JPS63271816A

JPS63271816A - 超電導線

Info

Publication number: JPS63271816A
Application number: JP62105570A
Authority: JP
Inventors: Takao Shioda; 塩田　孝夫; Hiromi Hidaka; 日高　啓視; Koichi Takahashi; 浩一高橋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-11-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、例えば核磁気共鳴装置用マグネット、粒子加
速器用マグネット等の超電導応用機器などに使用可能な
超電導線に関する。

「従来の技術」近時、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度（
Ｔｃ）が液体窒素温度以上の高い値を示す酸化物系の超
電導材料が種々発見されつつある。

そして、この種の超電導材料を用いた超電導線としては
、金属被覆層（シース）となる銅製等のパイプ内に前記
超電導材料の粉末を充填し、これに押出加工や圧延加工
等の伸線加工を施して細径化した後、加熱処理したもの
か既に試作されている。

「発明が解決しようとする問題点」しかし、上記構造の超電導線は、その内部に硬い焼結体
が形成されているため屈曲性に劣り、直線状の超電導線
を巻回してコイルを作成したり、任意の形状に曲げたり
することは困難であり、このため使用範囲が限定されて
しまう欠点があった。

また、上記のように圧粉体を焼成して得られた超電導体
は、必然的に不均質であり、完全な結晶構造とはならな
いため、その超電導体組成物が本来得ることのできる臨
界電流密度、臨界温度、臨界磁界等の超電導特性を達成
することが困難であるという問題があった。

「問題点を解決するための手段」本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
酸化物単結晶ファイバ上に、酸化物系超電導体薄膜を形
成したことを特徴とする。

なお、前記酸化物単結晶ファイバの直径は２０〜３００
μ屑、前記超電導体薄膜の厚さは０．２〜２μｍである
ことが望ましい。

「実施例」以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は一実施例の超電導線の断面を示すもので、符号
ｌは断面円形の酸化物単結晶ファイバ、２はファイバｌ
上に形成された厚さの均一な超電導体薄膜である。

前記単結晶ファイバの材質としては、ＡＩ！０３゜Ｔ　
ｉｏ　ｔ、　Ｚ　ｒｏ　！、　Ｙ　Ａ　Ｇ等が適してお
り、その直径は２０〜３００μ！であることが望ましい
。直径が２０μｍ未満では製造時の取り扱いに支障を来
し、他方３００μｌより太いと満足な屈曲性が得られな
くなる。参考までに第２図は、サファイア単結晶ファイ
バの直径と、そのファイバを破損せずにループ状に曲げ
ることのできる最小半径との関係を示すものである。な
お、このような細径の酸化物単結晶ファイバを製造する
には、ＣＯｔレーザー引上法や、ＥＦＧ法等が用いられ
る。

一方、前記超電導体薄膜２は、Ａ−Ｂ−Ｃｕ−０系など
の酸化物系超電導材料等により形成されている。但し、
上記ＡはＳｃ　、Ｙ、Ｌａ　、Ｃｅ　、Ｐｒ　。

Ｎｄ　、Ｐｔａ　、Ｓｍ、Ｅｕ　、Ｇｄ　、Ｔｂ　、Ｄ
ｙ　、Ｈａ　、Ｅｒ　。

Ｔｍ　、Ｙｂ　、Ｌｕ等のＩＩＩａ族元素から選択され
る一種以上の元素を表し、Ｂは、Ｂｅ、Ｓｒ、Ｍｇ　、
Ｂａ　。

Ｃａ等のアルカリ土類金属元素から選択される一種以上
の元素を表すものとする。この薄膜２の厚さは０．２〜
２μ屑であることが望ましい。０６２μ１未満であると
超電導性が得られない場合があり、他方２μｍより厚い
と屈曲時に薄膜２がファイバｌから剥離しやすくなる。

ファイバ１上に超電導体薄膜２を形成する方法としては
、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、電
子ビーム蒸着等の方法が採用できる。

その中でも特に、円筒同軸型スパッタ法を用いた場合に
は、ファイバｌの円周方向の厚さバラツキが少ない薄膜
２を形成できる利点がある。

以上の構成からなる超電導線にあっては、第２図に示さ
れるようにファイバｌ自体が屈曲性を有するうえ、この
ファイバｌ上に形成された超電導薄膜２はファイバ径に
比べて極めて薄く、ファイバの屈曲性に影響を与えない
。よって、この超電導線は良好な屈曲性を有し、コイル
巻回用やその他の屈曲状態で使用される用途に好適であ
る。

また、超電導体薄膜２は、結晶構造の似ている酸化物単
結晶ファイバ１上に形成されているので、圧粉体を焼結
した超電導体に比べて、結晶構造の整った均質なものに
することができる。したがって、この超電導線では、超
電導体薄膜２の断面積が小さいにもかかわらず良好な超
電導特性を得ることが可能である。

さらに、この超電導線では、その製造時に断線などのト
ラブルが頻発しがちな伸線を行なう必要がなく、長尺の
線材が容易に得られるという利点もある。

なお、以上の例では超電導体薄膜２が露出していたが、
必要に応じては薄膜２上に樹脂等の有機物あるいは各種
無機物からなる絶縁被覆を設けてもよい。

また、本発明は前記のような単芯の超電導線に限られず
、このような単芯の超電導線を多数本束ねて成形加工し
た、いわゆる極細多芯型の超電導線にも適用することが
できる。

さらに、前記の例は断面円形の超電導線であったが、本
発明は断面が四角形状等の異形状あるいは条体状の電線
としても実施可能である。

「実験例Ｊ以下、本発明の実験例を挙げる。

ＣＯｔレーザー引き上げ装置内において、１５ｗのＣＯ
，レーザー光を集光し、０．９ｘｘφのサファイア製フ
ァイバを加熱して引きのばし、０．３ｘｘφのサファイ
ア単結晶ファイバを作成した。この単結晶ファイバの径
精度は３００±５μｍであり、良好な結晶構造を有して
いた。

次いで、このファイバを円筒同軸型スパッタ装置内に装
入し、上下に０　、２　ａｘ／　ｍｉｎ、の速度でファ
イバを振動させつつ、Ｂ　ａｏ、ａＹ　Ｏ，４Ｃｕｏ　
ｔ、５の組成の粉末ターゲットを用いて、Ｉ　Ｏ−’Ｔ
ｏｒｒの酸化性雰囲気下で反応性スパッタを行ない、そ
の表面に厚さ０．８μｍのＢ　ａｏ、ｓＹ　０．７Ｃｕ
ｏ　４の組成からなる超電導体薄膜を形成した。

そして、この超電導体薄膜上にシリコーン樹脂をコーテ
ィングして絶縁皮膜を形成し、１．２Ｊ＋の長さの超電
導線を得た。

こうして得られた超電導線の特性を測定したところ、９
０にで超電導状聾を示し、優れた超電導特性を持つこと
が確認できた。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の超電導線にあっては、フ
ァイバ自体が良好な屈曲性を有するうえ、その上に形成
された超電導薄膜は相対的に薄いためファイバの屈曲性
に影響を与えない。したがって、この超電導線は従来の
ものよりも良好な屈曲性を有し、コイル巻回用やその他
屈曲状態で使用される用途にも好適である。

また、この超電導線では、頓電導体薄膜が結晶構造の似
ている酸化物単結晶ファイバ上にスパッタ法等により形
成されているので、この超電導体薄膜は従来の超電導線
に比べて格段に整った均質な結晶構造を有する。したが
って、この超電導線では、超電導体の断面積が小さいに
もかかイっらず良好な超電導特性を得ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の超電導線の断面図、第２図
は同電線の効果を説明するためのグラフである。ｌ・・・酸化物単結晶ファイバ、２・・・超電導体薄膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物単結晶ファイバ上に、酸化物系超電導体薄
膜を形成したことを特徴とする超電導線。
（２）前記酸化物単結晶ファイバの直径は２０〜３００
μｍ、前記超電導体薄膜の厚さは０．２〜２μｍである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導線
。