提供一種可實現超導線材長尺寸化及特性提高，且在整體長度上可獲得穩定的特性的氧化物超導線材及氧化物超導線材的制造方法。作為該氧化物超導線材的Y系超導線材(10)包括：帶狀線材(13)，其由帶狀的非定向金屬襯底(11)和使用IBAD法在帶狀的非定向金屬襯底11上形成的第1中間層(種子層)(12)構成；以及利用卷帶式射頻磁控濺射法形成在帶狀線材(13)上的第2中間層(覆蓋層)(14)，其包含延伸至第1中間層(種子層)(12)的側面為止的側面部(14a)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及ー種，尤其涉及ー種Y系超導線材的中間層的改良。
技術介紹
氧化物超導線材中的YBa2Cu3O7-x(以下，適當稱作為YBC0)超導線材通常具有在金屬襯底上形成I層或多層經雙軸定向的無機材料薄膜，且在無機材料薄膜上依次形成有超導膜及穩定化層的結構。該線材因結晶經雙軸定向，故臨界電流值(Ic)高于鉍系銀包套線材，且液態氮溫度下的磁場特性優異，因此具備如下的優點通過使用該線材，可在高溫狀態下使用目前在液態氦溫度附近的低溫下使用的超導設備。 而且，氧化物超導體的超導特性因其結晶方位而變化，因此為了提高Jc(臨界電流密度)，而必須提高其面內定向性，從而必須在帶狀的襯底上形成氧化物超導體。因此，采用使氧化物超導體磊晶成長在面內定向性較高的襯底上的成膜エ藝。在此情況下，為了提高Jc，而必須使氧化物超導體的c軸和襯底的板面垂直地進行定向，且使其a軸(或b軸)與襯底面平行地進行面內定向，良好地保持超導狀態的量子性結合性，因此，通過在面內定向性較高的金屬襯底上形成面內定向度與方位經提高的中間層，并將該中間層的晶格用作模板，來提高超導層的結晶的面內定向度與方位。而且，為了提高Ic值，而必須使形成在襯底上的氧化物超導體的膜厚變厚。已判明超導體的通電特性(Jc)取決于中間層的結晶性與表面平滑性，且其特性相應于底層的狀態靈敏地發生較大變化。對于YBCO超導線材，目前通過多種成膜方法進行研究，作為在用于其的帯狀金屬襯底上形成有經面內定向的中間層的雙軸定向金屬襯底的制造技術，已知有IBAD(IonBeam Assisted Deposition,離子束輔助沉積)法或 RABiTS (商標Rolling AssistedBiaxially Textured Substrate,壓延輔助雙軸織構襯底)法,且在非定向或定向金屬帶上形成有面內定向度與方位經提高的中間層的YBCO超導線材屢經報導，例如，已知有如下的稀土類系帶狀氧化物超導體作為襯底，使用通過強壓延加工后的熱處理而具有定向集合組織的由Ni或Ni基合金構成的襯底，且在該襯底的表面上依次形成Ni氧化物薄層、CeO2 (氧化鋪)等利用MOD (Metal Organic Deposition Processes :金屬有機酸鹽沉積)法形成的氧化物中間層及YBCO超導層(例如，參照專利文獻I)。其中，獲得最高特性的是使用IBAD襯底的方法。該方法是如下的超導線材在非磁性且高強度的帯狀Ni系襯底(哈斯特洛伊合金等)上，通過ー邊對該Ni系襯底自斜向照射離子，ー邊利用激光蒸鍍法使自靶材中產生的粒子沉積而形成具有高定向性且抑制與構成超導體的元素的反應的中間層(CeO2、Y2O3JSZ等)或2層結構的中間層(YSZ或Gd2Zr2O7/CeO2或Y2O3等),且在中間層上利用PLD (Pulsed Laser Deposition,脈沖激光沉積)法形成CeO2膜之后，進ー步利用PLD法形成YBCO超導層(例如，參照專利文獻2)。以下，將Gd2Zr2O7 簡稱為 GZO。作為Y系超導體的中間層，使用Ce02。CeO2中間層因與YBCO超導層的匹配性較佳，且與YBCO超導層的反應性較小，所以作為最佳的中間層之一而廣為人知。成為超導層的底層的CeO2中間層具有提高氧化物超導層與GZO中間層間的晶格匹配性、以及抑制金屬襯底的元素擴散等作用。已知CeO2中間層的晶粒定向性對其上層的超導層的結晶定向性與臨界電流值(Ic)會造成較大影響。即，YBCO膜的超導特性受到CeO2中間層的面內定向性或表面平滑性等的較大影響。CeO2中間層的制作エ藝中，將靶材與所制作的膜的組成偏差較少且可在高氧氣環境中形成膜的PLD法用于形成氧化膜。而且，作為使用PLD法情況下的2次效果，可列舉在GZO中間層上形成CeO2膜的情況下，進行隨著膜厚增加CeO2膜的晶粒面內定向性(Aの)急劇提高的自我定向(selfpitaxy)、以及可進行高速成膜。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開2004-171841號公報專利文獻2 :日本專利特開2004-71359號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題對于YBCO超導線材的長尺寸化，要求在整體長度上不存在局部劣化。作為局部劣 化的主要原因，可以想到非常多的原因要素。例如，當在帯狀金屬襯底上積層有包含GZO及Ce022層的中間層及超導層的結構的YBCO線材的情況下，相對于帶狀金屬襯底的機械強度，GZO及CeO2中間層的強度極小，在進行長尺寸化時必須維持2個中間層。尤其，在GZO中間層上形成的CeO2中間層是在其后的使用TFA-MOD法的YBCO膜成膜中成為線材表面，因此容易受損，且有可能在受到彎曲等應カ的情況下會剝離。然而，由于CeO2中間層與YBCO超導層的匹配性較佳，且與YBCO超導層的反應性較小，所以作為最佳的中間層不可或缺。尤其，在利用MOD法形成超導層的情況下，產生以下記載的特有的問題。具體而言，在MOD法中，曝露于使用溶液的表面線材為CeO層。已知GZO中間層不耐酸，至少GZO層側面會曝露于MOD法中所使用的溶液中。尤其，當利用MOD法形成超導層時，存在特有的問題，即，所述溶液自第I中間層(GZ0層)與第2中間層(CeO層)的界面部位或第I中間層(GZ0層)與襯底的界面部位侵入至各自的各層界面。本專利技術的目的在于提供ー種可防止當利用MOD法形成超導層時產生的CeO層與各層的剝離，從而可提高耐酸性的。解決問題的方案本專利技術的氧化物超導線材是在帶狀金屬襯底上依序層疊有第I中間層和第2中間層所得的氧化物超導線材，其采用所述第2中間層延伸至所述第I中間層的側面的結構。本專利技術的氧化物超導線材的制造方法是在將由I個或多個層構成的第I中間層形成在帯狀金屬襯底上所得的帯狀線材上，形成第2中間層的氧化物超導線材的制造方法，該方法包含如下步驟在一對旋轉卷筒間，使所述帶狀線材以固定速度在濺射成膜區域中移動；使在所述濺射成膜區域中移動的所述帶狀線材隔著規定間隔往返移動多次；以及使自靶材濺出的蒸鍍原料以繞進相隔規定間隔配置的所述帶狀線材的側面的方式沉積，形成所述第2中間層延伸至所述第I中間層的側面的薄膜。專利技術的效果根據本專利技術，可防止當利用MOD法形成超導層時產生的CeO層與各層的剝離，從而可提高耐酸性。由此，可實現超導線材長尺寸化及特性提高，從而可實現在整體長度上能夠獲得穩定的特性的。附圖說明圖I是表示本專利技術實施方式I的帶狀氧化物超導體的中間層的膜結構的截面圖。圖2是上述實施方式I的帶狀氧化物超導體的截面圖。 圖3是表示上述實施方式I的帶狀氧化物超導體的成膜裝置的概略結構的立體圖。圖4是表示本專利技術實施方式2的帶狀氧化物超導體的中間層的膜結構的截面圖。標號說明10 Y系超導線材11 :非定向金屬襯底12、32:第 I 中間層13 :帶狀線材14、33:第 2 中間層14a、34a:側面部20、30 :帶狀氧化物超導體21:YBC0 超導膜31 :定向金屬襯底34:第3中間層100 :成膜裝置IOlaUOlb :線材托板102 :帶狀線材加熱用加熱器110:射頻濺射裝置111 :靶材120 :卷帶方式帶移動機構121、122:回轉卷筒130:多回轉機構具體實施例方式以下，參照附圖對本專利技術的實本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：中西達尚，青木裕治，小泉勉，兼子敦，長谷川隆代，
申請(專利權)人：昭和電線電纜系統株式會社，國際超電導產業技術研究中心，
類型：
國別省市：
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