(57)【要約】  超電導線材（１０）は基板（１）および超電導材料層（５）を備える。基板（１）は、第１の主面（１ａ）と、第１の主面（１ａ）と反対側の第２の主面（１ｂ）とを含む。超電導材料層（５）は第１の主面（１ａ）上に配置される。超電導線材（１０）が延在する方向の少なくとも一部において、超電導材料層（５）は、基板（１）の幅方向における基板（１）の側面と第２の主面（１ｂ）の少なくとも一部とを覆うように設けられる。第１の主面（１ａ）上に位置する超電導材料層（５）の厚みは幅方向に変化している。第２の主面（１ｂ）上に位置する超電導材料層（５）の最大厚みは、第１の主面（１ａ）上に位置する超電導材料層（５）の最大厚みよりも小さい。
2017081762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導線材であって、
第１の主面と、前記第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを含む基板と、
前記基板の前記第１の主面上に配置された超電導材料層とを備え、
前記超電導線材が延在する方向の少なくとも一部において、前記超電導材料層は、前記基板の幅方向における前記基板の側面と前記第２の主面の少なくとも一部とを覆うように設けられ、
前記第１の主面上に位置する前記超電導材料層の厚みは前記幅方向に変化しており、かつ、
前記第２の主面上に位置する前記超電導材料層の最大厚みは、前記第１の主面上に位置する前記超電導材料層の最大厚みよりも小さい、超電導線材。
【請求項２】
前記基板の前記第１の主面と前記超電導材料層との間に配置された中間層をさらに備え、
前記超電導線材が延在する方向の少なくとも一部において、前記中間層は、前記基板の前記側面と前記第２の主面の少なくとも一部とを覆うように設けられ、
前記第２の主面上に位置する前記中間層の最大厚みは、前記第１の主面上に位置する前記中間層の最大厚みよりも小さい、請求項１に記載の超電導線材。
【請求項３】
前記超電導材料層上に形成された保護層をさらに備え、
前記超電導線材が延在する方向の少なくとも一部において、前記保護層は、前記基板の前記側面と前記第２の主面の少なくとも一部とを覆うように設けられ、
前記第２の主面上に位置する前記保護層の最大厚みは、前記第１の主面上に位置する前記保護層の最大厚みよりも小さい、請求項１または請求項２に記載の超電導線材。
【請求項４】
前記第１の主面上に位置する前記超電導材料層の厚みは、前記幅方向の中央部の厚みが前記幅方向の少なくとも一方の端部の厚みよりも大きくなるように、前記幅方向に変化している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超電導線材。
【請求項５】
前記第１の主面上に位置する前記超電導材料層の厚みは、前記幅方向の少なくとも一方の端部の厚みが前記幅方向の中央部の厚みよりも大きくなるように、前記幅方向に変化している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超電導線材。
【請求項６】
前記超電導線材が延在する方向の少なくとも一部において、前記第２の主面の前記幅方向の一方の端部上に位置する前記超電導材料層と、前記第２の主面の前記幅方向の他方の端部上に位置する前記超電導材料層とは離間している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超電導線材。
【請求項７】
前記超電導材料層は、前記基板の前記第１の主面上に直接的または間接的に設けられている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の超電導線材。
【請求項８】
前記基板の前記第１の主面は、曲面状の部分を含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の超電導線材。
【請求項９】
前記曲面状の部分は、前記第１の主面において前記幅方向における端部に位置する、請求項８に記載の超電導線材。
【請求項１０】
前記超電導材料層は、酸化物超電導材料からなる、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の超電導線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超電導線材に関し、より特定的には、基板上に超電導材料層が形成された超電導線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属基板上に超電導材料層が形成された超電導線材の開発が進められている。中でも、転移温度が液体窒素温度以上の高温超電導体である酸化物超電導体からなる超電導材料層が設けられた酸化物超電導線材が注目されている。【０００３】
このような酸化物超電導線材は、一般的に、配向性の金属基板上に中間層を形成し、当該中間層上に酸化物超電導材料層を形成し、さらに、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）の安定化層を形成することにより製造されている（たとえば特開２０１３−１２４０６号公報（特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した構成の超電導線材は、金属基板上に、中間層および超電導材料層からなるセラミックス層が形成された積層構造を有している。このような超電導線材を臨界温度にまで冷却する際、上記の積層構造においては、金属基板とセラミックス層との熱膨張係数の違いに起因して、セラミックス層には金属基板からの応力が働く。しかしながら、セラミックス層は応力に追随することができないため、金属基板とセラミックス層との界面における接合強度が低下し、結果として、セラミックス層のエッジ部分に局所的な剥がれが発生するという問題があった。これにより、超電導材料層の一部において破損や変形等が生じ易くなり、結果として、超電導特性の劣化に繋がっていた。【０００６】
本発明の目的は、局所的な超電導材料層の剥がれを抑制することにより、安定した超電導特性を有する超電導線材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る超電導線材は、第１の主面と、第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを含む基板と、基板の第１の主面上に配置された超電導材料層とを備える。超電導線材が延在する方向の少なくとも一部において、超電導材料層は、基板の幅方向における基板の側面と第２の主面の少なくとも一部とを覆うように設けられる。第１の主面上に位置する超電導材料層の厚みは幅方向に変化している。第２の主面上に位置する超電導材料層の最大厚みは、第１の主面上に位置する超電導材料層の最大厚みよりも小さい。
【発明の効果】
【０００８】
上記によれば、基板上に超電導材料層が形成された超電導線材において、局所的な超電導材料層の剥がれを抑制できる。これにより、安定した超電導特性を有する超電導線材を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図２】実施の形態１に係る積層体の構成を示す断面模式図である。
【図３】比較例に係る超電導線材の積層体の構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図６】実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図７】実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図８】実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図９】実施の形態１の第１変形例に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１０】実施の形態１の第２変形例に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１１】実施の形態２に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１２】実施の形態３に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１３】実施の形態４に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１４】実施の形態４に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態５に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【図１６】実施の形態５に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。
【図１７】細線加工工程に用いられるスリッターの構成を模式的に示す図である。
【図１８】実施の形態５に係る超電導線材の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図１９】実施の形態５の変形例に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１１】
（１）本発明の一態様に係る超電導線材１０（図１参照）は、基板１と、超電導材料層５とを備える。基板１は、第１の主面１ａと、第１の主面１ａと反対側に位置する第２の主面１ｂとを含む。超電導材料層５は、基板の第１の主面１ａ上に配置される。超電導線材１０が延在する方向の少なくとも一部において、超電導材料層５は、基板１の幅方向における基板１の側面（第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄの少なくとも一方）と第２の主面１ｂの少なくとも一部とを覆うように設けられる。第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の厚みは幅方向に変化している。基板１の第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さい。
【００１２】
このようにすれば、超電導材料層５は、基板１の第１の主面１ａを覆うともに、基板１の側面および第２の主面１ｂの少なくとも一部を覆うように形成されている。そのため、基板１の幅方向における端部において、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができる。これにより、局所的な超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できるため、超電導線材１０における超電導特性の劣化を抑制できる。
【００１３】
また、最大厚みＴ２を最大厚みＴ１よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の強度は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の強度に比べて小さくなる。これにより、超電導材料層５にかかる応力に対して、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５が、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５に先んじて折れる可能性が高まるため、結果的に、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５を、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５に対して優先的に破損や変形から保護することができる。第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５は、超電導電流が流れる経路の主要な部分であるため、この部分が優先的に保護されることで、超電導線材１０における超電導特性の劣化を効果的に抑制できる。この結果、安定した超電導特性を有する超電導線材１０を実現できる。
【００１４】
（２）上記超電導線材１０は、基板１の第１の主面１ａと超電導材料層５との間に配置された中間層３をさらに備える。超電導線材１０が延在する方向の少なくとも一部において、中間層３は、基板１の側面と第２の主面１ｂの少なくとも一部とを覆うように設けられる。第２の主面１ｂ上に位置する中間層３の最大厚みＴ４は、第１の主面１ａ上に位置する中間層３の最大厚みＴ３よりも小さい（図８参照）。
【００１５】
このようにすれば、基板１の幅方向における端部において、基板１と中間層３との接合強度を高めることができるため、基板１から中間層３が剥がれることを抑制できる。したがって、中間層３の剥がれに起因する超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できる。また、最大厚みＴ４を最大厚みＴ３よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３の強度は、第１の主面１ａ上に位置する中間層３の強度に比べて小さくなる。これにより、中間層３にかかる応力に対して、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３が、第１の主面１ａ上に位置する中間層３に先んじて折れる可能性が高まる。この結果、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および超電導材料層５を、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および超電導材料層５に対して優先的に破損や変形から保護することができる。
【００１６】
（３）上記超電導線材１０は、超電導材料層５上に形成された保護層７をさらに備える。超電導線材１０が延在する方向の少なくとも一部において、保護層７は、基板１の側面と第２の主面１ｂの少なくとも一部とを覆うように設けられる。第２の主面１ｂ上に位置する保護層７の最大厚みＴ６は、第１の主面１ａ上に位置する保護層７の最大厚みＴ５よりも小さい。
【００１７】
このようにすれば、基板１の側面および第２の主面１ｂの少なくとも一部を覆っている超電導材料層５を覆うように保護層７を形成できるため、超電導材料層５を保護するとともに、超電導材料層５の剥がれ防止に寄与し得る。また、最大厚みＴ６を最大厚みＴ５よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５および保護層７は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５および保護層７に比べて、全体の厚みが小さくなるため、強度も小さくなる。これにより、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５が、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５に先んじて折れる可能性を妨げることがない。
【００１８】
（４）上記超電導線材１０（図１参照）では、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の厚みは、幅方向の中央部の厚みが幅方向の少なくとも一方の端部の厚みよりも大きくなるように、幅方向に変化している。このような超電導線材１０においても、局所的な超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できるため、超電導線材１０における超電導特性の劣化を抑制できる。この結果、安定した超電導特性を実現できる。
【００１９】
（５）上記超電導線材１０（図１１参照）では、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の厚みは、幅方向の少なくとも一方の端部の厚みが幅方向の中央部の厚みよりも大きくなるように、幅方向に変化している。このような超電導線材１０においても、局所的な超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できるため、超電導線材１０における超電導特性の劣化を抑制できる。この結果、安定した超電導特性を実現できる。
【００２０】
（６）上記超電導線材１０では、超電導線材１０が延在する方向の少なくとも一部において、第２の主面１ｂの幅方向の一方の端部上に位置する超電導材料層５と、第２の主面１ｂの幅方向の他方の端部上に位置する超電導材料層５とは離間している。すなわち、超電導材料層５は、幅方向における一方の端部が第１の側面１ｃ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成され、かつ、幅方向における他方の端部が、第２の側面１ｄ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成されている。そして、第２の主面１ｂ上において、超電導材料層５の２つの端部が互いに離間している。このような超電導線材１０においても、局所的な超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できるため、超電導線材１０における超電導特性の劣化を抑制できる。この結果、安定した超電導特性を実現できる。
【００２１】
（７）上記超電導線材１０において、超電導材料層５は、基板１の第１の主面１ａ上に直接的または間接的に設けられている。なお、ここで第１の主面１ａ上に間接的に設けられるとは、第１の主面１ａと超電導材料層５との間に、中間層３その他の層が介在していることを意味する。第１の主面１ａ上に超電導材料層５が直接的に設けられる場合、および、第１の主面１ａ上に超電導材料層５が間接的に設けられる場合のいずれにおいても、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができるため、局所的な超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できる。
【００２２】
（８）上記超電導線材１０（図１５参照）において、基板１の第１の主面１ａは曲面状の部分を含む。これにより、第１の主面１ａが平坦である基板１に比べて第１の主面１ａの表面積が増えるため、第１の主面１ａと超電導材料層５との接合強度をさらに高めることができる。したがって、超電導材料層５の剥がれの発生を強力に抑制できる。
【００２３】
（９）上記超電導線材１０（図１９参照）において、上記曲面状の部分は、基板１の第１の主面１ａにおいて基板１の幅方向における端部に位置する。このようにすれば、第１の主面１ａの幅方向端部において、基板１の収縮に対する超電導材料層５の追従性を向上させることができるため、超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できる。
【００２４】
（１０）上記超電導線材１０において、超電導材料層５は、酸化物超電導材料からなる。これにより、局所的な酸化物超電導材料層の剥がれを抑制できるため、安定した超電導特性を有する酸化物超電導線材を実現することができる。
【００２５】
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２６】
＜実施の形態１＞
（超電導線材の構成）
図１は、実施の形態１に係る超電導線材の構成を示す断面模式図である。図１は、実施の形態１に係る超電導線材１０の延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。このため、紙面に交差する方向が超電導線材の長手方向であり、超電導材料層５の超電導電流は紙面に交差する方向に沿って流れるものとする。また、図１および以降の断面模式図においては、図を見やすくするために矩形状の断面における上下方向（以下、「厚み方向」とも称する）と左右方向（以下、「幅方向」とも称する）との長さの差を小さくしているが、実際は当該断面の厚み方向の長さは幅方向の長さに比べて十分に小さい。
【００２７】
図１を参照して、実施の形態１に係る超電導線材１０は、断面が矩形をなす長尺形状（テープ状）であり、ここでは長尺形状の長手方向に延在する相対的に大きな表面を主面とする。超電導線材１０は、基板１と、中間層３と、超電導材料層５と、保護層７と、安定化層９とを備える。
【００２８】
基板１は、第１の主面１ａと、第２の主面１ｂとを有する。第２の主面１ｂは、第１の主面１ａとは反対側に位置する。基板１は、第１の側面１ｃと、第１の側面１ｃと対向する第２の側面１ｄとをさらに有する。基板１は、たとえば金属からなり、断面が矩形をなす長尺形状（テープ状）とすることが好ましい。コイルに巻回するためには、基板１は２ｋｍ程度に長尺化されていることが好ましい。
【００２９】
基板１は、配向金属基板を用いることがさらに好ましい。なお、配向金属基板とは、基板表面の面内の２軸方向に関して、結晶方位が揃っている基板を意味する。配向金属基板としては、たとえばニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、および金（Ａｕ）のうちの２以上の金属からなる合金が好適に用いられる。これらの金属を他の金属または合金と積層することもでき、たとえば高強度材料であるＳＵＳなどの合金を用いることもできる。なお、基板１の材料は特にこれに限定されず、たとえば金属以外の材料を用いてもよい。
【００３０】
超電導線材１０の幅方向の長さは、たとえば４ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。超電導線材１０に流れる電流密度を大きくするためには、基板１の断面積が小さい方が好ましい。ただし、基板１の厚み（図１における上下方向）を薄くしすぎると、基板１の強度が劣化する可能性がある。したがって、基板１の厚みはたとえば０．１ｍｍ程度にすることが好ましい。
【００３１】
中間層３は、基板１の第１の主面１ａ上に形成されている。超電導材料層５は、中間層３の、基板１と対向する主面と反対側の主面（図１における上側の主面）上に形成されている。すなわち、超電導材料層５は、中間層３を挟んで基板１の第１の主面１ａ上に配置されている。中間層３を構成する材料は、たとえばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などが好ましい。これらの材料は、超電導材料層５との反応性が極めて低く、超電導材料層５と接触している境界面においても超電導材料層５の超電導特性を低下させない。特に、基板１を構成する材料として金属を用いる場合には、表面に結晶配向性を有する基板１と超電導材料層５との配向性の差を緩和して、超電導材料層５を高温で形成する際に、基板１から超電導材料層５への金属原子の流出を防止する役割を果たすことができる。なお、中間層３を構成する材料は特にこれに限定されない。
【００３２】
また、中間層３は、複数の層により構成されていてもよい。中間層３が複数の層により構成される場合、中間層３を構成するそれぞれの層は互いに異なる材質または一部が同じ材質により構成されていてもよい。
【００３３】
超電導材料層５は、超電導線材１０のうち、超電導電流が流れる薄膜層である。超電導材料は特に限定されないが、たとえばＲＥ−１２３系の酸化物超電導体とすることが好ましい。なお、ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体とは、ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ｙは６〜８、より好ましくは６．８〜７、ＲＥとはイットリウム、またはＧｄ、Ｓｍ、Ｈｏなどの希土類元素を意味する）として表される超電導体を意味する。また、超電導材料層５に流れる超電導電流の値を向上させるためには、超電導材料層５の厚みは０．５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００３４】
保護層７は、超電導材料層５の、中間層３と対向する主面と反対側の主面（図１における上側の主面）上に形成されている。保護層７は、たとえば銀（Ａｇ）または銀合金からなり、その厚みは０．１μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
以上に述べた基板１、中間層３、超電導材料層５および保護層７により積層体２０が形成されている。そして、この積層体２０の周囲を覆うように安定化層９が配置されている。本実施の形態では、積層体２０の外周を覆うように、すなわち、積層体２０の外側の最表面のほぼ全面を覆うように、安定化層９が配置されている。ただし、本発明における「積層体の周囲」とは、全周に限定されるものではなく、積層体の主面だけでもよい。
【００３６】
安定化層９は、良導電性の金属材料の箔またはめっき層などからなる。安定化層９は、保護層７とともに、超電導材料層５が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導材料層５の電流が転流するバイパスとして機能する。安定化層９を構成する材料は、たとえば銅（Ｃｕ）または銅合金などが好ましい。安定化層９の厚みは特に限定されないが、保護層７および超電導材料層５を物理的に保護する観点から１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。
【００３７】
図２は、実施の形態１に係る積層体２０の構成を示す断面模式図である。図２は、実施の形態１に係る超電導線材１０の延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００３８】
実施の形態１に係る積層体２０において、超電導材料層５は、基板１の幅方向（図２の左右方向）における側面および第２の主面１ｂの少なくとも一部を覆うように設けられている。
【００３９】
具体的には、図２に示した積層体２０では、超電導材料層５は、幅方向における一方の端部が第１の側面１ｃ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成され、かつ、幅方向における他方の端部が第２の側面１ｄ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成されている。そして、これら２つの端部は第２の主面１ｂ上で互いに離間している。すなわち、超電導材料層５は、基板１の第１の主面１ａおよび側面１ｃ，１ｄの全域を覆うとともに、第２の主面１ｂの一部を覆うように設けられている。
【００４０】
このような構成とすることにより、超電導材料層５が基板１の第１の主面１ａのみを覆っている従来の超電導線材と比較して、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができる。
【００４１】
詳細には、金属基板上にセラミックス層である超電導材料層が形成された超電導線材を臨界温度まで冷却する際、金属とセラミックスとの熱膨張係数の違いに起因して、金属基板と超電導材料層との間には応力が発生する。具体的には、超電導線材を冷却すると、線材の各層は収縮する。このとき、超電導材料層は、金属基板よりも熱膨張係数が小さいため、金属基板の収縮に追随することができず、応力を受ける。その結果、従来の超電導線材では、特に基板の幅方向における端部において、超電導材料層に剥がれが発生することがあった。
【００４２】
なお、基板と超電導材料層との間に中間層が介在している超電導線材においても、中間層がセラミックス層であるため、上記超電導材料層と同様、基板の幅方向における端部において、中間層の剥がれが発生することがあった。このように超電導材料層や中間層に剥がれが発生すると、超電導材料層の破損や変形等が生じ易くなるため、結果的に超電導特性が劣化することがあった。
【００４３】
実施の形態１に係る超電導線材１０では、超電導材料層５が基板１の側面１ｃ，１ｄ上から第２の主面１ｂの少なくとも一部上にまで延びるように形成されている。このようにすれば、従来の超電導線材と比較して、基板１と超電導材料層５との接合面積を増やすことができるため、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができる。これにより、超電導線材１０の冷却時において基板１の収縮に対する超電導材料層５の追従性が向上するため、基板１から超電導材料層５が剥がれることを抑制できる。この結果、超電導材料層５の破損や変形を防止できるため、超電導線材１０における超電導特性の劣化を抑制できる。
【００４４】
図２に示した積層体２０ではさらに、中間層３は、基板１の第１の主面１ａおよび側面１ｃ，１ｄの全域を覆うとともに、第２の主面１ｂの一部を覆うように設けられている。これによれば、超電導材料層５と同様に、基板１と中間層３との接合強度を高めることができるため、基板１から中間層３が剥がれることを抑制できる。したがって、中間層３の剥がれに起因する超電導材料層５の剥がれの発生を抑制できる。なお、図２に示すように、超電導材料層５は、中間層３の幅方向における端部を覆っていることが好ましい。これにより、中間層３の剥がれをより抑制できる。
【００４５】
また、図２に示した積層体２０では、保護層７は、基板１の第１の主面１ａおよび側面１ｃ，１ｄの全域を覆うとともに、第２の主面１ｂの一部を覆うように設けられている。このようにすれば、基板１の側面１ｃ，１ｄおよび第２の主面１ｂを覆っている超電導材料層５を覆うように保護層７を形成できるため、超電導材料層５を保護するとともに、超電導材料層５の剥がれ防止に寄与し得る。なお、図２に示すように、保護層７は、超電導材料層５の幅方向における端部を覆っていることが好ましい。これにより、超電導材料層５の剥がれをより抑制できる。
【００４６】
なお、本実施の形態１に係る超電導線材１０において、超電導材料層５、中間層３および保護層７が第２の主面１ｂの少なくとも一部を覆っている部分は、超電導線材１０が延在する方向（長手方向）の少なくとも一部において存在していれば、基板１と超電導材料層５および中間層３との接合強度を高めることができる。
【００４７】
図２に示す積層体２０において、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、幅方向の中央部が突出するような断面形状となっている。すなわち、中間層３、超電導材料層５および保護層７の上部表面が、外側に凸の曲面状になっている。そのため、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、厚みが幅方向において変化している。図２の例では、曲面状の頂部が各々の上部表面における幅方向のほぼ中央部に位置する。そのため、中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、幅方向中央部の厚みが幅方向端部の厚みよりも大きくなっている。
【００４８】
ここで、積層体２０において、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みをＴ１とし、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みをＴ２とすると、Ｔ２はＴ１よりも小さい（Ｔ２＜Ｔ１）。
【００４９】
Ｔ２をＴ１よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の強度は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の強度に比べて小さくなる。そのため、超電導材料層５が基板１から応力を受けたときに、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５が、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５に先んじて折れる可能性が高くなる。この結果、超電導材料層５にかかる応力に対して、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５が優先的に保護されることになる。第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５は、超電導電流が流れる経路の主要な部分であるため、この部分が優先的に保護されることで、超電導特性の劣化を効果的に抑制することが可能となる。
【００５０】
一方、Ｔ２をＴ１に比べて著しく小さくすると、第２の主面１ｂと超電導材料層５との間で充分な接合強度を保てない可能性がある。このような観点から、Ｔ１に対するＴ２の比率（Ｔ２／Ｔ１）は０．１％以上９５％以下であることが好ましい。上記比率が９５％以下であれば、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の強度を、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の強度よりも確実に小さくすることができるため、上述した効果を十分に発揮し得る。一方、上記比率が０．１％未満では、第２の主面１ｂ上において基板１と超電導材料層５との間に十分な接合強度を保てず、上述した効果を十分に発揮できない可能性がある。
【００５１】
実施の形態１に係る超電導線材１０はさらに、図３に示す比較例に対しても有利な効果を発揮し得る。図３は、比較例に係る超電導線材における積層体の構成を示す断面模式図である。図３は、比較例に係る超電導線材の延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００５２】
図３を参照して、比較例に係る積層体２００は、図２に示した積層体２０と基本的に同様の構成を有している。しかし、積層体２００は、中間層３、超電導材料層５および保護層７が基板１の第１の主面１ａと側面１ｃ，１ｄの一部とを覆うように設けられている点で、図２に示した積層体２０とは異なっている。
【００５３】
すなわち、積層体２００では、超電導材料層５および中間層３が第２の主面１ｂ上にまで延びていない。したがって、積層体２００に比べて、図２に示した積層体２０は、基板１と超電導材料層５との接合面積、および基板１と中間層３との接合面積がともに大きくなっている。
【００５４】
また、冷却時には基板１が幅方向だけでなく、厚み方向にも収縮すると考えられる。図２に示した積層体２０では、超電導材料層５および中間層３が第２の主面１ｂ上にまで延びているため、幅方向の収縮だけでなく、厚み方向の収縮に対しても良好な追従性を発揮し得る。一方、積層体２００では、側面１ｃ，１ｄ上に位置する超電導材料層５および中間層３によって、基板１の幅方向の収縮に対する追従性が得られるものの、基板１の厚み方向の収縮に対する追従性が劣ると考えられる。
【００５５】
さらに、図２に示した積層体２０では、その断面視において、超電導材料層５の幅方向における端部がコの字型の形状をしている。そのため、実質的に、超電導材料層５の幅方向の端部が第２の主面１ｂに引っ掛けられた状態となっている。この状態において、当該端部は、構造上超電導材料層５を基板１に固定させるための爪としての働きを有する。その結果、比較例に比べて、基板１からの応力に対する耐性が高められた構造が実現され得る。
【００５６】
以上の理由により、実施の形態１に係る超電導線材１０は、比較例に係る超電導線材に比べて、基板１から超電導材料層５や中間層３が剥がれることをより強力に抑制できる。
【００５７】
なお、実施の形態１において、基板１の側面と第２の主面１ｂの少なくとも一部上とを覆う中間層３および超電導材料層５はそれぞれ、図１および図２に示されるように、第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄの両方を覆うように形成されてもよいし、第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄのいずれか一方のみを覆うように形成されてもよい。言い換えれば、第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄの少なくとも一方と第２の主面１ｂの少なくとも一部とを覆うように、中間層３および超電導材料層５が設けられていればよい。いずれの構成においても、従来の超電導線材および比較例（図３）に比べて、基板１と中間層３および超電導材料層５との接合強度を高めることができる。
【００５８】
（超電導線材の製造方法）
次に、図４〜図８を参照して、実施の形態１に係る超電導線材の製造方法について説明する。
【００５９】
図４は、実施の形態１に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。以下では、４ｍｍ幅に細線加工された基板１を用いて超電導線材１０を製造する方法を例に挙げ、本実施の形態を説明する。
【００６０】
図４を参照して、まず基板準備工程（Ｓ１０）が実施される。具体的には、図５を参照して、配向金属基板からなり、所望の幅（たとえば４ｍｍ幅）のテープ状を有する基板１が準備される。基板１は、第１の主面１ａと、第１の主面１ａとは反対側に位置する第２の主面１ｂと、第１の側面１ｃと、第１の側面１ｃに対向する第２の側面１ｄとを有する。基板１の厚みは目的に応じて適宜調整すれば良く、通常は１０μｍ〜５００μｍの範囲とすることができる。基板１の厚みはたとえば１００μｍ程度である。
【００６１】
次に、基板１上に中間層３を形成する中間層形成工程（図４のＳ２０）が実施される。具体的には、図６を参照して、基板１の第１の主面１ａ上に中間層３が成膜される。中間層３の成膜方法としては、任意の成膜方法を用いることができるが、たとえばパルスレーザ蒸着法（Pulsed  Laser  Deposition：ＰＬＤ法）などの物理蒸着法を用いることができる。
【００６２】
次に、中間層３上に超電導材料層５を形成する超電導材料層形成工程（図４のＳ３０）が実施される。具体的には、図７を参照して、中間層３の基板１と対向する主面と反対側の主面（図７における上側の主面）上に、ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体からなる超電導材料層５を形成する。超電導材料層５の成膜方法としては、任意の成膜方法を用いることができるが、たとえば気相法および液相法、またはそれらの組合せにより形成する。気相法としては、たとえばレーザ蒸着法、スパッタリング法、および電子ビーム蒸着法などが挙げられる。レーザ蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム法、および有機金属堆積法の少なくとも１つにより行なわれると、結晶配向性および表面平滑性に優れた表面を有する超電導材料層５を形成することができる。
【００６３】
次に、超電導材料層５上に保護層７を形成する保護層形成工程（図４のＳ４０）が実施される。具体的には、図８を参照して、超電導材料層５の中間層３と対向する主面と反対側の主面（図８における上側の主面）上に、銀（Ａｇ）または銀合金からなる保護層７を、たとえばスパッタなどの物理的蒸着法や電気めっき法などにより形成する。保護層７を形成することで、超電導材料層５の表面を保護することができる。その後、酸素雰囲気下で加熱処理する酸素アニールを行ない（酸素導入工程）、超電導材料層５に酸素を導入する。以上の工程が実施されることにより、幅方向の長さが３０ｍｍ程度である積層体２０が形成される。
【００６４】
次に、積層体２０の周囲に安定化層９を形成する安定化層形成工程（図４のＳ５０）が実施される。具体的には、積層体２０の外周を覆うように、すなわち、積層体２０の外側の最表面のほぼ全面を覆うように、銅（Ｃｕ）または銅合金からなる安定化層９を、公知のめっき法により形成する。安定化層９を形成する方法としては、めっき法以外に、銅箔を貼り合せる方法がある。以上の工程が実施されることにより、図１に示す実施の形態１に係る超電導線材１０が製造される。
【００６５】
図８に示した積層体２０において、第１の主面１ａ上に位置する中間層３の最大厚みをＴ３とし、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３の最大厚みをＴ４とすると、Ｔ４はＴ３よりも小さいことが好ましい（Ｔ４＜Ｔ３）。
【００６６】
Ｔ４をＴ３よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３の強度は、第１の主面１ａ上に位置する中間層３の強度に比べて小さくなる。そのため、中間層３が基板１から応力を受けたときに、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３が、第１の主面１ａ上に位置する中間層３に先んじて折れる可能性が高くなる。これにより、中間層３にかかる応力に対して、第１の主面１ａ上に位置する中間層３が優先的に保護されることになるため、結果的に、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５を優先的に破損や変形から保護することができる。
【００６７】
また、積層体２０において、第１の主面１ａ上に位置する保護層７の最大厚みをＴ５とし、第２の主面１ｂ上に位置する保護層７の最大厚みをＴ６とすると、Ｔ６はＴ５よりも小さいことが好ましい（Ｔ６＜Ｔ５）。
【００６８】
Ｔ６をＴ５よりも小さくすることで、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７は、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７に比べて、全体の厚みが小さくなるため、強度も小さくなる。これにより、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５が、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５に先んじて折れる可能性を妨げることがない。
【００６９】
（実施の形態１の変形例）
以下、図９および図１０を参照して、実施の形態１に係る超電導線材の変形例を説明する。
【００７０】
図９は、実施の形態１の第１変形例に係る超電導線材１０Ａの構成を示す断面模式図である。図９は、超電導線材１０Ａの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００７１】
図９を参照して、第１変形例に係る超電導線材１０Ａは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、安定化層９の形状が超電導線材１０と異なっている。
【００７２】
超電導線材１０Ａにおいては、基板１の第１の主面１ａの幅方向端部上に位置する安定化層９の厚みが、第１の主面１ａの幅方向中央部上に位置する安定化層９の厚みよりも大きくなっている。また、基板１の第２の主面１ｂの幅方向端部上に位置する安定化層９の厚みが、第２の主面１ｂの幅方向中央部上に位置する安定化層９の厚みよりも大きくなっている。
【００７３】
超電導線材１０Ａにおいても、中間層３および超電導材料層５が基板１の側面１ｃ，１ｄ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成されている。また、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。さらに、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みはそれぞれ、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。このため、超電導線材１０Ａは、図１に示した超電導線材１０と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
超電導線材１０Ａの製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。ただし、安定化層形成工程（図４のＳ５０）の成膜条件が実施の形態１とは異なっている。たとえば、積層体２０の外周を覆うように、電気めっき法を用いて安定化層９を形成する際、積層体２０の角部分に電流が集中しやすいことで当該角部分を覆うめっき層が厚くなることにより、図９に示した安定化層９を形成することができる。この結果、超電導線材１０Ａを得る。
【００７５】
図１０は、実施の形態１の第２変形例に係る超電導線材１０Ｂの構成を示す断面模式図である。図１０は、超電導線材１０Ｂの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００７６】
図１０を参照して、第２変形例に係る超電導線材１０Ｂは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０と異なっている。
【００７７】
超電導線材１０Ｂにおいては、第２の主面１ｂ上に位置する保護層７が、第２の主面１ｂの全部を覆うように設けられている。超電導線材１０Ｂにおいても、中間層３および超電導材料層５が基板１の側面１ｃ，１ｄ上から第２の主面１ｂの一部上にまで延びるように形成されている。また、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。さらに、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みはそれぞれ、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。このため、超電導線材１０Ｂは、図１に示した超電導線材１０と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
超電導線材１０Ｂの製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。ただし、保護層形成工程（図４のＳ４０、図８）の成膜条件が実施の形態１とは異なっている。たとえば、超電導材料層５の中間層３と対向する主面と反対側の主面上に、保護層７を電気めっき法を用いて形成する際、第２の主面１ｂの全部にめっきが付くことにより、図１０に示した保護層７を形成することができる。この結果、超電導線材１０Ｂを得る。
【００７９】
なお、図９および図１０に示した変形例においても、超電導材料層５が第２の主面１ｂの一部を覆っている部分は、超電導線材の長手方向の少なくとも一部において存在していれば、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができる。また、中間層３が第２の主面１ｂの一部を覆っている部分、および保護層７が第２の主面１ｂの少なくとも一部を覆っている部分は、超電導線材の長手方向の少なくとも一部において存在していればよい。
【００８０】
＜実施の形態２＞
図１１は、実施の形態２に係る超電導線材１０Ｃの構成を示す断面模式図である。図１１は、超電導線材１０Ｃの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００８１】
図１１を参照して、実施の形態２に係る超電導線材１０Ｃは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０とは異なっている。
【００８２】
超電導線材１０Ｃにおいては、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７がそれぞれ、幅方向両端部が突出して結果的に幅方向中央部が基板１側に向けて窪んだような断面形状となっている。すなわち、中間層３、超電導材料層５および保護層７の上部表面が、基板１側に凹の曲面状になっている。そのため、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、厚みが幅方向において変化している。図１１の例では、中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、幅方向端部の厚みが幅方向中央部の厚みよりも大きくなっている。
【００８３】
超電導線材１０Ｃにおいても、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。また、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みはそれぞれ、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。このため、超電導線材１０Ｃは、図１に示した超電導線材１０と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
超電導線材１０Ｃの製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。ただし、中間層形成工程（図４のＳ２０、図６）、超電導材料層形成工程（図４のＳ３０、図７）および保護層形成工程（図４のＳ４０、図８）のそれぞれの成膜条件が実施の形態１とは異なっている。
【００８５】
＜実施の形態３＞
図１２は、実施の形態３に係る超電導線材１０Ｄの構成を示す断面模式図である。図１２は、超電導線材１０Ｄの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００８６】
図１２を参照して、実施の形態３に係る超電導線材１０Ｄは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０とは異なっている。
【００８７】
超電導線材１０Ｄにおいては、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、第２の主面１ｂの全部を覆うように設けられている。超電導線材１０Ｄにおいても、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。また、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みはそれぞれ、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。このため、超電導線材１０Ｄは、図１に示した超電導線材１０と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、超電導材料層５が第２の主面１ｂの全部を覆っている部分は、超電導線材１０Ｄの長手方向の少なくとも一部において存在していれば、基板１と超電導材料層５との接合強度を高めることができる。また、中間層３が第２の主面１ｂの全部を覆っている部分、および保護層７が第２の主面１ｂの全部を覆っている部分は、超電導線材１０Ｄの長手方向の少なくとも一部において存在していればよい。
【００８９】
超電導線材１０Ｄの製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。但し、中間層形成工程（図４のＳ２０、図６）、超電導材料層形成工程（図４のＳ３０、図７）および保護層形成工程（図４のＳ４０、図８）の成膜条件が実施の形態１とは異なっている。
【００９０】
＜実施の形態４＞
図１３は、実施の形態４に係る超電導線材１０Ｅにおける積層体の構成を示す断面模式図である。図１３は、超電導線材１０Ｅの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【００９１】
図１３を参照して、実施の形態４に係る超電導線材１０Ｅは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０とは異なっている。
【００９２】
超電導線材１０Ｅにおいては、中間層３、超電導材料層５および保護層７は、基板１の第１の主面１ａおよび第１の側面１ｃの全域を覆うとともに、第２の主面１ｂの一部を覆うように設けられている。一方、基板１の第２の側面１ｄは、中間層３、超電導材料層５および保護層７によって覆われていない。
【００９３】
超電導線材１０Ｅでは、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７がそれぞれ、幅方向の一方端部が突出するような断面形状となっている。すなわち、中間層３、超電導材料層５および保護層７の上部表面が、外側に凸の曲面状になっている。そのため、第１の主面１ａ上に位置する中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、厚みが幅方向において変化している。図１３の例では、中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、幅方向における一方端部の厚みが他方端部の厚みよりも大きくなっている。
【００９４】
超電導線材１０Ｅにおいても、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。また、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みはそれぞれ、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。このため、超電導線材１０Ｅは、図１に示した超電導線材１０と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
図１４は、実施の形態４に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。図１４を参照して、実施の形態４に係る超電導線材の製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。しかし、細線加工工程を有している点で実施の形態１とは異なっている。
【００９６】
図１４を参照して、まず基板準備工程（Ｓ１０）が実施される。具体的には、配向金属基板からなり、幅広のテープ状を有する基板１が準備される。このときの基板１の幅は、たとえば、超電導線材１０Ｅにおける基板１の幅（たとえば４ｍｍ幅）の２倍程度の大きさ（たとえば８ｍｍ幅）とすることができる。
【００９７】
次に、幅広の基板１に対して、中間層形成工程（Ｓ２０）、超電導材料層形成工程（Ｓ３０）および保護層形成工程（Ｓ４０）がこの順で形成される。中間層形成工程、超電導材料層形成工程および保護層形成工程はそれぞれ、実施の形態１の場合と同様に実施される。以上の工程が実施されることにより、幅広の積層体２０が形成される。
【００９８】
次に、幅広の積層体２０を所定の幅（たとえば４ｍｍ幅）に切断する細線加工工程（Ｓ６０）が実施される。具体的には、回転刃を用いて８ｍｍ幅の積層体を機械的に切断する機械スリット加工を行なうことにより、積層体を４ｍｍ幅に細線化する。
【００９９】
細線加工工程（Ｓ６０）では、たとえば、幅方向の長さが８ｍｍ程度である積層体２０を幅方向に２等分に切断することで、４ｍｍ幅の積層体２０が２本得られる。図１３に示した積層体２０はこのうちの１本である。切断面は、上記２本の積層体２０の各々において、幅方向における一方の端面となり得る。図１３に示した積層体２０では、基板１の第２の側面１ｄが露出しており、中間層３、超電導材料層５および保護層７によって覆われていない状態となる。なお、図１３に示した積層体２０と切断面において対向する、積層体２０（図示せず）においては、基板１の第１の側面１ｃが露出した状態となる。すなわち、図示しない積層体２０では、中間層３、超電導材料層５および保護層７が、基板１の第１の主面１ａおよび第２の側面１ｄの全域を覆うとともに第２の主面１ｂの一部を覆っている一方で、第１の側面１ｃが中間層３、超電導材料層５および保護層７によって覆われず、露出した状態となる。
【０１００】
なお、細線加工工程（Ｓ６０）ではレーザ加工により積層体を細線化してもよい。当該レーザ加工の加工条件を調整することによっても、図１３に示した積層体２０を得ることができる。
【０１０１】
次に、細線加工された積層体２０の周囲に安定化層９を形成する安定化形成工程（Ｓ５０）が実施される。安定化形成工程は、実施の形態１の場合と同様に実施される。以上の工程が実施されることにより、図１３に示した超電導線材１０Ｅが製造される。
【０１０２】
＜実施の形態５＞
図１５は、実施の形態５に係る超電導線材１０Ｆにおける積層体の構成を示す断面模式図である。図１５は、超電導線材１０Ｆの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【０１０３】
図１５を参照して、実施の形態５に係る超電導線材１０Ｆは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０とは異なっている。
【０１０４】
超電導線材１０Ｆにおいては、基板１の第１の主面１ａが外側に凸の曲面状となっている。当該曲面状における頂部は第１の主面１ａにおける幅方向のほぼ中央部に位置する。当該曲面状における端部は、第１の主面１ａの幅方向における端部に位置する。第１の主面１ａに沿うように、中間層３、超電導材料層５および保護層７が形成されている。このため、積層体２０の上部表面（保護層７の上部表面）も外側に凸の曲面状となっている。中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、厚みが幅方向に変化している。図１５に示した積層体２０においても、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。
【０１０５】
超電導線材１０Ｆにおいては、第１の主面１ａが曲面状となっているので、第１の主面１ａが平坦である基板１に比べて、第１の主面１ａの表面積を増やすことができる。そして、曲面状の部分を有する第１の主面１ａの全域を覆うように中間層３および超電導材料層５が形成されるため、基板１と中間層３との接合面積、および基板１と超電導材料層５との接合面積を増やすことができる。これにより、基板１と中間層３との接合強度、および基板１と超電導材料層５との接合強度をさらに高めることができる。
【０１０６】
なお、曲面状の表面部分は、図１５に示すように、第１の主面１ａの全域に亘って形成されてもよいし、第１の主面１ａに部分的に形成されてもよい。また、曲面状の表面部分は、外側に凸の曲面状であってもよいし、第２の主面１ｂ側に向けて窪んだ曲面状（凹形状）であってもよい。
【０１０７】
図１６は、実施の形態５に係る超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。図１６を参照して、実施の形態５に係る超電導線材の製造方法は、図４〜図８に基づいて説明した実施の形態１に係る超電導線材の製造方法と基本的に同様の構成を有している。しかし、細線加工工程を有している点で実施の形態１とは異なっている。
【０１０８】
図１６を参照して、まず基板準備工程（Ｓ１０）が実施される。具体的には、配向金属基板からなり、幅広（たとえば３０ｍｍ程度）のテープ状を有する基板１が準備される。
【０１０９】
次に、３０ｍｍ幅の基板１を所定の幅（たとえば４ｍｍ幅）に切断する細線加工工程（Ｓ７０）が実施される。具体的には、図１７に示されるように、回転刃を用いて３０ｍｍ幅の基板１を機械的に切断する機械スリット加工を行なうことにより、基板１を４ｍｍ幅に細線化する。
【０１１０】
図１７は、細線加工工程に用いられるスリッターの構成を模式的に示す図である。図１７の右側にはスリッター３０によりスリットされる基板１の構成を示している。
【０１１１】
図１７を参照して、スリッター３０は、複数の回転刃３１と、複数のスペーサ３２とを有する。スリッター３０はたとえば合計７枚の回転刃３１を有している。スリッター３０の上側の回転軸には、約４ｍｍ幅の回転刃３１が３枚配置されている。回転軸方向に隣接する回転刃３１の間にはスペーサ３２が配置されている。スリッター３０の下側の回転軸にも約４ｍｍ幅の回転刃３１が４枚配置されている。なお、上側の回転軸と下側の回転軸とに設置する回転刃３１の幅は任意に設定することができる。
【０１１２】
図１７に示すように、第２の主面１ｂ側から回転刃３１が接触してスリットされた基板１は、隣接する回転刃３１間の距離や重なり高さなどのスリット条件を調整することにより、第１の主面１ａの幅方向中央部が突出する（第１の主面１ａが凸形状となる）ような断面形状となっている。これにより、図１８に示すような断面形状の基板１を得ることができる。なお、第１の主面１ａ側から回転刃３１が接触してスリットされた基板１は、隣接する回転刃３１間の距離や重なり高さなどのスリット条件を調整することにより、第２の主面１ｂの幅方向中央部が突出する（第２の主面１ｂが凸形状となる）ような断面形状となる。
【０１１３】
上述のように、機械スリット加工においては、上下で互いに対向する回転刃３１を用いてせん断によって基板１を切断している。得られた細線（基板１）の各々において、回転刃３１が入る方向（スリット方向）に応じてエッジ部分に湾曲が発生する。具体的には、上側の回転刃３１により第１の主面１ａ側からスリットした細線（基板１ｅ）のエッジ部分では、基板１が第１の主面１ａ側に湾曲する。一方、下側の回転刃３１により第２の主面１ｂ側からスリットした細線（基板１ｆ）のエッジ部分では、基板１が第２の主面１ｂ側に湾曲し、結果的に、第１の主面１ａが凸形状となる。
【０１１４】
なお、図１７に示した機械スリット加工において、第１の主面１ａ側に入れる回転刃３１の幅と第２の主面１ｂ側に入れる回転刃３１の幅とを同じにしたが、第２の主面１ｂ側から入れる回転刃３１に所定の線幅（たとえば４ｍｍ幅）に対応した回転刃３１を用いるとともに、第１の主面１ａ側から入れる回転刃３１としてより幅が狭い回転刃３１を用いるようにしてもよい。これにより、第２の主面１ｂ側からスリットされて得られる細線（図１８に示すように第１の主面１ａが凸形状となった基板１）の数を多くすることができる。
【０１１５】
次に、図１８に示した基板１に対して、中間層形成工程（Ｓ２０）、超電導材料層形成工程（Ｓ３０）および保護層形成工程（Ｓ４０）がこの順で形成される。中間層形成工程、超電導材料層形成工程および保護層形成工程はそれぞれ、実施の形態１の場合と同様に実施される。以上の工程が実施されることにより、図１５に示した積層体２０が形成される。
【０１１６】
次に、積層体２０の周囲に安定化層９を形成する安定化形成工程（Ｓ５０）が実施される。安定化形成工程は、実施の形態１の場合と同様に実施される。以上の工程が実施されることにより、図１５に示した超電導線材１０Ｆが製造される。
【０１１７】
（実施の形態５の変形例）
図１９は、実施の形態５の変形例に係る超電導線材１０Ｇの構成を示す断面模式図である。図１９は、超電導線材１０Ｇの延在する方向に交差する方向に切断した断面を示している。
【０１１８】
図１９を参照して、変形例に係る超電導線材１０Ｇは、基本的には図１に示した超電導線材１０と同様の構造を備えるが、積層体２０の構造が図２に示した積層体２０と異なっている。
【０１１９】
超電導線材１０Ｇにおいては、基板１の第１の主面１ａにおいて基板１の幅方向における端部に曲面状の部分が設けられている。これにより、第１の主面１ａは外側に凸の曲面状となっている。中間層３、超電導材料層５および保護層７はそれぞれ、厚みが幅方向に変化している。超電導線材１０Ｇにおいても、第２の主面１ｂ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ２は、第１の主面１ａ上に位置する超電導材料層５の最大厚みＴ１よりも小さくなっている。また、第２の主面１ｂ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みは、第１の主面１ａ上に位置する中間層３および保護層７の最大厚みよりも小さくなっている。
【０１２０】
基板１の幅方向における端部に曲面状の部分を設けることにより、第１の主面１ａの幅方向端部において、基板１の収縮に対する中間層３および超電導材料層５の追従性を向上させることができる。これにより、基板１から中間層３および超電導材料層５が剥がれることを防止することができる。
【０１２１】
次に、図１９に示した超電導線材１０Ｇの製造方法を説明する。超電導線材１０Ｇは、基本的に、図１６に示した工程（Ｓ１０）〜工程（Ｓ７０）を実施することにより得ることができる。なお、上述した工程（Ｓ７０）における細線加工工程では、レーザ加工により幅広の基板１を所望の幅に切断した後、切断された基板１の第１の主面１ａの幅方向端部に曲面状の部分を形成するための加工を施してもよい。
【０１２２】
なお、上記実施の形態１〜５においては、超電導材料層が基板の側面および第２の主面の少なくとも一部を覆うように設けられる構成として、中間層、超電導材料層および保護層の各々が基板の側面および第２の主面の少なくとも一部を覆う構成について例示したが、本発明は、本実施の形態に限らず、中間層および超電導材料層が基板の側面および第２の主面の少なくとも一部を覆う構成、超電導材料層のみが基板の側面と第２の主面の少なくとも一部とを覆う構成、および、超電導材料層および保護層が基板の側面と第２の主面の少なくとも一部とを覆う構成をさらに含んでいる。これらの構成のうち、中間層および超電導材料層が基板の側面と第２の主面の少なくとも一部とを覆う構成は、基板の側面および第２の主面においても、第１の主面と同様に、超電導材料層の配向性を向上させることができる点、および、中間層の剥がれを防止できる点において好ましい。
【０１２３】
また、上記の実施の形態１〜５においては、積層体の外周を覆うように安定化層を形成する構成について例示したが、少なくとも積層体の上面に安定化層を設ける構成としてもよい。この場合、保護層上に安定化層を形成した後に、超電導線材を保護する観点から、超電導線材の外周を絶縁被覆層で被覆する構成としてもよい。
【０１２４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１ｅ，１ｆ  基板、３  中間層、５  超電導材料層、７  保護層、９  安定化層、１０，１０Ａ〜１０Ｇ  超電導線材、２０  積層体、３０  スリッター、３１  回転刃、３２  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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