KR101485060B1 - 향상된 자속 고정을 위한 예비 제작된 나노 구조물을 구비한 초전도 물품 - Google Patents

향상된 자속 고정을 위한 예비 제작된 나노 구조물을 구비한 초전도 물품 Download PDF

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Abstract

초전도 물품은 기재, 상기 기재 위에 놓이는 완충층, 및 상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도 (high temperature superconducting: HTS)층을 포함한다. 상기 HTS 층은 복수개의 나노봉(nanorod)을 포함한다. 초전도 물품을 형성하는 방법은, 기재를 제공하는 단계, 상기 기재 위에 놓이는 완충층을 퇴적하는 단계; 상기 완충층 위에 놓이는 나노도트(naodot) 어레이를 형성하는 단계; 상기 나노도트 어레이 상에 핵으로 성장된 나노봉 어레이를 퇴적시키는 단계; 및 상기 나노봉 어레이 둘레에 그리고 상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도(HTS)층을 퇴적시키는 단계를 포함한다.

Description

향상된 자속 고정을 위한 예비 제작된 나노 구조물을 구비한 초전도 물품 {SUPERCONDUCTING ARTICLE WITH PREFABRICATED NANOSTRUCTURE FOR IMPROVED FLUX PINNING}
본 발명은 널리 초전도 물품에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 향상된 자속 고정(flux pinning)을 위한 예비 제작된(prefabricated) 나노 구조물을 구비한 초전도 물품에 대한 것이다.
초전도 재료는 일찍이 공지된 바 있으며, 과학 기술계에서 이해되어 온 것이다. 액체 헬륨 (4.2k)의 사용이 필요한 온도에서 초전도 물성을 나타내는 저온 초전도체 (low-tc 또는 lts)는 1911년부터 알려져 왔다. 그러나, 산화물 기반의 고온 (high tc) 초전도체는 어느 정도 최근에 이르러서야 발견되었다. 1986년경, 액체 질소 온도(77k) 이상의 온도에서 초전도 물성을 가지는 제1의 고온 초전도체(HTS)인 yba2cu3o7 -x (YBCO)가 발견된 이래, 지난 15년 동안 bi2sr2ca2cu3o10 +y (BSCCO) 및 그 외 물질들을 포함한 추가의 물질들의 개발이 이어져 왔다. high-tc 초전도체의 개발로 인해 초전도체 부품 및 이러한 물질을 포함하는 그 외 디바이스들에 관하여 경제적으로 실현 가능한 개발의 잠재성이 부각되었는 바, 이는 액체 헬륨에 기초한 비교적 보다 고가의 극저온 기반 시설과 비교할 때, 액체 질소를 사용하여 이러한 초전도체를 작동시키는 비용에 어느 정도 기인한 것이다.
무수히 많은 잠재적 응용 분야들 중에서 산업계가 추구하고 있는 것은, 전력 산업에서 이러한 물질의 용도를 개발하는 것으로, 이는 발전, 송전, 배전, 및 전력저장을 위한 응용 분야를 포함한다. 이와 관련하여, 구리에 기초한 상업적 전력 부품이 가진 고유 저항은 년간 수십억 달러에 이르는 전력 손실의 원인이 되고 있으며, 따라서, 전력 산업계는, 송전 및 배전용 전력 케이블, 발전기, 변압기, 및 고장 전류 안전 장치(fault current interrupter)/제한기 등의 전력 부품에서 고온 초전도체를 이용함으로써 유리한 위치에 서게 될 것이다. 또한, 전력 산업에서 고온 초전도체가 가지는 다른 이점들로서는, 종래 기술에 비해, 3 내지 10배 증가된 전력 취급 능력, 전력 설비의 크기 (다시 말해, 설치면적)와 중량에서의 현저한 감소, 환경에 대한 영향의 감소, 더 우수한 안전성, 및 더 증가된 용량을 들 수 있다. 고온 초전도체의 이러한 잠재적 혜택은 상당히 설득력있는 것이지만, 고온 초전도체의 대규모 생산과 상업화에는 여전히 많은 도전 과제가 존재하고 있다.
고온 초전도체의 상업화와 관련된 도전들 중 다수는 다양한 전력 부품의 형성을 위해 이용될 수 있는 초전도 테이프 세그멘트의 제조와 관련된 것이다. 제1 세대 초전도 테이프 세그먼트는 전술한 BSCCO 고온 초전도체의 사용을 포함한다. 이러한 물질은 통상 귀금속, 특히 은 매트릭스 내에 매립된 불연속 필라멘트의 형태로 제공된다. 이러한 전도체는 전력 산업에서 구현되기 위해 요구되는 연장된 길이(예를 들어, 수 킬로미터)로 제조될 수 있으나, 재료 및 제조 비용을 인해, 이러한 테이프는 상업적으로 널리 실현 가능한 제품을 대표하지 못한다.
따라서, 상업적 실현 가능성의 면에서 월등한 이른바 제2 세대 HTS 테이프에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 테이프는, 통상 적층된 구조에 기초하며, 일반적으로는, 기계적 지지체를 제공하는 가요성 기재, 상기 기재 상에 놓이되 선택에 따라 복수개의 필름을 포함하는 적어도 하나의 완충층(buffer layer), 상기 완충 필름 상에 놓여 있는 HTS 층, 및 초전도층 상에 놓여 있는 선택적인 캡핑층(capping layer), 및/또는 상기 캡핑층 상에 놓이거나 전체 구조물을 둘러싸는 선택적인 전기 안정화 층(electrical stabilizer layer)을 포함한다. 그러나, 오늘날, 이러한 제2 세대 테이프와 이들 테이프를 포함하는 디바이스의 완전한 상업화까지는 수 없이 많은 공학적 그리고 제조상 도전 과제가 남아 있다.
의미 있게도, 강한 자기장의 존재는 HTS 테이프의 임계 전류에 강력한 영향을 미칠 수 있다. 나아가, 테이프에 대한 자기장의 각은 임계 전류에 현저한 영향을 준다. 예를 들어, 자기장의 각에 따라, 임계 전류는, 자기장이 없는 경우의 임계 전류와 비교할 때, 1 테슬라(t) 및 77k 에서 7배 내지 10배 정도 감소할 수 있다. 특별한 도전 과제 중 하나는, HTS 테이프의 임계 전류에 대한 자기장의 영향을 감소시키는 것이다. 또한, 자기장의 존재 하에 임계 전류의 각 의존성은, 자기장이 테이프에 평행하게 배향된 경우, 임계 전류에서 피크(peak)와 관련하여 현저한 이방성을 보이며, 자기장이 이러한 배향으로부터 멀어짐에 따라 임계 전류에서 가파른 감소를 나타낸다. 따라서, 또 다른 도전 과제는, 테이프에 대하여 평행하지 않은 필드의 배향에서의 임계 전류를 향상시키는 것이다. 이에, 강한 자기장에서 향상된 성능을 나타내는 HTS 테이프가 요구되고 있다.
일구현예에서, 초전도 물품은, 기재; 상기 기재 위에 놓이는 완충층; 상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도(HTS) 층을 포함한다. 상기 HTS 층은 복수개의 나노봉을 포함할 수 있다. 일구현예에서, 각각의 상기 복수개의 나노봉은 HTS 층 두께의 적어도 약 50% 연장될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 나노봉은 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 복수개의 나노봉은 규칙 어레이(ordered array)를 형성할 수 있다.
다른 구현예에서, 초전도 물품 형성방법은, 기재 테이프를 제공하는 단계, 상기 기재 테이프 상에 놓이는 완충층을 형성하는 단계; 복수개의 나노봉을 형성하는 단계; 및 상기 완충층 상에 놓이는 상기 복수개의 나노봉 둘레에 고온 초전도(HTS)층을 퇴적하는 단계를 포함한다. 일구현예에서, 복수개의 나노봉을 형성하는 단계는, 폴리머 코팅을 적용하는 단계, 상기 폴리머 코팅을 관통하는 나노공(nanohole)을 형성하는 단계, 상기 나노공 내로 금속을 전착(electrodepositing)시켜 나노봉을 형성하는 단계; 및 폴리머 코팅을 제거하는 단계를 포함한다. 다른 구현예에서, 복수개의 나노봉을 형성하는 단계는, 상기 완충층 위에 놓이는 나노 다공성 층을 형성하는 단계, 상기 나노 다공성 층 내의 나노 세공 어레이 내로 금속을 전착시켜 나노봉을 형성하는 단계; 및 상기 나노 다공성 층을 제거하는 단계를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 복수개의 나노봉을 형성하는 단계는, 상기 완충층 위에 놓여 있는 나노도트 어레이(nanodot array)를 형성하는 단계 및 상기 나노도트 어레이를 핵으로 하여 나노봉 어레이를 퇴적하는 단계를 포함한다. 추가의 구현예에서, 복수개의 나노봉을 형성하는 단계는, 나노봉 물질을 증발시켜 물질 클라우드(material cloud)를 형성하는 단계 및 기재 테이프를 향하여 상기 물질 클라우드를 통해 전자빔을 유도함으로써 상기 완충층 위에 놓이는 나노봉 어레이를 퇴적하는 단계를 포함한다.
수반되는 도면을 참조함에 의해 본 개시 내용이 보다 잘 이해되고, 이들의 다양한 특징과 이점이 당해 기술 분야의 통상의 기술자들에게 더 명백하게 될 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 초전도 물품의 일반적 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 초전도 물품 내에 나노 구조물을 예비 제작하는 예시적인 방법을 도시한 것이다.
도 3은, 일구현예에 따라 예비 제작된 나노 구조물의 현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 4는 초전도 물품 내의 나노 구조물을 예비 제작하는 또 다른 예시적 방법을 도시한 것이다.
도 5는, 일구현예에 따라 화학 증착을 사용하여 형성하는 ZnO 나노 구조물의 현미경 사진이다.
도 6은, 다른 구현예에 따라 예비 제작된 나노 구조물의 현미경 사진이다.
도 7은 BZO의 자기 조립형 나노구조물의 현미경 사진이다.
상이한 도면에서 동일한 참조 번호는, 유사하거나 동일한 항목을 지시하기 위해 사용된 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일구현예에 따른 초전도물품(100)의 일반적 적층형 구조물이 묘사되어 있다. 초전도 물품은 기재(10), 상기 기재(10) 상에 놓이는 완충층(12), 초전도층(14)을 포함하며, 이 후 귀금속 등의 캡핑층(16), 및 구리와 같은 비귀금속 등의 안정화층(18)이 이어진다. 완충층(12)은 복수개의 개별적 필름들로 구성될 수 있다. 안정화층(18)은 초전도 물품(100)의 주변부 둘레로 연장되어, 이를 감쌀 수 있다.
기재(10)는 통상 금속에 기초하며, 적어도 2종의 금속 원소의 합금 등의 것이다. 적절한 기재 물질은 스테인리스 강 합금 및, HASTELLOY® 또는 INCONEL® 군의 합금으로 알려져 있는 등의 니켈계 금속 합금을 포함한다. 이러한 합금은, 바람직한 크리프 물성뿐만 아니라, 팽창계수, 인장 강도, 항복 강도, 및 신장률 등의 화학적, 기계적 물성을 가진다. 이러한 금속은 통상 스플형(spooled) 테이프의 형태로 시판되고 있으며, 릴-투-릴(reel to reel) 테이프 취급법을 사용하게 되는 초전도 테이프 제조를 위해 적절하다.
통상, 기재(10)은 높은 치수 비율(dimension ratio)의 테이프형 배열을 가진다. 본 명세서에서 사용된 "치수 비율"이라는 용어는 2번째로 기다란 치수인 기재 또는 테이프의 폭에 대한 기재 또는 테이프의 길이의 비율을 지칭하기 위해 사용된다. 예를 들어, 테이프의 폭은 통상 약 0.1 내지 약 10cm 정도이고, 테이프의 길이는 적어도 약 0.1m 이며; 대안적으로는, 약 5m 보다 크다. 기재(10)을 포함하는 초전도 테이프는 대략 100m 이상의 길이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 기재의 치수 비율은 상당히 높아서, 대략 10 이상, 대략 102 이상, 또는 심지어 대략 103 이상이다. 특정 구현예의 경우, 치수 비율이 104 이상으로 더 길다.
일구현예에서, 기재는 초전도 테이프의 구성층의 후속적 퇴적 공정을 위해 바람직한 표면 물성을 가지도록 처리된다. 예를 들어, 상기 표면은 바람직한 편평도(flatness)와 표면 조도를 가지도록 연마(polish)될 수 있다. 또한, 상기 기재는, 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 이해되는 바와 같이, 예를 들어 공지된 rabits (roll assisted biaxially textured substrate: 롤 보조형 2축 배향된 기재) 기술에 의해 2축 배향(biaxially textured)되도록 처리될 수 있되, 다만 본 명세서에서의 구현예들은, 앞서 언급된 시판 중인 니켈계 테이프 등과 같이 배향되지 않은(non-textured) 다결정성 기재를 사용한다.
완충층(12)에 대하여 살펴 보자면, 완충층은 단일층일 수 있거나, 혹은 더 일반적으로는 다수개의 필름으로 이루어질 수 있다. 완충층은, 통상 필름의 면내(in-plane) 및 면외(out-of-plane) 결정축을 따라 정렬된, 결정 텍스쳐(crystalline texture)를 가지는 2축 배향된 필름을 포함한다. 이러한 2축 배향은 이온빔 보조형 퇴적(ion beam assisted deposition: IBAD)에 의해 달성될 수 있다. 이 기술은 초전도 물성의 향상을 위해 바람직한 결정학적 배향을 가지는 초전도층의 후속적 형성을 위해 적절하게 배향된 완충층의 형성을 위해 유리하게 이용될 수 있는 것이다. 마그네슘 산화물(MgO)은 IBAD 필름을 위해 선택되는 전형적인 재료로서, 약 1 내지 약 500 나노미터, 예를 들어, 약 5 내지 약 50나노미터 정도일 수 있다. 통상, IBAD 필름은 미국특허 제6,190,752호에서 정의되고 기재된 바와 같이 암염 유사 결정 구조를 가지며, 상기 문헌은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
완충층은, IBAD 필름 및 기재와 직접 접촉하고 있으며, 이들 사이에 위치된 배리어막(barrier film) 등의 추가의 필름을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 배리어막은 유리하게는 이트리아(yttria) 등의 산화물로 형성될 수 있으며, IBAD 필름으로부터 기재를 분리하는 역할을 한다. 또한, 배리어막은 질화규소 등 비산화물로도 형성될 수 있다. 배리어막의 퇴적을 위해 적절한 기술에는, 스퍼터링 등의 물리 증착 및 화학증착 등이 포함된다. 배리어 막의 일반적 두께는 약 1 내지 약 200나노미터의 범위일 수 있다. 또한, 상기 완충층은 IBAD 필름 상에 형성되는, 에피택셜 방식으로 성장한 필름(들)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 에피택셜 방식으로 성장한 필름은 IBAD 필름의 두께를 증가시키는데에 유효하며, 바람직하게는 주로, MgO 등 IBAD 층을 위해 이용된 동일한 물질 또는 다른 상용성의 물질로 만들어질 수 있다.
MgO 계 IBAD 필름 및/또는 에피택셜 필름을 이용하는 구현예의 경우, MgO 물질과 초전도층 물질 간에 격자 부정합이 존재한다. 따라서, 완충층은 초전도 층과 하부의 IBAD 필름 및/또는 에피택셜 필름 사이의 격자 상수에서의 부정합을 감소시키기 위해 구현된 또 다른 완충막을 더 포함할 수 있다. 이러한 완충막은 YSZ (이트리아-안정화 지르코니아), 마그네시아(magnesia), 세리아(ceria), 가돌리늄 지르코늄 옥사이드(gadolinium zirconium oxide), 스트론튬 루테네이트(strontium ruthenate), 란타넘 망가네이트(lanthanum manganate), 및 통상 페로브스카이트 구조의 세라믹 재료 등의 물질로 형성될 수 있다. 완충막은 다양한 물리적 증착 기술에 의해 퇴적될 수 있다.
전술한 내용은 IBAD 등 배향화 공정(texturing process)에 의한 완충 스택(층)에서의 2축 배향된 필름(biaxially textured film)의 구현에 촛점을 맞춘 것인 반면, 대안적으로는, 상기 기재 표면 자체가 이축 배향되어 있을 수 있다. 이 경우, 완충층은 통상 배향된 기재 상에 에피택셜 방식으로 성장되어 완충층 내에 2축 배향성(biaxial texturing)을 보존한다. 이축 배향된 기재를 형성하기 위한 공정의 하나로서, RABITS (롤 보조형 이축 배향 기재)로 당해 기술 분야에 알려진 공정이 있으며, 이는 통상 본 기술 분야에서 이해되는 것이다.
초전도층(14)는 통상 고온 초전도체 (HTS)층의 형태를 가진다. HTS 물질은 액체 질소 온도, 77k 이상에서 초전도 물성을 나타내는 임의의 고온 초전도 물질로부터 선택된 것이다. 이러한 물질은, 예를 들어, yba2cu3o7 -x, bi2sr2cacu2oz, bi2sr2ca2cu3o10+y, tl2ba2ca2cu3o10 +y, 및 hgba2 ca2cu3 o8 +y 를 포함할 수 있다. 일부류의 물질로서 reba2cu3o7 -x, (여기서, 0≥x>1이고, re 는 희토류 원소이거나 혹은 희토류 원소의 조합임)을 들 수 있다. 전술한 것들 중, 통상 YBCO로도 불리우는, yba2cu3o7 -x 가 사용될 수 있다. YBCO는, 도판트의 부가 없이, 혹은 예를 들어 사마륨(samarium), 고돌리늄(gadolinium), 디스프로슘(dysprosium), 및 홀뮴(holmium) 등의 희토류 물질과 같은 도판트의 부가와 함께 사용될 수 있다. 초전도층(14)은 후막 및 박막 형성 기술을 포함한 다양한 기술 중 임의의 것을 사용하여 형성될 수 있다. 바람직하게는, 펄스형 레이저 퇴적 (pulsed laser deposition: PLD) 등의 박막 물리 증착 기술이 높은 퇴적 속도를 위해 사용될 수 있거나, 혹은 화학증착 (CVD) 기술이 저가의 대면적 처리를 위해 사용될 수 있다. 초전도층(14)와 관련하여 바람직한 암페어수 등급(amperage rating)을 얻기 위해, 초전도층은 약 0.1 내지 약 30 미크론 정도; 대안적으로는, 약 0.5 내지 약 20 미크론, 예를 들어 약 1 내지 약 5 미크론 정도의 두께를 가진다.
일구현예에서, HTS 층은 예비 제작된 나노 구조물을 포함할 수 있다. 나노 구조물은 복수개의 나노봉을 포함할 수 있다. 나노봉은 자기장의 자속선을 고정하는 역할을 할 수 있어 초전도 물품의 임계 전류에 대한 자기장의 영향을 감소시킨다. 나노봉은 HTS 층 두께의 적어도 50% 정도, 예를 들어 HTS 층 두께의 적어도 60% 정도, 예를 들어 HTS 층 두께의 적어도 70% 정도, 심지어는 HTS 층 두께의 80% 정도 연장될 수 있다. 일구현예에서, 나노봉은 HTS 층 두께의 적어도 85% 정도, 예를 들어 HTS 층 두께의 적어도 90% 정도, 예를 들어 HTS 층 두께의 적어도 95% 정도, 심지어는 HTS 층 두께의 99% 정도 연장될 수 있다.
나노봉은 높이가 약 0.1 미크론 내지 약 10.0 미크론, 예를 들어 약 1.0 미크론 내지 3.0 미크론일 수 있다. 나아가, 나노봉은 직경이 약 0.5nm 내지 약 100nm, 예를 들어 약 50nm 이하, 심지어 약 10nm 이하일 수 있다. 일구현예에서, 나노봉은 인접 나노봉들 간의 평균 간격이 그 직경의 약 0.5 배 내지 직경의 약 100 배로 되도록 배열될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 평균 간격은, 약 5nm 내지 약 50nm 일 수 있다. 또한, HTS층은 약 30 vol% 이하의 나노봉을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 복수개의 나노봉은 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 다시 말해, 복수개의 나노봉 전부가 동일한 방향으로 배향될 수 있다. 대안적으로, 복수개의 나노봉 중 적어도 일부는 다른 나노봉에 대하여 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 복수개의 나노봉은 제1 방향으로 배향된 제1 부분의 나노봉들과 제2 방향으로 배향된 제2 부분의 나노봉들을 포함할 수 있다.
일구현예에서, 나노봉은 기재의 표면에 대하여 수직으로 배향될 수 있다. 대안적으로, 나노봉은 기재에 대하여 수직이 아닌 방향으로, 예를 들어, 45°의 각도로 배향될 수 있다. 나노봉은 나노봉에 평행하게 정렬된 자기장의 효과를 감소시키는 데에 효과적일 수 있다. 대안적 구현예에서, 나노봉은 무작위 방향으로 배향될 수 있다. 이러한 구조물은 전체 각 범위의 자기장 배향에 걸쳐 자속 고정의 향상을 달성하기 위해 바람직할 수 있다.
다른 구현예에서, 복수개의 나노봉은 규칙 어레이(ordered array)로 배열될 수 있다. 일반적으로, 규칙 어레이는 각 쌍의 인접 나노봉들 사이에서 정해진 간격을 가진다. 예를 들어, 나노봉은 인접 나노봉들 사이에 실질적으로 일정한 간격을 가지는 정방형 어레이로 배열될 수 있다. 대안적으로, 테이프 폭을 가로지르는 인접 나노봉들 사이의 간격은 길이를 따라 인접한 나노봉들 사이의 간격과 다를 수 있다. 대안적 구현예에서, 복수개의 나노봉은 무작위로 배열될 수 있다. 바람직하게는, 나노봉의 밀도, 제곱 밀리미터 당 나노봉의 개수는, 심지어 인접 나노봉들 사이의 간격이 일정하지 않은 경우에도, HTS 층 전체에 걸쳐 유사할 수 있다.
나노봉은 HTS 물질이 아닌 물질로 이루어질 수 있다. 나노봉은 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속은, 철, 니켈, 또는 코발트 등의 강자성 금속일 수 있거나, 혹은 상기 금속은 백금 또는 금 등과 같이 비강자성 금속일 수 있다. 또한, 상기 나노봉은 SnO2, TiO2, ZrO2, LaMnO3 또는 ZnO 등의 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 일구현예에서, 나노봉은 세라믹층에 의해 둘러싸인 금속 코어를 구비할 수 있다.
또한, 초전도성 물품은 캡핑층(16) 및 안정화층(18)을 포함할 수 있으며, 이들은 통상 낮은 저항 인터페이스(interface)를 제공하고, 실제 사용에서 초전도체가 타버리는 것을 방지함에 있어 도움을 주기 위한 전기적 안정화를 위해 구현된 것이다. 나아가, 층(16) 및 (18)은, 냉각이 실패하거나 임계 전류 밀도가 초과하며 초전도층이 초전도 상태로부터 저항상태로 바뀌는 경우에 있어, 초전도체를 따라 전하의 연속된 흐름을 보조한다. 캡핑층(16)에 대하여 귀금속이 사용되어 안정화층(들)과 초전도층(14) 간의 원치 않는 상호작용을 방지한다. 전형적인 귀금속은, 금, 은, 백금 및 팔라듐을 포함한다. 은은 그의 가격과 일반적인 이용 가능성으로 인해 사용될 수 있다. 캡핑층(16)은 안정화층(18)의 적용에서 사용된 성분이 초전도층(14) 내로 원치 않게 확산되는 것을 막기에 충분한 두께를 가지도록 될 수 있으나, 일반적으로는 (원료 및 가공 비용 등의) 가격적 이유로 인해 얇게 만들어진다. 캡핑층(16)의 퇴적을 위해 dc 전자관 스퍼터링 (magnetron sputtering) 등과 같은 물리 증착을 포함한 다양한 기술이 사용될 수 있다.
안정화층(18)은, 도 1에 나타낸 구현예에서와 같이, 통상 초전도층(14) 위에 놓여지고, 캡핑층(16)을 직접 접촉하여 그 위에 놓이도록 통합된다. 안정화층(18)은 보호/분류(shunt)층으로서의 역할을 하여 가혹한 환경적 조건 및 초전도성의 중단(quench)에 대한 안정성을 강화한다. 상기 층은 통상 조밀하고, 열적으로 그리고 전기적으로 전도성을 가지며, 초전도층의 실패의 경우 혹은 초전도층의 임계 전류가 초과된 경우에 전류를 우회시키는 역할을 한다. 이는 다양한 후막 및 박막 형성 기술 중 하나를 사용하여, 예를 들어 초전도 테이프 상에 예비 형성된 구리 스트립을 적층함으로써, 혹은 땜납 등 중개 접착 물질(intermediary bonding material)을 사용함으로써 형성될 수 있다. 다른 기술은 물리 증착, 증발 또는 스퍼터링 뿐만 아니라 습식 화학 공정, 예를 들어 무전해 도금 및 전해 도금에 직접 관련된 것이다. 이와 관련하여, 캡핑층(16)은 그 위에 구리의 퇴적을 위한 시드층(seed layer)으로서의 역할을 할 수 있다. 특히, 캡핑층(16)과 안정화층(18)은 변경될 수 있거나 혹은 사용되지 않을 수 있다.
나노 구조물을 예비 제작하는 공정에 관해 살펴 보자면, 다양한 기술이 나노 구조물을 예비 제작하기 위해 사용될 수 있다. 일구현예에서, 고에너지 입자를 사용하여 랜덤하게 분포된 복수개의 나노공을 형성할 수 있으며, 이러한 나노공들은 나노봉을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 도 2는, 랜덤하게 분포된 복수개의 나노봉을 구비한 HTS 층을 형성하는 예시적 방법을 도시하고 있다. (202)에서, 테이프(204)가 제공될 수 있다. 테이프는 기재와 완충층(206) 및 상기 기재와 완충층(206) 위에 놓여진 전도층(208)을 포함할 수 있다. 전도층(208)은 얇은 니켈층일 수 있다. (210)에서 폴리카아보네이트막 등의 폴리머 층(212)이, 예를 들어 스핀 코팅 혹은 당해 기술 분야에 공지된 다른 코팅 기술에 의해, 전도층(208) 위로 퇴적될 수 있다. (214)에서, 폴리머층(212)은 이온빔으로 조사되어, 폴리머층(212) 내에 손상 트랙(216)이 생성될 수 있다. 고에너지 입자들이 폴리머층(212)를 통과하는 경우, 이들의 경로를 따라 저분자량 물질의 코어가 생성될 수 있다. 이온빔의 지속 노출시간 및/또는 강도를 변경시킴으로써 ㎟ 당 손상 트랙의 개수를 제어할 수 있다. 또한, 이온빔의 충격 방향을 변경시킴으로써 복수개의 배향으로 나노공을 생성할 수 있다. 결과적으로, 상이한 배향으로 정렬된 나노봉들이 생성될 수 있으며, 이는 넓은 각 범위의 자기장 배향에 걸쳐 자속 고정의 향상을 가져올 수 있다.
(218)에서, 폴리머 층(212)는 UV 광선에 노출되어 폴리머 층(212) 내에 손상 트랙(216)을 더 발달시킬 수 있다. (220)에서, 폴리머층(212)은 폴리머층(212) 내의 손상 트랙(216)에 상응하는 나노공(222)를 형성하도록 에칭될 수 있다. 에칭 화학물질은 우선적으로 손상 트랙(216)을 공격할 수 있어, 폴리머층(212)의 나머지 부분보다 저분자량 물질을 더 빨리 제거한다. 에칭의 지속 시간을 변경함으로써 나노공의 직경을 조절할 수 있다. 나노공(222)는 폴리머층(212)를 통해 전도층(208)까지 연장될 수 있다. 도 3은 폴리머층(212)를 통해 형성된 나노공의 현미경 사진을 나타낸다.
도 2로 다시 돌아와서, (224)에서는, 니켈 또는 금 등의 금속이 나노공(222) 내에서 전해 도금되어 전도층(208)로부터 폴리머층(212)를 통해 연장되는 나노봉(226)을 형성할 수 있다. (228)에서 폴리머층(212)는 추가의 에칭 공정에 노출되어 남아있는 폴리머 층(212)을 완전히 제거할 수 있으며, 이로써 나노봉(226)이 손상 없이 남게 된다. 도 3b 및 도 3c는 나노봉의 현미경 사진을 나타낸 것이다. 도 2로 다시 돌아와서, (236)에서는 HTS 물질이 퇴적되어 나노봉(226)의 둘레에 HTS층을 형성할 수 있다. HTS 물질은, PLD, CVD, 분사 열분해(spray pyrolysis) 등을 포함한 당해 기술 분야에 공지된 다양한 기술 중 하나를 사용하여 퇴적될 수 있다.
일구현예에서, 전도층이 산화되어, HTS 물질의 퇴적 전에, 니켈 산화물을 형성할 수 있다. 또한, HTS 물질의 퇴적 전에 니켈 산화물 위에 lamno3 층이 퇴적될 수 있다.
제2 구현예에서, 나노봉은 나노 다공성 주형(template)을 사용하여 형성될 수 있다. 도 4는 나노 다공성 주형을 사용하여 HTS 층과 함께 예비 제작된 나노 구조물을 형성하는 예시적 공정을 도시하고 있다. (402)에서, 기재(404) 및 완충층(406)이 제공된다. 또한, 알루미늄 층(408)이 완충층(406) 위에 퇴적된다. 예를 들어, 알루미늄 층이 스퍼터링 또는 열 증착(thermal evaporation)에 의해 퇴적될 수 있다. (410)에서, 애노드 산화 공정에 의해 알루미늄층(408)이, 나노세공(414)의 고도로 규칙화된 어레이를 포함하는 애노드화 알루미늄 옥사이드층(412)로 전환된다. (416)에서, 니켈 또는 금 등의 금속이 나노세공(414) 내에 전착되어, 나노봉(418)을 형성할 수 있다. (420)에서 알루미늄 옥사이드 층(412)이 에칭에 의해 제거되면, 완충층(406)에 부착된 나노봉(418)이 남게 된다. (424)에서, HTS 물질이 퇴적되어 나노봉(418)을 둘러싸는 HTS층(426)이 형성될 수 있다. HTS 물질은, PLD, CVD, 분사 열분해 등 당해 기술 분야에 공지된 다양한 기술 중 하나를 사용하여 퇴적될 수 있다.
대안으로서, 다른 무기 나노 주형이 나노봉 형성 공정 중에 사용될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄과 규소가 완충층 상에 스퍼터링되어 규소 매트릭스 내에 매립된 알루미늄 나노봉을 형성할 수 있다. 알루미늄이 우선적으로 에칭되어 실리콘 매트릭스 내에 나노 세공을 남기게 된다.
제3 구현예에서, 화학 증착 또는 화학적 용액 퇴적을 사용하여 미리 정해진 핵화 부위(nucleation site)에 나노봉을 형성할 수 있다. 예를 들어, 콜로이드성 금 입자 또는 유사한 물질 등의 재료를 사용하는 나노도트 어레이가 나노봉을 위한 핵화 부위로서 완충 표면 상에 퇴적될 수 있다. 증기-고체-액체 상 성장을 사용하여 나노봉을 성장시킬 수 있으며, 핵화 부위로서 나노도트를 사용할 수 있다. 예를 들어, ZnO는 그래파이트와 혼합되어 증기화될 수 있다. 증기화된 물질은 나노도트 주형 내에 퇴적될 수 있다. 나노봉의 간격과 밀도는 나노도트의 간격과 밀도에 따라 달라질 수 있다. 나노봉의 직경과 길이는 증기화 온도와 시간 및 퇴적 온도와 시간에 따라 달라질 수 있다. 자성 옥사이드 등의 다른 물질이, 강자성 고정을 가져올 수 있는 나노봉의 형성을 위해 사용될 수 있다. 나아가, HTS 물질이 나노봉 둘레에 퇴적되어 나노봉을 매립하는 HTS 층을 형성할 수 있다. 나노 다공질 마스크 또는 주형을 필요로 하지 않고 나노봉이 형성될 수 있기 때문에, 나노봉 성장 후에 완충면으로부터 마스크 또는 주형을 제거하기 위한 에칭 공정이 필요없을 수 있다. 따라서, CVD 나노봉 퇴적은 HTS층의 퇴적을 위해 사용되는 CVD 반응기의 상류 부분에서 수행될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 CVD에 의해 형성된 ZnO 나노구조물의 현미경 사진이다. 도 5a 및 도 5b는 금 나노도트를 사용하지 않고 형성된, 면을 구비한, 판상 나노 구조물을 나타낸다. 도 5c는 CVD를 사용하여 가요성 금속 기재 위에서 완충 주형 상에 형성된 ZnO 나노봉을 나타낸다.
다른 구현예에서, 나노봉은 고에너지의 집속형 전자 빔을 사용하여 형성될 수 있다. 기재와 완충층을 포함한 테이프가 진공 체임버 내에 있을 수 있다. 나노봉 물질은 기재를 둘러싼 대기 내로 증발될 수 있다. 전자 빔이 완충층의 표면 상에 집속되어, 전자빔 경로와 교차되는 임의의 나노봉 물질을 완충층 상에 퇴적시킬 수 있다. 전자빔은 수 나노미터 정도의 스팟에 집속되어, 수 나노미터의 직경을 가지는 나노봉이 퇴적되도록 할 수 있다. 전자빔의 크기, 전류 밀도, 나노봉 물질의 농도, 및 노출 시간을 변경함으로써 나노봉의 길이와 직경을 제어할 수 있다. 완충층 표면 전체에 걸쳐 전자빔의 촛점을 이동시킴으로써 나노봉의 다양한 패턴을 형성할 수 있어, 나노봉의 밀도와 분리를 쉽게 제어할 수 있다. 도 6a 내지 6c는 집속형 전자빔을 사용하여 형성된 백금 나노봉의 현미경 사진을 도시한 것이다. 도 6a는 위로부터 나노봉 어레이를 나타낸 것이고, 도 6b는 52°경사진 방향으로 나노봉 어레이를 본 것이다. 도 6c는 약 100nm의 직경과 약 600nm의 길이를 가진 단일 나노봉 어레이를 나타낸 것이다.
일구현예에서, 나노봉은 HTS 물질 및 HTS 물질 제조와 상용 가능한 산화물로부터 형성될 수 있거나 이들로 코팅될 수 있다. lamno3 등의 산화물은 금속 코어가 고온 공정 동안 HTS 물질과 반응하는 것을 방지하여, HTS 물질의 전이 온도 저화를 방지한다. 또한, 산화물층은 HTS 층의 격자 물성을 매칭할 수 있어, 격자 부정합의 효과를 줄일 수 있다.
대안적으로, 나노봉은 HTS 층과 나노봉 사이의 계면에서의 긴장을 유도하여 추가의 고정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 나노튜브에 둘러 싸인 강자성 나노봉을 사용하여 자기 고정을 수행할 수 있다. 나노튜브는 철 또는 니켈 등의 강자성 물질이 HTS 물질과 상호작용하는 것을 방지한다. 또한, 나노 튜브는 HTS 물질과의 격자 부정합, 구조적 부정합, 또는 열팽창 계수 부정합을 가질 수 있어, HTS 물질과 나노 튜브 사이에 계면 긴장을 유도할 수 있다. 이러한 계면 긴장은 자기장 선을 추가로 고정하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 나노튜브는 YBCO 등의 HTS 물질의 사방정계 페로브스카이트 구조와 비교하여 육방 구조를 가지는 ZnO로부터 형성될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 나노봉의 간격은 적용되는 자기장의 강도에 상응하도록 선택될 수 있다. 나노봉의 밀도는 자속선의 밀도에 대응하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 1t 필드에서의 사용을 위한 초전도성 물품은 인접 나노봉들 사이에 약 40nm 간격을 가질 수 있고, 5t 자기장에서의 사용을 위한 초전도 물품은 인접 나노봉들 사이에 약 20nm의 간격을 가질 수 있으며, 15t 자기장에서의 사용을 위한 초전도 물품은 인접 나노봉들 사이에 약 10nm의 간격을 가질 수 있다.
다른 구현예에서, 복수개의 나노봉은 나노봉들의 제1 부분집합과 나노봉들의 제2 부분집합을 포함할 수 있다. 제2 부분집합의 나노봉들은 제1 부분집합의 나노봉들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 부분집합의 나노봉들은 제1 부분집합의 나노봉들과 비교하여, 상이한 배향, 상이한 간격, 상이한 직경, 상이한 높이, 상이한 물질, 또는 이들의 임의의 조합을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 부분집합의 나노봉들은 완충층 표면으로부터 수직으로 연장되도록 배향될 수 있고, 제2 부분집합의 나노봉들은 완충층 표면으로부터 45°각으로 배향될 수 있다.
나노 구조물을 형성한 다음, HTS 물질이 완충층 위에 그리고 나노봉의 둘레에 퇴적될 수 있다. HTS 물질은 PLD, CVD, MOCVD (금속-유기 CVD) 및 분사 열분해 등 당해 기술분야에 공지된 다양한 기술을 사용하여 퇴적될 수 있다. PLD 및 MOCVD 등의 퇴적 기술은 초전도층을 비교적 높은 속도로 퇴적할 수 있다. 예를 들어, MOCVD는 HTS 물질을 시간당 적어도 약 5 미크론, 예를 들어 시간당 적어도 약 10 미크론, 심지어 시간당 적어도 30미크론 이상의 속도로 퇴적하기 위해 사용될 수 있다. 나노봉의 예비 제작으로 인해, 퇴적 공정에 대한 변화는 최소화될 수 있으며, 예를 들어 비교적 높은 속도에서 퇴적이 유지될 수 있다. 나아가, HTS 층의 퇴적 중에, 기다란 길이의 기재는 시간 당 적어도 약 10 미터, 예를 들어, 시간당 적어도 약 30 미터, 심지어 시간당 적어도 50 미터의 속도로 퇴적 영역을 통해 변환될 수 있다.
자기장을 고정하는 이전의 시도들은 중이온 방사선을 사용한 HTS 물질 내의 결함 발생을 포함하였다. 그러나, 중이온 방사선은 대규모 제조에서는 실용적이지 않을 수 있다. 더 최근에는, HTS 물질을 bazro3 (BZO) 또는 basno3 (BSO)로 도핑하려는 시도가 이루어진 바 있다. BZO 또는 BSO의 포함은 HTS 층 퇴적 동안에 자기 조립하여 도 7에 나타낸 바와 같이 나노 규모의 기둥을 형성할 수 있다. 도 7에 보여진 바와 같이, 통상, 개개의 자기 조립된 나노 규모의 기둥은 실질적으로 HTS 층의 전체 두께로 연장되지도 않고, 버퍼층에 부착되지도 않는다. 이보다는, 자기 조립된 나노 기둥들은 겉보기에 랜덤한 깊이에서 핵으로 성장하여 다양한 길이로 연장된다. 나노 구조물의 자기 조립체는 퇴적 속도에 민감할 수 있으며, 현저하게 더 낮은 속도의 HTS 층 퇴적을 필요로 한다는 것이 확인되었다.
하나 이상의 구현예가 개시되며, 구현예(들) 및/또는 이러한 구현예(들)의 특징에 대하여 당해 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이루어진 변경, 조합, 및/또는 개질은 본 개시 내용의 범위 내에 속한 것이다. 구현예들의 특징을 조합하거나, 포함시키거나, 생략하여 얻어지는 대안적 구현예들 또한 본 개시 내용의 범주 내에 있다. 수치 범위 또는 한정이 명시적으로 언급된 경우, 이러한 명시적 범위 또는 한정은 명시적으로 언급된 범위 또는 한정 내에 속하는 유사한 규모의 반복적 범위 또는 한정을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. (예를 들어, 약 1 내지 약 10은, 2, 3, 4, 등을 포함하며; 0.10 보다 큰 것은, 0.11, 0.12, 0.13 등을 포함함). 예를 들어, 하한값 rl 및 상한값 ru 를 가지는 수치 범위가 개시된 경우, 범위 내에 속하는 모든 숫자들이 구체적으로 개시된 것이다. 특히, 범위 내에 하기 숫자들이 구체적으로 개시된 것이다: r = rl +k* (ru-rl) [여기서 k 는, 1% 씩 증가하는, 1 % 내지 100% 범위의 변수로서, 다시 말해, k 는 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %,.... 50 %, 51 %, 52 %...95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, 또는 100 %이다]. 나아가, 위에서 정의된 바의 2개의 수치 r에 의해 정의되는 모든 수치 범위 역시 구체적으로 개시된 것이다. 청구범위의 임의의 구성 요소에 대한 "선택적으로" 라는 용어의 사용은, 상기 구성 요소가 요구되거나 혹은 대안적으로, 상기 요소는 요구되지 않으며, 이 2가지의 선택 사항은 모두 청구항의 범위 내임을 의미한다. "포함하는" 및 "가지는" 이라는 보다 넓은 용어의 사용은 "이루어진", "필수적으로 이루어진" 및 "실질적으로 구성된" 등 보다 좁은 범위의 용어에 대한 뒷받침을 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 보호의 범위는, 위에 기재된 기술내용에 의해 한정되는 것이 아니라, 후속하는 청구범위에 의해 정의되며, 이러한 범위는 청구범위 대상의 모든 균등물을 포함하는 것이다. 모든 청구항 각각은, 명세서에 대한 추가의 개시 내용으로 포함되며, 청구항들도 본 발명의 구현예가 된다. 개시 내용에서의 참조에 대한 논의는 이러한 내용이 종래 기술이라고 인정하는 것이 아니며, 특히 본 출원의 우선일 이후에 발행일을 가지는 문헌의 경우에도 그러하다. 본 개시에서 인용된 모든 특허, 특허출원 및 간행물은 원용에 의해 본 명세서에 통합되며, 이들은 본 개시 내용에 보충적인, 예시, 절차 또는 그 외 상세 내용을 제공한다.

Claims (133)

  1. 기재;
    상기 기재 상에 놓이는 완충층;
    상기 완충층으로부터 연장되는 복수개의 나노봉; 및
    상기 완충층 및 상기 복수개의 나노봉 상에 배치되는 고온 초전도(HTS) 층을 포함하며,
    각각의 상기 복수개의 나노봉은 HTS 층 두께의 50% 이상 연장되는, 초전도 물품.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 60% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제2항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 70% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제3항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 80% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제4항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 85% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 90% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제6항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 95% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서,
    각각의 나노봉은 HTS 층 두께의 99% 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 더 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 더 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 HTS 물질은 reba2cu3o7 -x 을 포함하되, 0≥x>1 이며, re는 희토류 원소이거나, 희토류 원소의 조합인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 HTS 물질은 yba2cu3o7 -x을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  14. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 복수개의 나노봉은 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 대하여 수직이 아닌 각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  18. 제1항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서,
    상기 직경은 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제19항에 있어서,
    상기 직경은 10nm 이하인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  21. 제18항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5 배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  22. 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  23. 제1항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  24. 청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제23항에 있어서,
    상기 높이는 1.0 미크론 내지 3.0 미크론인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  26. 청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 제1 세트의 나노봉 및 제2 세트의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  27. 청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제26항에 있어서,
    상기 제1 세트의 나노봉은 실질적으로 서로 평행하게 배향되고, 상기 제2 세트의 나노봉은 실질적으로 서로 평행하게 배향되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  28. 청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제26항에 있어서,
    상기 제1 세트의 나노봉과 상기 제2 세트의 나노봉은 실질적으로 상이한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  29. 청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제26항에 있어서,
    상기 제1 세트의 나노봉은 제1 직경을 가지고, 상기 제2 세트의 나노봉은 제2 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  30. 청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제26항에 있어서,
    상기 제1 세트의 나노봉은 제1 간격을 가지고, 상기 제2 세트의 나노봉은 제2 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  31. 청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    기재;
    상기 기재 위에 놓이는 완충층; 및
    상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도(HTS) 층을 포함하며,
    상기 HTS층은 복수개의 나노봉을 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  32. 청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    상기 HTS층은 HTS 물질을 더 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  33. 청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    상기 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  34. 청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    상기 나노봉은 실질적으로 서로 평행한 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  35. 청구항 35은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제34항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직하게 정렬된 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  36. 청구항 36은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제34항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 각으로 정렬된 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  37. 청구항 37은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  38. 청구항 38은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  39. 청구항 39은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제38항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  40. 청구항 40은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  41. 청구항 41은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  42. 청구항 42은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제31항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이상의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  43. 기재;
    상기 기재 위에 놓인 완충층;
    상기 완충층 및 복수개의 나노봉 상에 배치되는 고온 초전도(HTS) 층을 포함하며,
    상기 복수개의 나노봉은 상기 완충층으로부터 연장되며 규칙 어레이(ordered array)를 형성하는, 초전도 물품.
  44. 청구항 44은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 HTS층은 HTS 물질을 더 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  45. 청구항 45은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  46. 청구항 46은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  47. 청구항 47은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  48. 청구항 48은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  49. 청구항 49은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  50. 청구항 50은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  51. 청구항 51은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제50항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  52. 청구항 52은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  53. 청구항 53은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    각각의 나노봉들은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  54. 청구항 54은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제43항에 있어서,
    상기 HTS층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 물품.
  55. 초전도 물품 형성 방법으로서,
    기재 테이프를 제공하는 단계;
    상기 기재 테이프 위에 놓이는 완충층을 형성하는 단계;
    상기 완충층으로부터 연장되는 복수개의 나노봉을 형성하는 단계; 및
    상기 복수개의 나노봉 둘레에 고온 초전도(HTS) 층을 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  56. 청구항 56은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    시간당 5 미크론 이상의 속도로 퇴적이 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 청구항 57은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제56항에 있어서,
    시간당 10 미크론 이상의 속도로 퇴적이 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 청구항 58은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제57항에 있어서,
    시간당 30미크론 이상의 속도로 퇴적이 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 청구항 59은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 고온 초전도(HTS)층을 퇴적하는 동안, 상기 기재 테이프가 퇴적 영역을 통해 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 청구항 60은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제59항에 있어서,
    변환은 시간당 10 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 청구항 61은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제60항에 있어서,
    변환은 시간당 30 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 청구항 62은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제61항에 있어서,
    변환은 시간당 50 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 청구항 63은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 청구항 64은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제63항에 있어서,
    상기 HTS 물질은 reba2cu3o7 - x 를 포함하되 0≥x>1 이고, re는 희토류 원소 또는 희토류 원소의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 청구항 65은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제64항에 있어서,
    상기 HTS 물질은 yba2cu3o7 - x 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 청구항 66은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    각각의 상기 복수개의 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 청구항 67은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  68. 청구항 68은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 청구항 69은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 청구항 70은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 청구항 71은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  72. 청구항 72은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제71항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 청구항 73은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  74. 청구항 74은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    각각의 나노봉들은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  75. 청구항 75은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제55항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  76. 초전도 물품 형성 방법으로서,
    기재 테이프를 제공하는 단계;
    상기 기재 테이프 위에 놓이는 완충층을 형성하는 단계;
    폴리머 코팅을 적용하는 단계;
    상기 폴리머 코팅을 관통하는 나노공을 형성하는 단계;
    상기 나노공 내로 금속을 전착시켜 상기 완충층으로부터 연장되는 복수개의 나노봉을 형성하는 단계;
    상기 폴리머 코팅을 제거하는 단계; 및
    상기 복수개의 나노봉 둘레에 고온 초전도(HTS) 층을 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  77. 청구항 77은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    퇴적은 시간당 5 미크론 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  78. 청구항 78은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 고온 초전도(HTS)층을 퇴적하는 동안 상기 기재 테이프가 퇴적 영역을 통해 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  79. 청구항 79은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제78항에 있어서,
    변환은 시간당 10 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  80. 청구항 80은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 포함하고, 상기 복수개의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  81. 청구항 81은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  82. 청구항 82은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  83. 청구항 83은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직하여 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  84. 청구항 84은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  85. 청구항 85은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 복수개의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 방법.
  86. 청구항 86은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  87. 청구항 87은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제86항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 방법.
  88. 청구항 88은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  89. 청구항 89은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  90. 청구항 90은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제76항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  91. 초전도 물품 형성 방법으로서,
    기재 테이프를 제공하는 단계;
    상기 기재 테이프 상에 놓이는 완충층을 퇴적하는 단계;
    상기 완충층 상에 놓이되, 나노세공 규칙 어레이를 가지는 나노 다공성 층을 형성하는 단계;
    상기 나노세공 규칙 어레이 내로 금속을 전착시켜 나노봉 규칙 어레이를 형성하는 단계;
    상기 나노 다공성 층을 제거하는 단계; 및
    상기 나노봉 규칙 어레이 둘레로 그리고 상기 완충층 상에 놓이는 고온 초전도(HTS) 층을 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  92. 청구항 92은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    퇴적은 시간당 5 미크론 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  93. 청구항 93은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 고온 초전도 (HTS) 층의 퇴적 동안, 상기 기재 테이프가 퇴적 영역을 통해 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  94. 청구항 94은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제93항에 있어서,
    변환은 시간당 10 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  95. 청구항 95은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 포함하고, 상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  96. 청구항 96은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  97. 청구항 97은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  98. 청구항 98은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  99. 청구항 99은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  100. 청구항 100은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 방법.
  101. 청구항 101은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  102. 청구항 102은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제101항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 방법.
  103. 청구항 103은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  104. 청구항 104은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  105. 청구항 105은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제91항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  106. 초전도 물품 형성 방법으로서,
    기재 테이프를 제공하는 단계;
    상기 기재 테이프 위에 놓이는 완충층을 퇴적하는 단계;
    상기 완충층 위에 놓이는 나노도트 어레이를 형성하는 단계;
    상기 나노도트 어레이 상에 핵으로 성장된 나노봉 규칙 어레이를 퇴적하는 단계; 및
    상기 나노봉 규칙 어레이 둘레로, 그리고 상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도(HTS)층을 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  107. 청구항 107은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 HTS 층의 퇴적은 시간당 5 미크론 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  108. 청구항 108은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 고온 초전도 (HTS) 층의 퇴적 동안 상기 기재 테이프가 퇴적 영역을 통해 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  109. 청구항 109은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제108항에 있어서,
    변환은 시간당 10 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  110. 청구항 110은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 포함하고, 상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  111. 청구항 111은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  112. 청구항 112은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  113. 청구항 113은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  114. 청구항 114은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  115. 청구항 115은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제114항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 방법.
  116. 청구항 116은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  117. 청구항 117은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  118. 청구항 118은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제106항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  119. 초전도 물품 형성 방법으로서,
    기재 테이프를 제공하는 단계;
    상기 기재 테이프 위에 놓여 있는 완충층을 퇴적하는 단계;
    나노봉 물질을 증발시켜 물질 클라우드를 형성하는 단계;
    상기 기재 테이프를 향하여 상기 물질 클라우드를 통해 전자빔을 유도하여, 상기 완충층 위에 놓이는 나노봉 규칙 어레이를 퇴적하는 단계; 및
    상기 나노봉 규칙 어레이 둘레로, 그리고 상기 완충층 위에 놓이는 고온 초전도(HTS)층을 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  120. 제119항에 있어서,
    퇴적은 시간당 5 미크론 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  121. 제119항에 있어서,
    상기 고온 초전도 (HTS) 층의 퇴적 동안 상기 기재 테이프가 퇴적 영역을 통해 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  122. 제121항에 있어서,
    변환은 시간당 10 미터 이상의 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  123. 제119항에 있어서,
    상기 HTS 층은 HTS 물질을 포함하고, 상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 상기 HTS 물질과는 다른 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  124. 제119항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 금속, 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  125. 제119항에 있어서,
    각각의 나노봉은 상기 완충층에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  126. 제119항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  127. 제119항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 지배적으로 완충면에 수직이 아닌 각으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  128. 제119항에 있어서,
    상기 나노봉 규칙 어레이의 나노봉은 완충면에 대하여 무작위로 배향되는 것을 특징으로 하는 방법.
  129. 제119항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.5nm 내지 100nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  130. 제129항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 상기 나노봉의 직경의 0.5배 내지 상기 나노봉의 직경의 100배인 것을 특징으로 하는 방법.
  131. 제119항에 있어서,
    인접 쌍의 나노봉들 사이의 간격은 5nm 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  132. 제119항에 있어서,
    각각의 나노봉은 0.1 미크론 내지 10.0 미크론의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  133. 제119항에 있어서,
    상기 HTS 층은 30 vol% 이하의 나노봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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