(57)【要約】      （修正有）【課題】超伝導結晶を短時間、且つ容易に作製可能であると共に、超伝導結晶を容易に配向させ得る方法を提供する。【解決手段】超伝導結晶の製造方法は、Ｃｕ含有材料を挟持体間に挟み込んだ状態で、Ｃｕ含有材料を軟化流動域まで熱処理した後、冷却して、超伝導結晶を析出させる工程を備える。冷却速度は０．１〜１５℃／時である。また、Ｃｕ含有材料は非晶質材料であり、組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３１０〜３０％、ＳｒＯ２０〜５０％、ＣａＯ５〜３０％、ＣｕＯ２０〜５０％を含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ含有材料を挟持体間に挟み込んだ状態で、Ｃｕ含有材料を軟化流動域まで熱処理した後、冷却して、超伝導結晶を析出させる工程を備えることを特徴とする超伝導結晶の製造方法。
【請求項２】
冷却速度が０．１〜１５℃／時であることを特徴とする請求項１に記載の超伝導結晶の製造方法。
【請求項３】
Ｃｕ含有材料が非晶質材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の超伝導結晶の製造方法。
【請求項４】
Ｃｕ含有材料が、組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３  １０〜３０％、ＳｒＯ  ２０〜５０％、ＣａＯ  ５〜３０％、ＣｕＯ  ２０〜５０％を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の超伝導結晶の製造方法。
【請求項５】
超伝導結晶がＢｉ-２２１２結晶であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の超伝導結晶の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の超伝導結晶の製造方法により作製されてなることを特徴とする超伝導シート。
【請求項７】
請求項６に記載の超伝導シートから作製されてなることを特徴とする超伝導線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導材料の結晶（以下、超伝導結晶）の製造方法、超伝導シート、及び超伝導線材に関し、具体的には超伝導結晶の配向性を高める方法及び配向性が良好な超伝導シート、及び超伝導線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導材料は、臨界温度（Ｔｃ）以下の温度で電気抵抗がゼロになる材料である。超伝導材料は、送電ロスが少ないため、送電線、変電所設備等の送電用途、大きな電流を流せるため、強磁場を発生させる電磁石コイル用途への適用が期待されている。これらの用途には、超伝導材料の線材化が不可欠である。
【０００３】
現在、Ｎｂ３ＳｎやＮｂ３Ｔｉ等の合金系の超伝導材料が、強磁場を発生させるコイル等として実用化されている。しかし、この超伝導材料は、臨界温度が２０Ｋ程度であるため、高価な冷媒である液体ヘリウムを用いる必要があり、ランニングコストが高騰するという課題を有している。一方、銅酸化物系超伝導材料の中には、臨界温度が液体窒素の沸点（７７Ｋ）より高いものが存在し、この超伝導材料を用いると、冷媒として安価な液体窒素を使用できるため、ランニングコストを低廉化することができる。しかし、銅酸化物系超伝導材料は、セラミックスであるため、容易に線材化できない。更に、銅酸化物系超伝導結晶は、ａ−ｂ軸面方向に各成分が層状に積層した構造を有しており、超伝導を示すＣｕＯ２面もａ−ｂ軸面方向に広がっている。このため、超伝導結晶を配向させないと、超伝導層が接続されず、大きな電流を流せないという問題が生じる。
【０００４】
銅酸化物系超伝導材料の中で、Ｔｃが７７Ｋ以上のものは、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ系（ＹＢＣＯ）、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ１Ｃｕ２Ｏｘ（Ｂｉ−２２１２）、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ（Ｂｉ−２２２３）がある。
【０００５】
ＹＢＣＯ系超伝導材料は、超伝導結晶を２軸で配向させる必要があり、一般的に、ＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＬＤ（Ｐａｌｕｓ  Ｌａｚｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法のように、テープ線材上に薄膜を成膜することで作製される（例えば、特許文献１参照）。また、ＭｇＯ単結晶基板、ＳｒＴｉＯ３単結晶基板上にＣｕ含有材料を成膜した後、熱処理して、超伝導結晶を析出させると共に、その超伝導結晶を配向させる方法も提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００６】
一方、Ｂｉ−２２１２系超伝導材料とＢｉ−２２２３系超伝導材料は、ＰＩＴ（Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎ  Ｔｕｂｅ）法のように、超伝導結晶粉末を銀又は銀のパイプに充填した後、これを延伸することで線材化されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１３４９５０号公報
【特許文献２】特開平２−０５５２９９号公報
【特許文献３】特開平３−１８３６０１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２１０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の方法は、ミクロン単位の厚さの薄膜を均一に成膜することが困難であることに加えて、成膜装置が大型になるため、成膜装置の導入コストや維持コストが増大するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２、３に記載の方法には、単結晶基板への成膜コストが増大するという問題がある。
【００１０】
更に、特許文献４に記載の方法には、線材化に際して、多量の銀が必要になる上、ローラーで延伸するため、多大なコストと時間を要するという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、超伝導結晶を短時間、且つ容易に作製可能であると共に、超伝導結晶を容易に配向させ得る方法を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、鋭意検討した結果、狭い空間内で、所望の超伝導結晶が析出し得るＣｕ含有材料を軟化流動させた状態から緩やかに冷却すると、超伝導結晶が成長する際に、超伝導結晶のａ−ｂ軸面の成長速度がｃ軸面よりも速くなるため、超伝導結晶が薄片状になり易いこと、更に狭い空間内で超伝導結晶の成長方向が制限されることにより、挟持面に平行な方向に超伝導結晶のａ−ｂ軸面が高度に配向することを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の超伝導結晶の製造方法は、Ｃｕ含有材料を挟持体間に挟み込んだ状態で、Ｃｕ含有材料を軟化流動域まで熱処理した後、冷却して、超伝導結晶を析出させる工程を備えることを特徴とする。
【００１３】
第二に、本発明の超伝導結晶の製造方法は、冷却速度が０．１〜１５℃／時であることが好ましい。
【００１４】
第三に、本発明の超伝導結晶の製造方法は、Ｃｕ含有材料が非晶質材料であることが好ましい。
【００１５】
第四に、本発明の超伝導結晶の製造方法は、Ｃｕ含有材料が、組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３  １０〜３０％、ＳｒＯ  ２０〜５０％、ＣａＯ  ５〜３０％、ＣｕＯ  ２０〜５０％を含有することが好ましい。
【００１６】
第五に、本発明の超伝導結晶の製造方法は、超伝導結晶がＢｉ-２２１２結晶であることが好ましい。
【００１７】
第六に、本発明の超伝導シートは、上記の超伝導材料の製造方法により作製されてなることを特徴とする。
【００１８】
第七に、本発明の超伝導線材は、上記の超伝導シートから作製されてなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】［実施例１］に係るＢｉ−２２１２単結晶のＳＥＭ像（断面方向）である。
【図２】［実施例１］に係るＢｉ−２２１２単結晶のＳＥＭ像（表面方向）である。
【図３】超伝導が発現する温度を算出するための説明データである。
【図４】［比較例２］に係るＢｉ−２２１２単結晶粉末のＳＥＭ像である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の超伝導結晶の製造方法において、Ｃｕ含有材料は、所望の組成になるように、調合した原料をルツボ内で固相反応させることで作製した超伝導結晶、特にＢｉ−２２１２結晶が好ましく、同様の調合原料を一旦融液化してから急冷することで作製した非晶質材料も好ましい。更に、非晶質材料を熱処理することにより作製した超伝導結晶、特にＢｉ−２２１２結晶であってもよい。
【００２１】
Ｃｕ含有材料として、熱処理により、Ｔｃが液体窒素温度(７７Ｋ)より高い超伝導結晶、具体的にはＣｕ系超伝導結晶が析出するものが好ましい。Ｃｕ系超伝導結晶として、ＹＢＣＯ系、Ｂｉ−２２１２結晶、Ｂｉ−２２２３結晶等を例示し得るが、その中でもＢｉ−２２１２結晶が好ましい。なお、Ｂｉ−２２１２結晶は、短時間で薄片状に析出し易く、軟化流動温度が９００℃程度である。
【００２２】
Ｃｕ含有材料は、Ｂｉ−２２１２結晶を析出させる場合、Ｂｉ−２２１２結晶、Ｂｉ−２２１２結晶の組成に近似した非晶質材料、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを含み、且つ全体の組成がＢｉ−２２１２結晶に近似した混合物が挙げられるが、その中でもＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料とＢｉ−２２１２結晶は、組成的に均質であり、異種結晶が析出し難いため、好ましい。
【００２３】
Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料は、組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３  １０〜３０％、ＳｒＯ  ２０〜５０％、ＣａＯ  ５〜３０％、ＣｕＯ  ２０〜５０％を含有することが好ましい。なお、以下の組成範囲の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、モル％を意味する。
【００２４】
Ｂｉ２Ｏ３は、超伝導結晶を形成する成分であり、その含有量は１０〜３０％、１２〜２８％、特に１３〜２５％が好ましい。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が１０％より少ないと、非晶質化し難くなると共に、非晶質材料中に超伝導結晶を析出させる際に、超伝導結晶以外の異種の結晶が析出し易くなる。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０％より多いと、非晶質化し難くなる。
【００２５】
ＳｒＯは、超伝導結晶を形成する成分であり、その含有量は２０〜５０％、２２〜４７％、特に２３〜４５％が好ましい。ＳｒＯの含有量が２０％より少ないと、非晶質材料中に超伝導結晶を析出させる際に、超伝導結晶以外の異種の結晶が析出し易くなる。一方、ＳｒＯの含有量が５０％より多いと、非晶質化し難くなる。
【００２６】
ＣａＯは、超伝導結晶を形成する成分であり、その含有量は５〜３０％、７〜２５％、特に８〜２０％が好ましい。ＣａＯの含有量が５％より少ないと、非晶質材料中に超伝導結晶を析出させる際に、超伝導結晶以外の異種の結晶が析出し易くなる。一方、ＣａＯの含有量が３０％より多いと、非晶質化し難くなる。
【００２７】
ＣｕＯは、超伝導結晶を形成する成分であり、その含有量は２０〜５０％、特に２２〜４８％が好ましい。ＣｕＯの含有量が２０％より少ないと、熱処理により、Ｂｉ系超伝導結晶が析出し難くなる。一方、ＣｕＯの含有量が５０％より多いと、非晶質化し難くなる。
【００２８】
Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＣａＯ＋ＣｕＯの含有量は９５％以上、特に９７％以上が好ましい。このようにすれば、熱処理により、超伝導結晶が析出し易くなる。ここで、「Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＣａＯ＋ＣｕＯ」は、Ｂｉ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＣａＯ、及びＣｕＯの合量を指す。
【００２９】
必要に応じて、以下の成分を添加してもよい。
【００３０】
ＰｂＯは、超伝導結晶の臨界温度を上昇させる成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３の一部をＰｂＯに置換すると、超伝導結晶の臨界温度が上昇する傾向がある。しかし、置換量が多過ぎると、均質な非晶質材料を作製し難くなる。よって、モル比ＰｂＯ／（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）の値は０．２以下、０．１５以下、特に０．００５〜０．１が好ましい。ここで、「Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ」は、Ｂｉ２Ｏ３とＰｂＯの合量を指す。
【００３１】
ＴｉＯ２は、超伝導結晶に酸素欠陥を生じさせる成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３の一部をＴｉＯ２に置換すると、超伝導結晶に酸素欠陥が生成し易くなる。しかし、置換量が多過ぎると、均質な非晶質材料を作製し難くなる。よって、モル比ＴｉＯ２／Ｂｉ２Ｏ３の値は０．２以下、０．１５以下、特に０．００５〜０．１が好ましい。
【００３２】
ＳｉＯ２は、超伝導結晶に酸素欠陥を生じさせる成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３の一部をＳｉＯ２に置換すると、超伝導結晶に酸素欠陥が生成し易くなる。しかし、置換量が多過ぎると、均質な非晶質材料を作製し難くなる。よって、モル比ＳｉＯ２／Ｂｉ２Ｏ３の値は０．２以下、０．１５以下、特に０．１以下が好ましい。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、超伝導結晶に酸素欠陥を生じさせる成分である。特に、ＳｒＯ又はＣａＯの一部をＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れかに置換すると、超伝導結晶に酸素欠陥が生成し易くなる。しかし、置換量が多過ぎると、非晶質材料が不安定になって、溶融時に非晶質材料が分相し易くなる。
【００３４】
ＳｒＯ又はＣａＯの一部をＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの何れかに置換することができる。但し、置換量が多過ぎると、超伝導結晶に置換成分を固溶させることが困難になる。よって、モル比（ＭｇＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／（ＳｒＯ＋ＣａＯ）の値は０．５以下、０．３以下、０．１以下、特に０．０５以下が好ましい。ここで、「ＭｇＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ」は、ＭｇＯ、ＢａＯ、及びＺｎＯの合量を指す。「ＳｒＯ＋ＣａＯ」は、ＳｒＯとＣａＯの合量を指す。
【００３５】
Ｂ２Ｏ３は、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料の熱的安定性を高める成分であり、その含有量は０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、所望の超伝導結晶が析出し難くなる。
【００３６】
上記成分以外にも、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料の熱的安定性を高める目的や超伝導結晶を析出し易くする目的のために、他の成分を１０％以下、５％以下、特に２％以下の範囲で添加してもよい。
【００３７】
本発明の超伝導結晶の製造方法は、上記のように作製されたＣｕ含有材料を例えば小片状又は粉末状にし、Ｃｕ含有材料を挟持体間に挟み込んだ状態で、Ｃｕ含有材料を軟化流動域まで熱処理した後、冷却して、超伝導結晶を析出させる工程を備える。
【００３８】
本発明の超伝導結晶の製造方法において、挟持体は、超伝導結晶と反応し難く、Ｃｕ含有材料の軟化流動域の温度でも軟化変形しないことが好ましく、例えば、Ａｇ、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３等が好ましい。特に、Ｂｉ−２２１２結晶を析出させる場合、挟持体として、Ａｇ、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＭｇＯ被覆ステンレス、Ａｇで被覆したＰｔ、Ａｇで被覆したＡｕ等が好ましい。なお、挟持体として、軟化流動時にＣｕ含有材料が浸み込まない限り、多結晶体と単結晶体の何れも使用可能であるが、コスト面から、多結晶体の方が優れている。
【００３９】
また、挟持体の形状は、超伝導結晶の製造効率の観点から、基板状又は箔状が好ましい。特に、挟持体の形状を長尺の基板状又は箔状とすれば、超伝導結晶が高度に配向した超伝導シートを作製し易くなる。更に、得られた超伝導シートを丸めたり、分割すれば、超伝導線材を作製することができる。また、得られた超伝導シートが所定寸法であれば、そのままの状態で超伝導線材として利用することもできる。
【００４０】
挟持体は、単数（例えば、箔状の挟持体を折り曲げて、その中にＣｕ含有材料を介在させる場合）であってもよく、複数（例えば、２つの挟持体の間に、Ｃｕ含有材料を挟み込む場合）でもよい。複数の挟持体を用いる場合、挟持体は同種でもよく、異種でもよい。
【００４１】
挟持体から超伝導結晶を採取した後、挟持体をそのままの状態で再利用してもよく、或いは挟持体の表面を研磨等して再利用してもよい。
【００４２】
更に、挟持体の上に、重し等により荷重を付加すると、更に、超伝導結晶の配向性を高めることができる。
【００４３】
超伝導結晶として、Ｂｉ−２２１２結晶を析出させる場合、軟化流動域は９００℃程度であり、それよりも高い温度（好ましくは９２０℃以上、特に９３０℃以上）まで熱処理すると、Ｃｕ含有材料の粘度が低下して、挟持体間の間隔が小さくなるため、挟持体の表面に沿った方向に、超伝導結晶が析出し易くなると共に、挟持体間に気泡等が残留し難くなる。
【００４４】
本発明の超伝導結晶の製造方法は、０．１〜１５℃／時、特に０．３〜１０℃／時の速度で冷却することが好ましい。冷却速度が０．１℃／時より遅いと、冷却時間が長くなり過ぎて、生産効率が低下し易くなり、結晶粒径や配向性等があまり向上しない。一方、冷却速度が１５℃／時より速いと、結晶成長に適した温度域に滞留する時間が短くなるため、結晶粒径が小さくなると共に、配向性が低下し易くなり、結果として、高度に配向した超伝導結晶を作製し難くなる。
【００４５】
ｚ
なお、Ｂｉ−２２１２結晶を析出させる場合、少なくとも８００℃まで上記の冷却速度を保持すれば十分であり、その後は、熱処理試料が破損しない程度の速度で冷却すればよい。
【００４６】
本発明の超伝導シートは、上記の超伝導結晶の製造方法により作製されてなることを特徴とする。また、本発明の超伝導線材は、上記の超伝導シートから作製されてなることを特徴とする。
【００４７】
本発明の超伝導線材は、ポストアニール処理が行われてなることが好ましい。ポストアニール処理を行うと、超伝導層であるＣｕＯ２面の酸素欠陥量を調整することが可能になり、臨界温度（Ｔｃ）と臨界電流密度（Ｊｃ）を調整し易くなる。
【実施例】
【００４８】
実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００４９】
［実施例１］
まずＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料を作製した。組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３  １６．７％、ＳｒＯ  ３３．３％、ＣａＯ  １６．７％、ＣｕＯ  ３３．３％になるように原料を調合し、ライカイ器で混合粉砕した後、アルミナルツボに投入して、８００℃で３時間仮焼きした。次に、アルミナルツボを１２５０℃の電気炉に移し、３０分間溶融した後、得られた融液をツインロールで急冷して、厚さ約０．３ｍｍのフィルムを得た。なお、このフィルムを乳鉢で粉砕して、ＸＲＤを測定したところ、非晶質であることが確認された。
【００５０】
次に、ＸＲＤの測定に用いた粉末１ｇを１５×１５×０．５ｍｍのＭｇＯ単結晶（１００）基板の上に万遍なく配置し、更に別のＭｇＯ単結晶基板を被せた上で、重しとして、その上に約２００ｇの耐火物を載せて、ＭｇＯ単結晶基板間にＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料を挟み込んだ。
【００５１】
上記の状態で電気炉を９５０℃まで昇温した後、毎時１℃で８００℃まで冷却し、更に炉内で半日かけて常温まで冷却した。
【００５２】
２枚のＭｇＯ単結晶基板を剥離して、剥離面をＸＲＤ（薄膜法）で測定したところ、ＭｇＯ単結晶基板の表面方向に、ａ−ｂ軸面が高度に配向したＢｉ−２２１２単結晶が確認された。得られたＢｉ−２２１２単結晶のＳＥＭ写真を図１、２に示す。なお、図１は、断面方向のＳＥＭ写真であり、図２は表面方向（断面に垂直な方向）のＳＥＭ写真である。
【００５３】
続いて、２枚のＭｇＯ単結晶基板から剥離した超伝導結晶につき、７７Ｋにおける臨界電流密度を評価した。まず超伝導結晶を幅２ｍｍ程度に分割して、棒状に加工した後、四端子法により電流を流しながら、試料温度と電気抵抗値をモニターして、液体窒素温度（７７Ｋ）まで冷却した。なお、電流の大きさを変化させて、５水準の測定を行った。測定に際し、図３のような曲線データが得られた。図３に示す通り、超伝導が発現した温度を２つの直線が交差する温度とした。更に、得られた超伝導が発現する温度と、流した電流を試料の断面積で除した電流密度とをプロットし、外挿により７７Ｋにおける臨界電流密度を算出した。その結果、実施例１で得られた超伝導結晶は、７７Ｋにおける臨界電流密度が５００Ａ／ｃｍ２であった。
【００５４】
［実施例２］
挟持体として、１５×１５×１．５ｍｍのＭｇＯ多結晶基板を用いた以外は、［実施例１］と同様に試料を作製した。得られた超伝導結晶につき、７７Ｋにおける臨界電流密度を算出した。その結果、７７Ｋにおける臨界電流密度は、４５０Ａ／ｃｍ２であった。なお、得られた超伝導結晶は、Ｂｉ−２２１２単結晶であった。
【００５５】
［実施例３］
Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料を作製するに際し、組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３  １１．０％、ＰｂＯ  １．５％、ＳｒＯ  ２５．０％、ＣａＯ  ２５．０％、ＣｕＯ  ３７．５％になるように原料を調合した以外は、［実施例１］と同様に試料を作製した。得られた超伝導結晶につき、７７Ｋにおける臨界電流密度を算出した。その結果、７７Ｋにおける臨界電流密度は、３５０Ａ／ｃｍ２であった。なお、得られた超伝導結晶は、Ｂｉ−２２１２単結晶であった。
【００５６】
［実施例４］
挟持体として、ＳＵＳ４３０をＭｇＯで被覆した基板（寸法：３００×２０×０．３ｍｍ）を用いた以外は、［実施例１］と同様に試料を作製したところ、得られた超伝導結晶は、Ｂｉ−２２１２単結晶であった。
【００５７】
［実施例５］
［実施例１］で得られたＢｉ−２２１２単結晶を８２０℃で１５０時間ポストアニール処理した後、７７Ｋにおける臨界電流密度を算出した。その結果、７７Ｋにおける臨界電流密度は、１００００Ａ／ｃｍ２であった。
【００５８】
［比較例１］
［実施例１］で作製したＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料の粉末につき、挟持体を使用せずに、８２０℃で１時間熱処理した後、毎時１℃で８００℃まで冷却し、更に炉内で半日かけて常温まで冷却した。得られた試料につき、臨界電流密度を算出した。その結果、７７Ｋにおける臨界電流密度は、１０Ａ／ｃｍ２であった。
【００５９】
［比較例２］
［実施例１］で作製したＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系非晶質材料の粉末をＭｇＯ単結晶基板上に万遍なく配置した状態で、電気炉を９５０℃まで昇温した後、毎時１℃で８００℃まで冷却し、更に炉内で半日かけて常温まで冷却した。得られた試料を観察したところ、図４に示す通り、Ｂｉ−２２１２単結晶が析出していたものの、内部に空洞が多数存在し、またＢｉ−２２１２単結晶が配向していなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の超伝導結晶の製造方法によれば、挟持体の表面に平行な方向に超伝導結晶が配向するため、その配向方向が電気を流す方向になり、結果として、配向性が良好な超伝導シートを安価に作製することができる。そして、得られた超伝導シートを適当な幅で切断すると、送電ケーブル、強磁場発生用コイル等に用いる超伝導線材に好適に使用可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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