第
２図は銅テープ上へのダイヤモンド膜の形成方法の一例
を説明する図である。銅テープ１はヒーター５によって
例えば８００℃に加熱されながら供給リール６から巻取
りリール７へ巻取られ、反応槽８を通過する。反応槽７
内は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度に減圧され、炭化水素ガス、
例えばＣ２Ｈ６＋がガス人口８八から導入される。反応
槽内の電極９と銅テープｌとの間に高周波電源ｌＯによ
って周波数０．１〜ｌＯＭＨｚ、２０にＶの高周波を印
加すると、プラズマＣＶＤによって銅テープ１上にダイ
ヤモンド膜２が形成される。未反応の炭化水素および分
解生成した水素はガス出口８Ｂから排出される。
１は厚さ１０μｍ１幅１０ｍ ｍの銅テープ、２は厚さ
１０μｍのダイヤモンド膜、３は厚さ１００μｍの酸化
物超電導体膜、４は５ｉｎ２などの絶縁体層である。第
２図は銅テープ上へのダイヤモンド膜の形成方法の一例
を説明する図である。銅テープ１はヒーター５によって
例えば８００℃に加熱されながら供給リール６から巻取
りリール７へ巻取られ、反応槽８を通過する。反応槽７
内は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度に減圧され、炭化水素ガス、
例えばＣ２Ｈ６＋がガス人口８八から導入される。反応
槽内の電極９と銅テープｌとの間に高周波電源ｌＯによ
って周波数０．１〜ｌＯＭＨｚ、２０にＶの高周波を印
加すると、プラズマＣＶＤによって銅テープ１上にダイ
ヤモンド膜２が形成される。未反応の炭化水素および分
解生成した水素はガス出口８Ｂから排出される。
次にダイヤモンド膜２上に酸化物超電導体膜を形成する
には、例えばスパッタ法を用いる。通学のスパッタ装置
を用い、例えば焼結された（ＹＢａ） ５ｃｕｘＯｔ超
電導体をターゲットとし、ダイヤモンド膜を形成したテ
ープを約８００℃に加熱しながら移動させ、アルゴンイ
オンビームによって、（ＹＢａ） ５ｃｕｘｏｔスパツ
タ膜３をダイヤモンド膜２上に形成する。
には、例えばスパッタ法を用いる。通学のスパッタ装置
を用い、例えば焼結された（ＹＢａ） ５ｃｕｘＯｔ超
電導体をターゲットとし、ダイヤモンド膜を形成したテ
ープを約８００℃に加熱しながら移動させ、アルゴンイ
オンビームによって、（ＹＢａ） ５ｃｕｘｏｔスパツ
タ膜３をダイヤモンド膜２上に形成する。
酸化物超電導体膜３の上には、さらにＳｉｎ、などの厚
さ１μｍ程度の絶ａｍを蒸着法、 ＣＶＤ法など公知の
方法によって形成する。
さ１μｍ程度の絶ａｍを蒸着法、 ＣＶＤ法など公知の
方法によって形成する。
このようにして作製された多層テープは可撓性に冨み、
超電導体マグネットの導体コイルとして用いることがで
きる。このテープをコイルとして臨界温度以下で電流を
流して、５０テスラ以上の磁場を発生させることができ
る０例えば発生磁場が１００テスラの場合、導体には発
生する磁場のために、テープの長さ方向に４００ｋｇ／
ｍｍ２の引っ張り応力が発生する。ダイヤモンド膜の強
さは４１００ｋｇ／開２なので、ダイヤモンド膜の厚さ
を１０μｍ以上とすれば、この巨大な応力に抗して超電
導コイルを破壊から守ることができる。
超電導体マグネットの導体コイルとして用いることがで
きる。このテープをコイルとして臨界温度以下で電流を
流して、５０テスラ以上の磁場を発生させることができ
る０例えば発生磁場が１００テスラの場合、導体には発
生する磁場のために、テープの長さ方向に４００ｋｇ／
ｍｍ２の引っ張り応力が発生する。ダイヤモンド膜の強
さは４１００ｋｇ／開２なので、ダイヤモンド膜の厚さ
を１０μｍ以上とすれば、この巨大な応力に抗して超電
導コイルを破壊から守ることができる。
ダイヤモンド以外に第１表に示すように、窒化ホウ素、
炭化ケイ素、サファイヤ、ジルコニア。
炭化ケイ素、サファイヤ、ジルコニア。
炭化タングステンなど、大きな強度をもつ材料がある。
窒化ホウ素はホウ素を用い活性スパッタリング法により
、炭化ケイ素はＳｔを用い、同様に活性スパッタリング
法により、サファイヤ、ジルコニアもそれぞれＴｉおよ
び２「を用い活性スパッタリング法によって薄膜を形成
することができる。これらの薄膜上に酸化物超電導体膜
を形成してマグネットを構成し、１００テスラの磁場を
発生させた時、マグネットを破壊から守るために必要な
膜厚を第１表中に示した。
、炭化ケイ素はＳｔを用い、同様に活性スパッタリング
法により、サファイヤ、ジルコニアもそれぞれＴｉおよ
び２「を用い活性スパッタリング法によって薄膜を形成
することができる。これらの薄膜上に酸化物超電導体膜
を形成してマグネットを構成し、１００テスラの磁場を
発生させた時、マグネットを破壊から守るために必要な
膜厚を第１表中に示した。
酸化物超電導体としては、任意の組成の酸化物を選ぶこ
とができ、必要に応じてテープ形成後。
とができ、必要に応じてテープ形成後。
例えば８００℃で１〜２４時間熱処理して超電導性を改
善する。銅テープｌは超電導体テープの完成後に酸によ
って除去してもよく、また銅テープ側を絶縁膜で覆って
もよい、制置外にＷ 、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍ□、ステンレス
鋼を基板として用いることも可能である。
善する。銅テープｌは超電導体テープの完成後に酸によ
って除去してもよく、また銅テープ側を絶縁膜で覆って
もよい、制置外にＷ 、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍ□、ステンレス
鋼を基板として用いることも可能である。
ダイヤモンド膜の形成はＣＶＤ法によってもよく、酸化
物超電導体膜の形成は蒸着法、 ＣＶＩｌ法あるいはプ
ラズマジェットを用いた吹付は法その他既知の膜形成法
のいずれをも用いることができる。
物超電導体膜の形成は蒸着法、 ＣＶＩｌ法あるいはプ
ラズマジェットを用いた吹付は法その他既知の膜形成法
のいずれをも用いることができる。
第 １ 表
厚さは幅を１０ｍｍとした時１００テスラの磁場に耐え
る最小の厚さ。
る最小の厚さ。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によればマグネット導体に
臨界温度の高い酸化物超電導体を用いているので、比較
的高温において、強力な磁場を発生させることができる
。さらに本発明によれば、１００テスラを越える巨大な
磁場を発生させても、マグネットを破壊から確実に守る
ことができる。
臨界温度の高い酸化物超電導体を用いているので、比較
的高温において、強力な磁場を発生させることができる
。さらに本発明によれば、１００テスラを越える巨大な
磁場を発生させても、マグネットを破壊から確実に守る
ことができる。
第１図は本発明の実施例の斜視図、
第２図はダイヤモンド膜形成法の一例を説明する模式図
である。 １・・・銅テープ、 ２・・・ダイヤモンド膜、 ３・・・酸化物超電導体膜、 ４・・・絶縁層、 ５・・・供給リール、 ６・・・巻取りリール、 ７・・・ヒータ、 ８・・・反応槽、 ９・・・電極、 ｌＯ・・・高周波電源。
である。 １・・・銅テープ、 ２・・・ダイヤモンド膜、 ３・・・酸化物超電導体膜、 ４・・・絶縁層、 ５・・・供給リール、 ６・・・巻取りリール、 ７・・・ヒータ、 ８・・・反応槽、 ９・・・電極、 ｌＯ・・・高周波電源。
Claims (1)
- ダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化ケイ素、サファイヤ、
ジルコニアおよび炭化タングステンのうちの一種からな
る薄膜上に酸化物超電導体層が形成されてなることを特
徴とする酸化物超電導体テープ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155923A JPS64612A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Superconductor tape of oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155923A JPS64612A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Superconductor tape of oxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01612A true JPH01612A (ja) | 1989-01-05 |
| JPS64612A JPS64612A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15616463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155923A Pending JPS64612A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Superconductor tape of oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS64612A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2557486B2 (ja) * | 1987-08-20 | 1996-11-27 | 住友電気工業株式会社 | 超電導セラミックス長尺体の製造方法および超電導セラミックス長尺体 |
| JPH03154305A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Jgc Corp | 超電導コイルの製造方法 |
| US5212401A (en) * | 1991-07-25 | 1993-05-18 | Kobe Steel Usa, Inc. | High temperature rectifying contact |
| US10778049B2 (en) * | 2016-06-07 | 2020-09-15 | Sapphire Motors | Stator assembly with stack of coated conductors |
| CN119082667A (zh) * | 2024-08-28 | 2024-12-06 | 南京理工大学 | 一种磁控溅射制备的大面积wc超导薄膜 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189813A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | 株式会社東芝 | 化合物超電導線の製造方法 |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62155923A patent/JPS64612A/ja active Pending
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