JPS63292516A - 酸化物超電導層被覆ガラスファイバ - Google Patents

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】

この発明は、ガラスファイバの表面に酸化物超電導層を
設けた、酸化物超電導層被覆ガラスファイバに関する。

【従来の技術】

従来より、第４図に示すように、ガラスファイバ１の表
面を酸化物超電導層２で被覆した、酸化物超電導層被覆
ガラスファイバが知られている。 この酸化物超電導層被覆ガラスファイバでは、ガラスフ
ァイバ１の部分は光信号の伝達手段やセンサとなる光導
波路として働き、酸化物超電導層２は電気抵抗のきわめ
て低い電導体として機能するので、この線材でコイルを
形成すると、強力な磁場を発生させることができるだけ
でなく、発熱やクエンチなどの異常を検出するセンサと
しても用いることができて便利である。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、このガラスファイバ１上の酸化物超電導層２
はスパッタ法やＣＶＤ法などで形成されるが、高い特性
を得るためにコーティングの後反応熱処理（たとえは９
００℃で１〜３時間）を受けることが多い。その際、酸
素雰囲気中で熱処理することにより、酸化物超電導層２
の表面は必要な酸素量が確保されるが、ガラスファイバ
１に接している部分では、酸化物超電導層２中の酸素が
ガラスに吸着されてしまい、第５図に示すように脱酸素
領域２１が形成される。 すると、一般に酸化物導電体では酸素が重要な役割を果
たしているので、脱酸素領域２１において十分な酸素量
が確保されない場合には、臨界温度、臨界電流などの超
電導特性が低くなり、極端な場合には絶縁層となってし
まう。 この発明は、酸素量の低下を防き、超電導特性の劣化が
生じないように改善した、酸化物超電導層被覆ガラスフ
ァイバを提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明による酸化物超電導層被覆ガラスファイバは、
ガラスファイバと、該ガラスファイバの周囲にコーティ
ングされた非酸化性物質の層と、該非酸化性物質層の周
囲を被覆する酸化物超電導体の層とからなる。

【作　　用】

ガラスファイバと酸化物超電導体の層との界面に非酸化
性物質層が設けられるので、酸化物超電導体層中の酸素
がガラスに奪われることが防止できる。その結果、酸化
物超電導体の層において十分な酸素量が確保でき、臨界
温度や臨界電流などの超電導特性の劣化を防ぐことがで
きる。 この非酸化性物質としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、
白金（ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属あるい
はこれらをベースとした合金などを用いることができる
。 これに対して、通常の金属材料、たとえば銅、銅合金（
Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕ−３ｎなど）、ステンレス鋼（ＳＵＳ
３０４，５ＵＳ３１６など）やＮｂ、Ｍｏ、Ｔａなどの
高融点金属等はほとんど酸化性を有しており、特に高温
状態では酸化性が強まるので、このような用途には使用
できない。

【実　施　例】

＝４− この発明の一実施例にかかる酸化物超電導層被覆ガラス
ファイバは、第１図に示すように、中心のたとえば石英
系ガラスファイバ１を被うように薄いＡｇ層３が形成さ
れ、さらにその上に酸化物超電導層２が設けられている
。ここで酸化物超電導２は、たとえばＹＢａ２Ｃｕ３０
ｇ−δ（δ：０〜７）やＬａ１８５Ｓｒ６，１５Ｃｕ０
４などの、２Ａ族（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）と３Ａ族（Ｓ
ｃ、Ｙ、ランタン族等）と銅とを組み合わせて構成され
る酸化物超電導体からなる。 このような酸化物超電導層被覆ガラスファイバは、たと
えば次のようにして作製することができな。まず、直径
２５μｍに紡糸したガラスファイバを溶融Ａｇ中に通し
、その表面に約２μｍの厚さのＡｇ層を形成する。その
後、第２図に示すようなスパッタ装置６によりＹＢａ２
Ｃｕ３０７層をＡｇ層の上に形成した。このスパッタ装
置６は円筒型であるが、これは通常の対向電極型スパッ
タ装置では細いガラスファイバの表面に均一に超電導層
を形成することが難しいからである。この円筒型スパッ
＝５− 夕装置６は、垂直（上下方向）に配置された円筒型のＹ
Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７ターゲット（陰極）６２と、その内側
に垂直に配置された３本のアノード６１とからなる。そ
の中心にＡｇ層３が設けられた後のガラスファイバ１を
垂直に中吊りし、イオンガスとしてアルゴンを用い、直
流スパッタを行った。 その後、９００℃の雰囲気中に３時間開いて反応熱処理
を行った。 こうして得た酸化物超電導層被覆ガラスファイバについ
て臨界温度（Ｔｃ）と液体窒素温度での電流密度（Ｊｃ
）とを測定したところ、Ｔ　ｃ　＝　９１°に、Ｊｃ＝
５００Ａ／ｃｍ”であり、良好な超電導特性が得られて
いることが分かった。これに対し、参考までにＡｇ層を
持たない同様な酸化物超電導層被覆ガラスファイバを同
じ工程によって作ってみたが、 Ｔｃ−８９°Ｋ　、　Ｊ　ｃ　＝　６０　Ａ　／　ｃ　
ｍ　２となり、低い超電導特性となっている。 また、上記と同様の工程により直径１２５μｏ１の通信
用石英系光ファイバの表面に２５μｍ厚のＡｇ層−６＝ を形成し、その」−にＹ　Ｂ　ａ　２　ＣＩＪ　３０７
の酸化物超電導体の層を形成したものを作製したか、こ
れについては、 Ｔｃ＝９１．．５　　°　　Ｋ　　、　　　Ｊ　　ｃ　
　＝　　５　３　０　　Ａ　　／　　ｃ　　ｒｎ　　２
が測定され、同じく良好な超電導特性となっている。 第３図は第２の実施例の断面図であるか、この図に示す
ように酸化物超電導層２の」二にさらに補強層や安定化
材の層などの被覆層５を設りる場合には、この被覆層５
と酸化物超電導層２との界面にＡｇ層４を形成して酸化
物超電導層２から被覆層５への酸素の拡散を防ぐように
している。 これらの実施例ては、ガラスファイバとして通信用の光
ファイバを用いているので、情報伝達と電力供給の両方
の機能を果たすことができる。 なお、上記の各実施例では酸化物超電導層２からガラス
ファイバ１や被覆層５への酸素の拡散を防くためにＡｇ
の層３．４を設（うでいるが、Ａｕなどの他の貴金属を
用いることもできる。また、これらの貴金属以外に貴金
属同士の合金でもよく、さらに他の元素（たとえば銅）
との合金でも、この他元素を希薄元素としておいて非酸
化性を保つようにした合金であれは、十分使用すること
ができる。そして、これらの貴金属層は、それか設けら
れた以降、伸線工程なとの加工工程を経ることがないた
め、掻く薄い層て十分てあり、したかって、スパッタ法
の他に蒸着法や、メ・フキ法、あるいはＣＶＤ法なとで
も形成できる。

【発明の効果】

この発明の酸化物超電導層被覆ガラスファイバくによれ
は、酸化物超電導層が酸化性のガラスファイバに接する
界面に非酸化性物質の層を有しているので、酸化物超電
導層中の酸素かガラスに吸着されることか防止され、十
分な酸素量を確保てき、臨界温度や臨界電流などの超電
導特性の劣化かない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる酸化物超電導層被
覆ガラスファイバの断面図、第２図は同実施例の酸化物
超電導層被覆ガラスファイバを製造するためのスパッタ
装置の一例を示す断面図、第３図は他の実施例の断面図
、第４図は従来例の断面図、第５図は従来例の不都合を
説明するための断面図である。 １・・・ガラスファイバ、２・・・酸化物超電導層、２
１・・・脱酸素領域、３．４・・・Ａｇ層、５・・・被
覆層、６・・・スパッタ装置、６１・・・アノード、６
２・・・ターゲット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスファイバと、該ガラスファイバの周囲にコ
   ーティングされた非酸化性物質の層と、該非酸化性物質
   層の周囲を被覆する酸化物超電導体の層とからなる酸化
   物超電導層被覆ガラスファイバ。
2. （２）上記の非酸化性物質層は貴金属の層であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導層
   被覆ガラスファイバ。
3. （３）上記の非酸化性物質の層は銀の層であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導層被
   覆ガラスファイバ。
4. （４）上記の酸化物超電導体の層の上を被うように形成
   された非酸化性物質の層と、さらにその上に形成された
   被覆層とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の酸化物超電導層被覆ガラスファイバ。