JPH02207414A - 酸化物超電導線 - Google Patents
酸化物超電導線Info
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- JPH02207414A JPH02207414A JP1026094A JP2609489A JPH02207414A JP H02207414 A JPH02207414 A JP H02207414A JP 1026094 A JP1026094 A JP 1026094A JP 2609489 A JP2609489 A JP 2609489A JP H02207414 A JPH02207414 A JP H02207414A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
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、超電導コイル、超電導ケーブル等に使用さ
れ得る酸化物超電導線に関するものである。
れ得る酸化物超電導線に関するものである。
［従来の技術］
従来から超電導体として、金属系のもの、化合物系のも
のおよびセラミックス系のものが知られており、種々の
用途への適用が研究されている。
のおよびセラミックス系のものが知られており、種々の
用途への適用が研究されている。
すなわち、超電導体は、臨界温度以下の温度に保持され
ることにより電気抵抗が零の状態になるのであるが、こ
の特性を利用して高磁界の発生、大容量の電流の高密度
伝送等が試みられている。
ることにより電気抵抗が零の状態になるのであるが、こ
の特性を利用して高磁界の発生、大容量の電流の高密度
伝送等が試みられている。
最近、超電導材料として、セラミックス系のものが超電
導現象を示す臨界温度を高くできる点で脚光を浴びつつ
ある。このような超電導材料は、たとえば長尺の線状体
とすることによって、送配電、各種機器または素子間の
電気的接続、交流用巻線等の用途に用いることができる
。
導現象を示す臨界温度を高くできる点で脚光を浴びつつ
ある。このような超電導材料は、たとえば長尺の線状体
とすることによって、送配電、各種機器または素子間の
電気的接続、交流用巻線等の用途に用いることができる
。
セラミックス系の超電導材料、すなわち酸化物系の超電
導材料を線材化する方法としては、従来より金属バイブ
内に酸化物超電導体の粉末を充填しこれを減面加工する
方法や、あるいは長尺の基材の上に酸化物超電導材料の
層を形成し線材化する方法などが知られている。酸化物
単結晶ファイバ上に、酸化物超電導体の層を形成した超
電導線は、たとえば特開昭６３−２７１８１６号公報に
開示されている。酸化物超電導層を形成する方法として
は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の気相薄膜形成方
法が適用し得る。
導材料を線材化する方法としては、従来より金属バイブ
内に酸化物超電導体の粉末を充填しこれを減面加工する
方法や、あるいは長尺の基材の上に酸化物超電導材料の
層を形成し線材化する方法などが知られている。酸化物
単結晶ファイバ上に、酸化物超電導体の層を形成した超
電導線は、たとえば特開昭６３−２７１８１６号公報に
開示されている。酸化物超電導層を形成する方法として
は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の気相薄膜形成方
法が適用し得る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような超電導線において高い臨界電
流密度を得るためには、通常高い熱処理を施す必要があ
る。結晶性の優れた膜が得られるＭｇＯおよびＳ ｒ
Ｔ ｉ Ｏｓ等の単結晶上に酸化物超電導体の層を形成
させた場合にも、成膜中の基板温度を６００〜７００℃
とし、成膜後にさらに９００℃以上の温度で熱処理を行
なう必要がある。
流密度を得るためには、通常高い熱処理を施す必要があ
る。結晶性の優れた膜が得られるＭｇＯおよびＳ ｒ
Ｔ ｉ Ｏｓ等の単結晶上に酸化物超電導体の層を形成
させた場合にも、成膜中の基板温度を６００〜７００℃
とし、成膜後にさらに９００℃以上の温度で熱処理を行
なう必要がある。
可撓性を有する金属、セラミックスおよびガラス等の基
板の上に酸化物超電導体の層を形成した場合には、結晶
性が劣るため、さらに高温でしかも長時間の熱処理が必
要となる。しかしながらこのような高温かつ長時間の熱
処理を行なうと、基板との間での拡散反応が生じ、形成
した酸化物超電導体の層の超電導特性が劣化してしまう
。このような拡散反応を防止するため、基板と酸化物超
電導体層との間に中間層を形成することが考えられるが
、高温で長時間の熱処理に耐えるようにするためには、
１μｍ以上の厚い中間層が必要となり、中間層形成のた
めのコストが大きくなる。
板の上に酸化物超電導体の層を形成した場合には、結晶
性が劣るため、さらに高温でしかも長時間の熱処理が必
要となる。しかしながらこのような高温かつ長時間の熱
処理を行なうと、基板との間での拡散反応が生じ、形成
した酸化物超電導体の層の超電導特性が劣化してしまう
。このような拡散反応を防止するため、基板と酸化物超
電導体層との間に中間層を形成することが考えられるが
、高温で長時間の熱処理に耐えるようにするためには、
１μｍ以上の厚い中間層が必要となり、中間層形成のた
めのコストが大きくなる。
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、拡散
反応による影響が少なく、超電導特性に優れた酸化物超
電導線を提供することにある。
反応による影響が少なく、超電導特性に優れた酸化物超
電導線を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明の酸化物超電導線は、可撓性を有し、かつＡｌ
ｌ不純物量が０．１重量％未満であるイツトリア安定化
ジルコニア基村上に、酸化物超電導層を形成したことを
特徴としている。
ｌ不純物量が０．１重量％未満であるイツトリア安定化
ジルコニア基村上に、酸化物超電導層を形成したことを
特徴としている。
この発明において、基材として用いられるイツトリア安
定化ジルコニアのＡｍ不純物量は０．１重量％未満であ
るが、さらに好ましくは０．０５重量％未満である。な
お、この明細書においてＡ之不純物量はＡ’１２０ａと
しての不純物量をいう。
定化ジルコニアのＡｍ不純物量は０．１重量％未満であ
るが、さらに好ましくは０．０５重量％未満である。な
お、この明細書においてＡ之不純物量はＡ’１２０ａと
しての不純物量をいう。
［作用］
この発明において、基材として用いるイツトリア安定化
ジルコニアのＡｌ不純物量を０．１重量％未満としてい
るのは、イツトリア安定化ジルコニア中に含まれる不純
物の内で、Ａｆｉが最も拡散しやすく、このＡｌｌの拡
散反応を少なくすることにより、超電導特性、特に臨界
温度（Ｔｃ）の低減を抑制することができるからである
。
ジルコニアのＡｌ不純物量を０．１重量％未満としてい
るのは、イツトリア安定化ジルコニア中に含まれる不純
物の内で、Ａｆｉが最も拡散しやすく、このＡｌｌの拡
散反応を少なくすることにより、超電導特性、特に臨界
温度（Ｔｃ）の低減を抑制することができるからである
。
Ａｌ不純物量が０．１重量％以上のイツトリア安定化ジ
ルコニア基材上にＹＢａＣｕＯ系酸化物超電導層を形成
した場合には、特にＹ２Ｂａ、Ｃｕ１０．の組成の酸化
物を形成しやすい。この組成の酸化物の存在により、臨
界温度（Ｔｃ）および臨界電流密度（Ｊ ｃ）等の超電
導特性が低下する。この発明は、このようにＡｌ不純物
量が０゜１重量％以上になると、Ｙ２ ＢａＩ Ｃｕｔ
ｏ、などの異相を形成しやすいという現象を見出すこ
とによって達成されたものである。
ルコニア基材上にＹＢａＣｕＯ系酸化物超電導層を形成
した場合には、特にＹ２Ｂａ、Ｃｕ１０．の組成の酸化
物を形成しやすい。この組成の酸化物の存在により、臨
界温度（Ｔｃ）および臨界電流密度（Ｊ ｃ）等の超電
導特性が低下する。この発明は、このようにＡｌ不純物
量が０゜１重量％以上になると、Ｙ２ ＢａＩ Ｃｕｔ
ｏ、などの異相を形成しやすいという現象を見出すこ
とによって達成されたものである。
［実施例］
表１に示すような異なるＡｎ不純物濃度を有する厚さ０
．１ｍｍのイツトリア安定化ジルコニア（Ｙ含有量３重
量％）のテープ状体の上に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化
物超電導層をＲＦマグネトロンスパッタリング法により
形成した。成膜条件は以下のとおりである。
．１ｍｍのイツトリア安定化ジルコニア（Ｙ含有量３重
量％）のテープ状体の上に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化
物超電導層をＲＦマグネトロンスパッタリング法により
形成した。成膜条件は以下のとおりである。
ターゲット： Ｙ、Ｂａ２ Ｃｕ３，１０ｘターゲット
直径：１００ｍｍ 基板温度：６８０℃ ＲＦパワー：１００ワツト ガス圧： ５０ｍＴｏｒ ｒ 酸素分圧（０２／ （０２＋Ａｒ））： ５０％ターゲ
ット−基板間距離：４５ｍｍ 成膜時間＝６時間 膜厚：０．８〜１，２μｍ 以上のようにして酸化物超電導層を形成した後、酸素中
で９５０℃、０．５時間熱処理を行なった。
直径：１００ｍｍ 基板温度：６８０℃ ＲＦパワー：１００ワツト ガス圧： ５０ｍＴｏｒ ｒ 酸素分圧（０２／ （０２＋Ａｒ））： ５０％ターゲ
ット−基板間距離：４５ｍｍ 成膜時間＝６時間 膜厚：０．８〜１，２μｍ 以上のようにして酸化物超電導層を形成した後、酸素中
で９５０℃、０．５時間熱処理を行なった。
各酸化物超電導層について、抵抗Ｒが０となる臨界電流
密度（Ｔｃ）を測定し、表１に示した。
密度（Ｔｃ）を測定し、表１に示した。
（以下余白）
表
の断面形状は特に限定されるものではない。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の酸化物超電導線では、
Ａｉ不純物量が０．１重量％未満のイツトリア安定化ジ
ルコニアの基材の上に酸化物超電導層を形成している。
Ａｉ不純物量が０．１重量％未満のイツトリア安定化ジ
ルコニアの基材の上に酸化物超電導層を形成している。
このようにこの発明では、最も拡散しゃすいＡ！Ｌの含
有量が少ない基材を用いているため、熱処理における拡
散反応を抑制することができ、熱処理による超電導特性
の低下を少なくすることができる。
有量が少ない基材を用いているため、熱処理における拡
散反応を抑制することができ、熱処理による超電導特性
の低下を少なくすることができる。
表１から明らかなように、この発明に従う実施例１〜５
の酸化物超電導層では、高いＴｃを示したが、この発明
の範囲よりもＡ【不純物量の多い比較例１〜３は、実施
例１〜５に比べ著しく低いＴｃとなった。
の酸化物超電導層では、高いＴｃを示したが、この発明
の範囲よりもＡ【不純物量の多い比較例１〜３は、実施
例１〜５に比べ著しく低いＴｃとなった。
Claims (2)
- （１）可撓性を有し、かつＡｌ不純物量が０．１重量％
未満であるイットリア安定化ジルコニアの基材上に、酸
化物超電導層を形成したことを特徴とする、酸化物超電
導線。 - （２）Ａｌ不純物量が０．０５重量％未満であることを
特徴とする、請求項１記載の酸化物超電導線。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026094A JP2734596B2 (ja) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | 酸化物超電導線 |
| CA002008310A CA2008310C (en) | 1989-02-04 | 1990-02-02 | Superconducting wire |
| EP92113673A EP0528332B1 (en) | 1989-02-04 | 1990-02-05 | Superconducting wire |
| DE69019376T DE69019376T2 (de) | 1989-02-04 | 1990-02-05 | Supraleitender Draht. |
| US07/475,048 US5143898A (en) | 1989-02-04 | 1990-02-05 | Superconducting wire |
| EP90102224A EP0385132A1 (en) | 1989-02-04 | 1990-02-05 | Superconducting wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026094A JP2734596B2 (ja) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | 酸化物超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207414A true JPH02207414A (ja) | 1990-08-17 |
| JP2734596B2 JP2734596B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=12184011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1026094A Expired - Lifetime JP2734596B2 (ja) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | 酸化物超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734596B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63224270A (ja) * | 1987-11-11 | 1988-09-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導コイルの作製方法 |
-
1989
- 1989-02-04 JP JP1026094A patent/JP2734596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63224270A (ja) * | 1987-11-11 | 1988-09-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導コイルの作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734596B2 (ja) | 1998-03-30 |
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