JPH0362978A - 酸化物超電導体の回路作製方法 - 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】 （イ）技術分野 本発明は、レーザー照射により酸化物、Ｉｆｌ電導電導
体型体路を作製する方法に関するものである。

（ロ）従来技術 従来、いったん酸化物超電導成型体を作製し、その一部
を非超電導相にする方法としては各種あり、その代表的
なものに次の方法があるが、それぞれ多くの欠点があっ
た。即ち、 （ａ）酸化物超電導成型体の所定個所に所定形状の非ａ
電導相を作製するために、該超電導成型体を加工してそ
の接合に非超電導物質を接合剤として使用し、その接合
部分が非１５電導相となるようにする方法。

例えば、各リングの一部に切込を形成し、該リングには
円電流が流れないように作製した超電導体のスリット入
りのリング数個を重ね合わせて全体としてコイル状とし
、超電導電流を流すために接合材としてａ″Ｙｆ、４粉
を用いて接合形成せしめて超電導電流が流れるようにし
、−・方各リング相互間のその他の接触部分は非超電導
物質で接合して非、ｔｆｌ電導相を形成せしめることに
よってａ電場７１！流が流れないようにする。かくして
、超電導′￥Ｌ流がコイルの一端から他端に向って流れ
る。

この（ａ）法の場合は、超電導成型体どうしの接合部分
に非超電導相を形成せしめる方法であるが、該方法は一
体成型ができないので手数がかかり、高情度の回路の作
製は極めて難しい。

（ｂ）酸化物超電導Ｉ＆型体の所望部分に所定形状の非
超電導相を形成せしめる場合、非１５電導相としたい部
分にＦｅやＣｏの薄膜を形成させ、熱拡散により該部分
の超電導相を破壊して非、ｔｆｌ電導相を形成させる方
法。

この（ｂ）法は、ＦｅやＣｏの拡散によって非超電導相
を形成させる訳であるが、その作製過程においてその拡
散状態を断面観察する必要があるので、完全な非超電導
相を形成するには長時間を必要とし、しかも高精度の作
製が難しい。

（ｃ）酸化物の超電導成型体に非超電導相を形成させる
に際して、該成型体の表面にレジストを塗布した後、所
定部分のみのレジストを剥離して酸又はアルカリ液でエ
ツチングして溶解させることによりａ　’、ｙ導電流を
遮断する方法。

この（ｃ）法は、上記の通り酸又はアルカリ液でエツチ
ングするので、該溶液が成型体内に浸透して超電導特性
を劣化させる等の欠点がある。

（ハ）発明の開示 本発明は、上記のような従来の諸欠点を解消するために
開発された全く新規な酸化物ａ電導体の回路作製法であ
って、酸化物超電導成型体にレーザーを照射することに
より被照射部分を分解又は溶融させ超電導相を破壊して
非ａ電導相に変質させ、レーザーが照射されない部分を
もって回路を形成するものである。

即ち、本発明法では酸化物ａ電導成型体の所定部分に所
定形状の非８電導相を形成させる場合、該部分にＣＯ２
ガスレーザーやＹＡＧレーザー等を使用し、レーザー光
のビームスポット径とバク−を調侑して照射することに
より、該部分を加熱分解又は溶融させて所望形状の非ｍ
’ｒｒｔ、導相を形成させて、超電導電流を遮断するの
である。

木５ｉ！！明は酸化物超電導体にレーデ−を照射して非
ｉＢ電導相を形成させるに際して、成型体を完全に切断
するのではなく、部分的に変質させるのみであるので、
該部分の接合力は全く失われないのである。

第３図にレーザー照射により、ｔｌｌ’ｉ’ｌｔ導相が
変質する状況例を示したが、図中見はレーザービームを
受けて溶融変質した溶融部であり、Ｓはレーザービーム
を受けて加熱分解し変質した部分を示す固体部であって
、レーザー光を完全に貫通させないで所定部分のみの超
電導相を破壊して非超電導相を形成させるのである。

このように、　Ｍｉ７１導成型体を切断することなくそ
の部分をｆ質させるのみであるから、酸化物超電導戊型
体口体の保有する強度等は全く変らないのである。また
、レーザー光波照射部以外の超電導相の特性を劣化させ
る心配も全くないのである。

例えば、ＹＢａ、Ｃｕ３　ｏ、＋　Ｘ（７）酸化物超電
導材料で成型した厚さが３ＩＩＩＩで内径がＬｏｏｍ−
φで長さが１００ｍｍの円筒形成型体を所定速度で回転
させながらかつその軸方向に上昇又は下降移動するよう
にセットし、これに固定型ＣＯ２ガスレーザ−３０ｗに
よりスポット径３ＩＩＩＩφで照射すると、上記円筒の
スポット照射部分が溶融又は分解してＹＢ　ａｚＣｕ３
０．−　ｘ超電導相が変質し、Ｙ、、ＢａｌＣｕ、０．
、やＢａＣｕＯ２あるいはＣｕＯ等の非超電導相が形成
されるのである。

かくして、上記円筒形成型体に所定ピッチの螺線状の非
超電導相が形成されるため、超電導コイルが形成された
ことになる。

上記の場合は固定型ＣＯ２ガスレーザーを使用したので
、被照射ｒ＆型体を所定の速度で回転させながら北昇移
動させなければならないが、走査型レーザーを使用すれ
ば成型体を固定しておいてレーザーを走査させてもよい
ことは勿論である。

また、被明射酸化物超電導体ごとに溶融又は分解して変
質する温度が異なるので、予め相図を参煕して加ニジス
テムにおけるレーザー光のビームスポット径、パワー、
熱吸収、移動速度、冷却速度等の設計条件を設定すれば
、目的とする非超電導相が形成できる。

次に、本発明法を実施例により説明する。

（ニ）実施例 実施例Ｉ ＹＢａ、、Ｃｕ３ｏ７−　ｘ酸化物ａ−ｒｉ７導材料で
成型したＨさ４　ｍｍ　、内径５０ｍｍφ、長さ１００
１Ｉ１１の円筒形成型体を周速度２　ａｙｓ１分で回転
させながらゆっくりと上昇移動するようにセットし、固
定型ＣＯ，ガスレーザー３０ｗを用いて２■スポツトに
点点を合わせ、円筒形成型体の外周面にレーチー光を貝
通させないようにしながらピッチ４ＩＩ１１の螺線状非
超電導相を形成すべく照射し、所定部分の超電導相を溶
融・分解して変質させてから急冷した。

その結果、レーザービームを照射した部分には完全に非
超電導相が形成され、目的とするａ電導コイルの成型体
を作製することができた。

このコイルで流せる電流ｆ直は４００Ａ／ｃｍｚであり
、バルクで流せる電流値と同等であった。

比較例 り記実施例１で供試したのと同じＹＢ　ａ２Ｃｕ３０．
−ｘ酸化物ａ電導材料で成型したＨさ４　ｍｍ　、内径
５０鵬厘φ９幅５讃會のリング状成型体を各リングの一
部を切断して円Ｍ、流が流れなくしたものを数個作製し
、１［いにコイル状になるように切込み口をずらせて固
定し、切断部分にはａ″Ｆｆ、導電流を流すためにＬ記
すング戊型体と同質の酸化物＃ｆｌＴＬ導粉のペースト
を塗布し、その他の部分（非ｍＷ導相とする部分）には
酸化ビスマス粉のベートストを塗布し、９２０℃で１０
時間加熱処理して拡散接合させコイルを作製した。

その結果、拡散接合させたコイルでも一応は電流は流れ
るが、その接合部分で流せる電ｔｉ値は１０Ａ／ｃｔｍ
ｚと極めて小さく、従ってコイルとして流せる電流値も
小さくてこのリングのみで流せる電流値も２０Ａ／ａｍ
”と著しく低下した。

（ホ）発明の結果 ）述したように、本発明法によればレーザーのビームス
ポット径を調節し、酸化物超電導体の所定部分に照射し
、溶融又は分解によりＭｉ電導相を変質させる温度まで
加熱することにより照射部分の超電導相を破壊して半導
体もしくは絶縁体等の非超電導相に変質させ、任意な回
路を特性を低下させることなく容易に作製することがで
きるのである。

しかも、本発明は従来法のようなガスエツチングやウェ
ットエツチング等を全く必要とせず、容易かつ短時間で
高精度に処理ができ、更にレーザー照射によって形成さ
れた非超電導相が構造材として作用する利点もある。

なお、上記実施例ではＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化物超
電導体の回路作製について説明したが、本発明法が他の
酸化物超電導体にも適用できることは勿論である。

４、図面簡単な説明 第１図は、本発明法により円筒形酸化物超電導成型体か
ら作製したコイル状回路を示す斜視図、第２図は同様に
平板型成型体から作製した回路を示す平面図、第３図は
レーザー照射によりｋｆｉ電導相が溶融又は分解して変
質する状況例を示す断面説明図である。

符号説明 １−円筒形酸化物超電導成型体　２−非超電導相３−超
電導相　４−平板状酸化物超電導成型体５−Ｇｏ、、ガ
スレーザー　６−レーザービーム文−溶融変質部　Ｓ−
加熱分解変質部 特　許　出　願　人　同和鉱業株式会社第１ 図 第２ 図 ム 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化物超電導体にレーザーを照射することにより被照射
   部を非超電導相に変質させて回路を形成することを特徴
   とする酸化物超電導体の回路作製方法。