JPH0812938B2 - 超電導材料の製造方法 - Google Patents
超電導材料の製造方法Info
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- JPH0812938B2 JPH0812938B2 JP1130038A JP13003889A JPH0812938B2 JP H0812938 B2 JPH0812938 B2 JP H0812938B2 JP 1130038 A JP1130038 A JP 1130038A JP 13003889 A JP13003889 A JP 13003889A JP H0812938 B2 JPH0812938 B2 JP H0812938B2
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- moc
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- superconducting
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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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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、MoC基化合物超電導材料、特に線状のMoC
基化合物超電導材料の製造方法に関する。
基化合物超電導材料の製造方法に関する。
超電導を示すことが知られている化合物のなかで、A1
5型結晶構造をもつNb3SnとV3Gaだけが実用化されてい
る。しかし、B1型と呼ばれる結晶構造の化合物群にも超
電導特性を持つものが多く、そのうち、MoCまたはMoCの
Moの一部を他の金属元素（Ｘ）で置換した形の（Mo,X）
Ｃとして表されるMoC基化合物は原料が比較的安価なこ
とから注目されるものであるが、実用的な製造方法が確
立されていないという大きな問題点があった。
5型結晶構造をもつNb3SnとV3Gaだけが実用化されてい
る。しかし、B1型と呼ばれる結晶構造の化合物群にも超
電導特性を持つものが多く、そのうち、MoCまたはMoCの
Moの一部を他の金属元素（Ｘ）で置換した形の（Mo,X）
Ｃとして表されるMoC基化合物は原料が比較的安価なこ
とから注目されるものであるが、実用的な製造方法が確
立されていないという大きな問題点があった。
実際、従来は、このMoC基化合物超電導材料は冶金学
的な方法で製造されていたため、エレクトロニクス素子
の製造などに必要な精密、微細な制御ができなかった。
的な方法で製造されていたため、エレクトロニクス素子
の製造などに必要な精密、微細な制御ができなかった。
超電導体は、電気抵抗ゼロで電流を流すことができる
が、これには温度、磁界、電流密度に関する限界があ
り、これを超えると電気抵抗が現れ、その限界を超電導
臨界温度（Tc）、上部臨界磁界（Hc2）、臨界電流密度
（Jc）と呼んでいる。
が、これには温度、磁界、電流密度に関する限界があ
り、これを超えると電気抵抗が現れ、その限界を超電導
臨界温度（Tc）、上部臨界磁界（Hc2）、臨界電流密度
（Jc）と呼んでいる。
前記のA15型化合物としてのNb3Snの場合には、Tcが絶
対温度18.0度、Hc2が21.5テスラであり、強い磁界を必
要とする核融合炉や格子加速器等の超電導応用機器に使
用される。これに対してMoCの場合には、TcとHc2はそれ
ぞれ15K及び12テスラ程度であり、強い磁界を必要とし
ない超電導送電、小型交流超電導機器、超電導エレクト
ロニクス等への応用が可能である。しかしながら、この
ような応用を可能とするためには、前記の通り、精密、
微細な制御が可能な線状材料としての製造方法の開発が
是非とも必要とされている。
対温度18.0度、Hc2が21.5テスラであり、強い磁界を必
要とする核融合炉や格子加速器等の超電導応用機器に使
用される。これに対してMoCの場合には、TcとHc2はそれ
ぞれ15K及び12テスラ程度であり、強い磁界を必要とし
ない超電導送電、小型交流超電導機器、超電導エレクト
ロニクス等への応用が可能である。しかしながら、この
ような応用を可能とするためには、前記の通り、精密、
微細な制御が可能な線状材料としての製造方法の開発が
是非とも必要とされている。
また、一般に、Jcは、Tc,Hc2が高いほど、あるいは微
細組織が細かいほど大きくなる。Tc,Hc2を高くするには
元素組成比（Nb3SnのNb:Sn＝3:1、MoCのMo:C＝1:1の
比、（Mo,X）Ｃの場合は（Mo,X）:C＝1:1）が精確に実
現され、しかも、結晶構造が立方晶（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸
の格子定数が等しい構造）となることが望ましい。
細組織が細かいほど大きくなる。Tc,Hc2を高くするには
元素組成比（Nb3SnのNb:Sn＝3:1、MoCのMo:C＝1:1の
比、（Mo,X）Ｃの場合は（Mo,X）:C＝1:1）が精確に実
現され、しかも、結晶構造が立方晶（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸
の格子定数が等しい構造）となることが望ましい。
Nb3Snの場合には、銅錫合金とニオブから構成される
複合体を熱処理すると、銅錫合金とニオブの界面に目的
とするNb3Snが比較的精確な組成比を持つものとして生
成する。
複合体を熱処理すると、銅錫合金とニオブの界面に目的
とするNb3Snが比較的精確な組成比を持つものとして生
成する。
これに対して、MoC基超電導線状材料は、従来典型的
には、Mo線をメタンガスのような有機ガス雰囲気中で2,
000℃前後の高温において熱処理することにより製造さ
れているため、メタンの炭素がMo中に拡散して立方晶の
MoCを形成するものの、高い温度での熱処理が必要であ
り、この熱処理によって微細組織が粗大化しJcが小さく
なってしまうという欠点が避けられない。また、このよ
うな方法ではMo:C＝1:1の比を精確に実現することも困
難である。一方、低温で熱処理すると立方晶のMoCが得
られず、超電導材料とはならない等の問題があった。
には、Mo線をメタンガスのような有機ガス雰囲気中で2,
000℃前後の高温において熱処理することにより製造さ
れているため、メタンの炭素がMo中に拡散して立方晶の
MoCを形成するものの、高い温度での熱処理が必要であ
り、この熱処理によって微細組織が粗大化しJcが小さく
なってしまうという欠点が避けられない。また、このよ
うな方法ではMo:C＝1:1の比を精確に実現することも困
難である。一方、低温で熱処理すると立方晶のMoCが得
られず、超電導材料とはならない等の問題があった。
そこで、この発明は、超電導送電、小型交流超電導機
器、超電導エレクトロニクス等への応用が期待できる安
価なMoC基化合物の超電導材料を精密、微細に線状に制
御して製造することのできる新しい製造方法を提供する
ことを目的としている。
器、超電導エレクトロニクス等への応用が期待できる安
価なMoC基化合物の超電導材料を精密、微細に線状に制
御して製造することのできる新しい製造方法を提供する
ことを目的としている。
この発明は、上記の課題を解決するものとして、少な
くとも表面にMoまたはMo基合金を含んで成る領域を有す
る基板のこの領域上に、厚さ１μｍ以上の炭素層を付着
させて複合体を作製する工程、および真空または不活性
ガスによる不活性な雰囲気中で、上記炭素層の表面にレ
ーザービームを照射しながら、このレーザービームと上
記複合体とを上記炭素層表面に沿って相対的に運動させ
ることによって、上記基板の上記領域にMoC基超電導化
合物を基板面に沿って線状に生成させる工程を含むこと
を特徴とする超電導材料の製造方法を提供する。
くとも表面にMoまたはMo基合金を含んで成る領域を有す
る基板のこの領域上に、厚さ１μｍ以上の炭素層を付着
させて複合体を作製する工程、および真空または不活性
ガスによる不活性な雰囲気中で、上記炭素層の表面にレ
ーザービームを照射しながら、このレーザービームと上
記複合体とを上記炭素層表面に沿って相対的に運動させ
ることによって、上記基板の上記領域にMoC基超電導化
合物を基板面に沿って線状に生成させる工程を含むこと
を特徴とする超電導材料の製造方法を提供する。
すなわち、上記の通りこの発明の方法は、発明者によ
る鋭意研究の結果を踏まえて完成されたものであって、
以下のような、これまでの技術知識からは予見できない
新しい知見に基づいている。
る鋭意研究の結果を踏まえて完成されたものであって、
以下のような、これまでの技術知識からは予見できない
新しい知見に基づいている。
基板表面にスパッタリング等の薄膜生成技術により
黒色の炭素皮膜層を付着させ、これにレーザーを照射す
ると、レーザーのエネルギーが効率よく吸収され、例え
ば、レーザーの出力範囲数ワット〜百ワットでMoC生成
に必要な高温が得られる。
黒色の炭素皮膜層を付着させ、これにレーザーを照射す
ると、レーザーのエネルギーが効率よく吸収され、例え
ば、レーザーの出力範囲数ワット〜百ワットでMoC生成
に必要な高温が得られる。
前記レーザーの使用により生成温度への急速加熱及
び生成温度から急速な冷却が可能となり、前記炭素層と
基板表面のMoまたはMo基合金の領域との間での極めて局
所的、かつ急速な拡散反応によって、組成比が精確にM
o:C＝1:1または（Mo,X）:C＝1:1で立方晶のMoC基化合物
超電導材料が得られる。
び生成温度から急速な冷却が可能となり、前記炭素層と
基板表面のMoまたはMo基合金の領域との間での極めて局
所的、かつ急速な拡散反応によって、組成比が精確にM
o:C＝1:1または（Mo,X）:C＝1:1で立方晶のMoC基化合物
超電導材料が得られる。
精密な制御の可能なレーザーの使用により、レーザ
ー出力、レーザービーム径、基板移動速度等を調節し、
素子回路等を線状に微細加工することが可能となる。
ー出力、レーザービーム径、基板移動速度等を調節し、
素子回路等を線状に微細加工することが可能となる。
この発明は、まさに、基板表面のMoまたはMo基合金を
含んで成る領域とその上に形成した炭素層との間で極め
て局所的かつ急速な拡散反応を起こさせて、精密、微細
に制御した線状のMoC基化合物超電導材料を製造可能と
しているのである。このような技術的手段は、従来の技
術知識からは全く導き得ないものであり、予見できない
ものである。
含んで成る領域とその上に形成した炭素層との間で極め
て局所的かつ急速な拡散反応を起こさせて、精密、微細
に制御した線状のMoC基化合物超電導材料を製造可能と
しているのである。このような技術的手段は、従来の技
術知識からは全く導き得ないものであり、予見できない
ものである。
MoC基化合物を生成させる基板として、線材用には展
・延性があるMo単体金属あるいはこれに他の元素を添加
したMo基合金、あるいはハステロイン、インコネル、ス
テンレス鋼、チタン合金等の耐食・耐熱性合金にMoまた
はMo基合金を堆積させたものが適当である。上記のMo基
合金が、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,Hf、およびZrから成る群
から選択された１種以上の元素を合計で15原子％以下含
有し、残部がMoおよび不可避的不純物から成ることが望
ましい。この合金元素含有量は、Moの加工性を劣化させ
ることなく線材への塑性加工が可能で、しかも、超電導
特性を向上させる範囲の量である。
・延性があるMo単体金属あるいはこれに他の元素を添加
したMo基合金、あるいはハステロイン、インコネル、ス
テンレス鋼、チタン合金等の耐食・耐熱性合金にMoまた
はMo基合金を堆積させたものが適当である。上記のMo基
合金が、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,Hf、およびZrから成る群
から選択された１種以上の元素を合計で15原子％以下含
有し、残部がMoおよび不可避的不純物から成ることが望
ましい。この合金元素含有量は、Moの加工性を劣化させ
ることなく線材への塑性加工が可能で、しかも、超電導
特性を向上させる範囲の量である。
また、MoC基化合物を生成させる基板として、素子用
にはこれら金属製基板の他に、アルミナ、ジルコニア、
サファイア、窒化ほう素、窒化けい素等の無機化合物に
MoまたはMo基合金を堆積させたものが適当である。
にはこれら金属製基板の他に、アルミナ、ジルコニア、
サファイア、窒化ほう素、窒化けい素等の無機化合物に
MoまたはMo基合金を堆積させたものが適当である。
前記基板表面のMoまたはMo基合金を含んで成る領域
が、厚さ500μｍ以下のMoの層と、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,
Hf、およびZrから成る群から選択された１種以上の元素
の厚さ20μｍ以下の層とを交互に順次積層して形成され
ることが望ましい。基板の上にスパッタリング等の薄膜
生成技術により、Mo層と上記金属層を上記厚さで交互に
順次積層することによりMoC基化合物の生成速度を増加
させることができる。
が、厚さ500μｍ以下のMoの層と、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,
Hf、およびZrから成る群から選択された１種以上の元素
の厚さ20μｍ以下の層とを交互に順次積層して形成され
ることが望ましい。基板の上にスパッタリング等の薄膜
生成技術により、Mo層と上記金属層を上記厚さで交互に
順次積層することによりMoC基化合物の生成速度を増加
させることができる。
積層のMo層とその他の元素層の厚さの上限は、レーザ
ー照射時にこれらの層の間に十分な拡散を起こさせてM
o:C＝1:1、または（Mo,X）:C＝1:1の比を達成し、さら
に急熱・急冷により精確な立方晶構造して高いTcとHc2
を得るとともに、細かい微細組織を形成して大きなJcを
得るための限界である。その他の元素として選択される
のは、MoC基化合物の生成速度を増加させるものであ
る。
ー照射時にこれらの層の間に十分な拡散を起こさせてM
o:C＝1:1、または（Mo,X）:C＝1:1の比を達成し、さら
に急熱・急冷により精確な立方晶構造して高いTcとHc2
を得るとともに、細かい微細組織を形成して大きなJcを
得るための限界である。その他の元素として選択される
のは、MoC基化合物の生成速度を増加させるものであ
る。
この発明では、以上のようにして準備した基板の上
に、（詳しくは、MoまたはMo基合金を含んで成る領域上
に、）スパッタリング等の従来法により炭素層を付着さ
せて複合体とする。炭素層は、レーザーのエネルギーを
効率良く吸収すると同時に、生成するMoC基化合物への
炭素供給源として作用する。炭素層の厚さは１μｍ以上
必要である。これは、レーザー照射時に雰囲気中に残存
する酸素と反応して失なわれても、炭素供給を十分に行
なえるように、この損失量を補償するためである。
に、（詳しくは、MoまたはMo基合金を含んで成る領域上
に、）スパッタリング等の従来法により炭素層を付着さ
せて複合体とする。炭素層は、レーザーのエネルギーを
効率良く吸収すると同時に、生成するMoC基化合物への
炭素供給源として作用する。炭素層の厚さは１μｍ以上
必要である。これは、レーザー照射時に雰囲気中に残存
する酸素と反応して失なわれても、炭素供給を十分に行
なえるように、この損失量を補償するためである。
そして、不活性な雰囲気中で上記の複合体はレーザー
ビームとの関係において炭素層表面に沿って相対的に運
動させながら、炭素層の表面をレーザービームで照射す
る。この場合の不活性な雰囲気としては、0.1気圧以下
程度の真空あるいはこれに0.1〜３気圧程度の分圧で不
活性ガスを添加した雰囲気を用いることができる。不活
性ガスとしては、アルゴンガスが安価であるため実用上
有利である。
ビームとの関係において炭素層表面に沿って相対的に運
動させながら、炭素層の表面をレーザービームで照射す
る。この場合の不活性な雰囲気としては、0.1気圧以下
程度の真空あるいはこれに0.1〜３気圧程度の分圧で不
活性ガスを添加した雰囲気を用いることができる。不活
性ガスとしては、アルゴンガスが安価であるため実用上
有利である。
レーザービームについては、前記炭素層によってレー
ザーのエネルギーが極めて効率よく吸収されることか
ら、大容量のCO2ガスレーザー等の使用は必要でなく、
比較的小容量YAGレーザー等を使用することができる。
このYAGレーザーは、連続発振が可能でもあって、パル
ス繰り返し特性も優れていることから、局所的、急速な
拡散反応によるこの発明のMoC基化合物の生成にとっ
て、より有効でもある。
ザーのエネルギーが極めて効率よく吸収されることか
ら、大容量のCO2ガスレーザー等の使用は必要でなく、
比較的小容量YAGレーザー等を使用することができる。
このYAGレーザーは、連続発振が可能でもあって、パル
ス繰り返し特性も優れていることから、局所的、急速な
拡散反応によるこの発明のMoC基化合物の生成にとっ
て、より有効でもある。
複合体とレーザービームとを炭素層面に沿って相対的
に運動させると、炭素層表面をレーザービーム照射点
（スポット）が線状に移動することになるが、この相対
運動は、使用する装置に応じて複合体およびレーザービ
ームの一方を固定し他方を移動させることにより容易に
行なうことができる。たとえば、より具体的には、複合
体を、Ｘ−Ｙ可動ステージに支持固定し、かつ、レーザ
ービームを固定して、Ｘ−Ｙ可動ステージを所定の方向
と距離で移動させる。もちろん、必要がある場合には、
複合体およびレーザービームの両方を移動させて、レー
ザービーム照射点を上記パターンに沿った軌跡で炭素層
表面上を移動させるようにしてもよい。
に運動させると、炭素層表面をレーザービーム照射点
（スポット）が線状に移動することになるが、この相対
運動は、使用する装置に応じて複合体およびレーザービ
ームの一方を固定し他方を移動させることにより容易に
行なうことができる。たとえば、より具体的には、複合
体を、Ｘ−Ｙ可動ステージに支持固定し、かつ、レーザ
ービームを固定して、Ｘ−Ｙ可動ステージを所定の方向
と距離で移動させる。もちろん、必要がある場合には、
複合体およびレーザービームの両方を移動させて、レー
ザービーム照射点を上記パターンに沿った軌跡で炭素層
表面上を移動させるようにしてもよい。
炭素層によって効率良く吸収されたレーザービームの
エネルギーは、照射点の下にあるMoまたはMo基合金（の
層）、および他の金属と積層されている場合にはその層
に伝達され、これらの層を急速にかつ局所的に加熱し各
層間の拡散が急速に行なわれる。これにより、MoC基化
合物超電導材料がレーザー照射点の軌跡に沿った形で基
板上に生成される。レーザー照射点が通過した部分は、
通過直後に周囲部分への熱伝達によって急速に冷却され
る。そのため、不要な拡散が起きないので、達成された
Mo:C（またはMo,X）:C）の比が正確に室温にまで維持さ
れ、かつ結晶組織の粗大化も防止される。これにより、
優れた超電導特性（Tc,Hc2,Jc）を確保した線状のMoC基
化合物が生成される。
エネルギーは、照射点の下にあるMoまたはMo基合金（の
層）、および他の金属と積層されている場合にはその層
に伝達され、これらの層を急速にかつ局所的に加熱し各
層間の拡散が急速に行なわれる。これにより、MoC基化
合物超電導材料がレーザー照射点の軌跡に沿った形で基
板上に生成される。レーザー照射点が通過した部分は、
通過直後に周囲部分への熱伝達によって急速に冷却され
る。そのため、不要な拡散が起きないので、達成された
Mo:C（またはMo,X）:C）の比が正確に室温にまで維持さ
れ、かつ結晶組織の粗大化も防止される。これにより、
優れた超電導特性（Tc,Hc2,Jc）を確保した線状のMoC基
化合物が生成される。
以下に、添付図面を参照し、実施例によってこの発明
の製造方法を更に詳しく説明する。
の製造方法を更に詳しく説明する。
実施例１ Mo基板上に素子回路の疑似パターンとしてMoC基化合
物超電導材料を製造した。
物超電導材料を製造した。
すなわち、まず、第１図（ａ）に示すように、Mo基板
１（厚さ0.3mm×幅50mm×長さ30mm）上に、通常のスパ
ッタリング法によって厚さ７μｍの炭素層２を付着させ
て複合体100を作製した。
１（厚さ0.3mm×幅50mm×長さ30mm）上に、通常のスパ
ッタリング法によって厚さ７μｍの炭素層２を付着させ
て複合体100を作製した。
次に、第１図（ｄ）に示したように、この複合体100
を0.5気圧のアルゴン雰囲気の反応室中のＸ−Ｙテーブ
ル110上に固定した。Ｘ−ＹテーブルをＸ方向あるいは
Ｙ方向にいづれも200μm/毎秒の速度で移動させつつ、9
0ワットのYAGレーザー（ビーム径100μｍ）120を照射し
た。
を0.5気圧のアルゴン雰囲気の反応室中のＸ−Ｙテーブ
ル110上に固定した。Ｘ−ＹテーブルをＸ方向あるいは
Ｙ方向にいづれも200μm/毎秒の速度で移動させつつ、9
0ワットのYAGレーザー（ビーム径100μｍ）120を照射し
た。
これによって、第１図（ｂ）および（ｃ）に示したよ
うに、複合体100表面に幅およそ100μｍのMoC基化合物
の回路の模擬パターン３が生成した。
うに、複合体100表面に幅およそ100μｍのMoC基化合物
の回路の模擬パターン３が生成した。
その超電導特性は、Tc＝13K,Hc2＝10T,Jc＝1.5×106A
/cm2（1T,4.2K）であった。
/cm2（1T,4.2K）であった。
このようにしてMoC基化合物の超電導素子等への応用
において必要な、超電導化合物回路のパターン作製が可
能となる。
において必要な、超電導化合物回路のパターン作製が可
能となる。
実施例２ ハステロイ基体上にMo基合金の層を堆積させた基板上
に、テープ状のMoC基化合物超電導材料を製造した。
に、テープ状のMoC基化合物超電導材料を製造した。
まず、第２図（ａ）に示したように、ハステロイ基体
21（厚さ0.2mm、幅3mm、長さ約10m）上に厚さ20μｍのM
o−4at％Ta合金層22をスパッタリングによって堆積させ
た基板上に、厚さ５μｍの炭素層23をスパッタリングに
よって付着させてテープ状の複合体200を作製した。
21（厚さ0.2mm、幅3mm、長さ約10m）上に厚さ20μｍのM
o−4at％Ta合金層22をスパッタリングによって堆積させ
た基板上に、厚さ５μｍの炭素層23をスパッタリングに
よって付着させてテープ状の複合体200を作製した。
次に第２図（ｄ）に示したように、この複合体200を
0.7気圧のアルゴン雰囲気の反応室中の回転ホイール210
縁周囲上に固定した。ホィール211で巻取りながらホィ
ール210を0.5mm/毎秒で回転させつつ、80ワットのYAGレ
ーザー（ビーム径150μｍ）220を照射した。
0.7気圧のアルゴン雰囲気の反応室中の回転ホイール210
縁周囲上に固定した。ホィール211で巻取りながらホィ
ール210を0.5mm/毎秒で回転させつつ、80ワットのYAGレ
ーザー（ビーム径150μｍ）220を照射した。
これによって、第２図（ｂ）および（ｃ）に示したよ
うに、複合体200表面に幅およそ150μｍの（Mo,Ta）Ｃ
化合物24が複合体200の長さ（約10m）だけ生成した。
うに、複合体200表面に幅およそ150μｍの（Mo,Ta）Ｃ
化合物24が複合体200の長さ（約10m）だけ生成した。
その超電導特性は、Tc＝12.3K,Hc2＝12T,Jc＝３×105
A/cm2（5T,4.2K）で、レーザー照射による急熱・急冷効
果により超電導送電の線材として有望な、極めて優れた
Jc特性を示した。
A/cm2（5T,4.2K）で、レーザー照射による急熱・急冷効
果により超電導送電の線材として有望な、極めて優れた
Jc特性を示した。
この発明は長尺化、スケールアップが容易な方法であ
ることから、これによって優れた特性をもつMoC基化合
物テープ線材の作製が可能となる。
ることから、これによって優れた特性をもつMoC基化合
物テープ線材の作製が可能となる。
以上詳しく説明したように、この発明によって、線状
のMoC基化合物超電導材料を実用化することができる。
のMoC基化合物超電導材料を実用化することができる。
更に、この発明によって次のような技術的、経済的効
果が期待できる。
果が期待できる。
表面の炭素層によりレーザーのエネルギーが極めて
効率よく吸収されることから、高価で大電力を消費する
大容量炭酸ガスレーザーは必要なく、小容量のYAGレー
ザー等を使用することができる。
効率よく吸収されることから、高価で大電力を消費する
大容量炭酸ガスレーザーは必要なく、小容量のYAGレー
ザー等を使用することができる。
YAGレーザーを使用できることから、レーザー導入
用窓に比較的安価で毒性の無い石英ガラスを使用するこ
とができる。
用窓に比較的安価で毒性の無い石英ガラスを使用するこ
とができる。
制御の容易な小容量レーザーを使用するところか
ら、基板上に線材への応用だけでなく素子への応用も可
能な精密な形状、位置等をもつMoC基化合物の超電導相
を連続的に生成することができる。
ら、基板上に線材への応用だけでなく素子への応用も可
能な精密な形状、位置等をもつMoC基化合物の超電導相
を連続的に生成することができる。
急熱、急冷状態で生成されることから、微細な結晶
構造となり、大きなJcが得られる。
構造となり、大きなJcが得られる。
レーザーと薄膜技術の組合せであるため、反応雰囲
気の選択に自由度があり、簡便かつスケールアップが容
易である。
気の選択に自由度があり、簡便かつスケールアップが容
易である。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、この発明にしたがって、Mo基
板を用いてMoC基化合物超電導材料を製造する例を示し
た図であって、（ａ）はレーザー照射する前の複合体の
側面図、（ｂ）および（ｃ）はレーザー照射後の複合体
を示すそれぞれ平面図および側面図、および（ｄ）はテ
ーブル上に固定した複合体にレーザーを照射している状
態を示す斜視図、および 第２図（ａ）〜（ｄ）は、この発明にしたがってハステ
ロイ基板上にMo基合金の層を堆積させた基板を用いてMo
C基化合物超電導材料を製造する例を示した図であっ
て、（ａ）はレーザー照射前の複合体の断面図、（ｂ）
および（ｃ）はレーザー照射後の複合体のそれぞれ平面
図および断面図、および（ｄ）は一方のホイールに巻い
たテープ状の複合体をレーザー照射しながら他方のホイ
ールに巻き取っている状態を示す側面である。 １……Mo基板、２……炭素層、 ３……MoC基化合物超電導材料、100……複合体、 21……ハステロイ基体、22……Mo−4at％Ta合金層、 23……炭素層、24……MoC基化合物超電導材料、 200……複合体。
板を用いてMoC基化合物超電導材料を製造する例を示し
た図であって、（ａ）はレーザー照射する前の複合体の
側面図、（ｂ）および（ｃ）はレーザー照射後の複合体
を示すそれぞれ平面図および側面図、および（ｄ）はテ
ーブル上に固定した複合体にレーザーを照射している状
態を示す斜視図、および 第２図（ａ）〜（ｄ）は、この発明にしたがってハステ
ロイ基板上にMo基合金の層を堆積させた基板を用いてMo
C基化合物超電導材料を製造する例を示した図であっ
て、（ａ）はレーザー照射前の複合体の断面図、（ｂ）
および（ｃ）はレーザー照射後の複合体のそれぞれ平面
図および断面図、および（ｄ）は一方のホイールに巻い
たテープ状の複合体をレーザー照射しながら他方のホイ
ールに巻き取っている状態を示す側面である。 １……Mo基板、２……炭素層、 ３……MoC基化合物超電導材料、100……複合体、 21……ハステロイ基体、22……Mo−4at％Ta合金層、 23……炭素層、24……MoC基化合物超電導材料、 200……複合体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 喜久男 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所筑波支所内 (72)発明者 湯山 道也 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所筑波支所内 審査官 河合 章 (56)参考文献 特開 昭58−74517（ＪＰ，Ａ）) 特開 昭63−265475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291482（ＪＰ，Ａ) 第48回応用物理学会学術講演会講演予稿 集20ｐ−Ａ−７（第１分冊ｐ．67中段) （昭62−10−17−20発行)
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも表面にMoまたはMo基合金を含ん
で成る領域を有する基板のこの領域上に、厚さ１μｍ以
上の炭素層を付着させて複合体を作製する工程、および
真空または不活性ガスによる不活性な雰囲気中で、上記
炭素層の表面にレーザービームを照射しながら、このレ
ーザービームと上記複合体とを上記炭素層表面に沿って
相対的に運動させることによって、上記基板の上記領域
にMoC基超電導化合物を基板面に沿って線状に生成させ
る工程を含むことを特徴とする超電導材料の製造方法。 - 【請求項２】前記基板が、MoまたはMo基合金から成るこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記基板が、耐食・耐熱合金の基板上にMo
またはMo基合金を含む層を堆積させて前記領域を形成す
ることにより作製されることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項４】前記耐食・耐熱合金が、ハステロイ、イン
コネル、ステンレス鋼およびチタン合金から成る群から
選択されることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記基板が、無機化合物の基板上にMoまた
はMo基合金を含む層を堆積させて前記領域を形成するこ
とにより作製されることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項６】前記無機化合物が、アルミナ、ジルコニ
ア、サファイア、窒化ほう素および窒化けい素から成る
群から選択されることを特徴とする請求項５記載の方
法。 - 【請求項７】前記Mo基合金が、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,H
f、およびZrから成る群から選択された１種以上の元素
を合計で15原子％以下含有し、残部がMoおよび不可避的
不純物から成ることを特徴とする請求項１から６までの
いずれかに記載の方法。 - 【請求項８】前記基板の前記領域が、厚さ500μｍ以下
のMoの層と、Ti,Ta,V,W,Nb,Re,Os,Hf、およびZrから成
る群から選択された１種以上の元素の厚さ20μｍ以下の
層とを交互に順次積層して形成されることを特徴とする
請求項１から７までのいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130038A JPH0812938B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 超電導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130038A JPH0812938B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 超電導材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309684A JPH02309684A (ja) | 1990-12-25 |
| JPH0812938B2 true JPH0812938B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15024600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130038A Expired - Lifetime JPH0812938B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 超電導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812938B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874517A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 炭化物薄膜の製造方法 |
| JPS63265475A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-01 | Agency Of Ind Science & Technol | 超伝導電子回路の作成法 |
| JPS63291482A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 超電和体の製造方法 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1130038A patent/JPH0812938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 特開昭５８−７４５１７（ＪＰ，Ａ）） |
| 第４８回応用物理学会学術講演会講演予稿集２０ｐ−Ａ−７（第１分冊ｐ．６７中段）（昭６２−１０−１７−２０発行） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02309684A (ja) | 1990-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |