(57)【要約】  本発明の酸化物超電導線材は、基材（１、１１、２１、３１、４１、５１）と、前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域（２ｂ、３ｂ、１２ｂ、１３ｂ、２２ｂ、２３ｂ、３２ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５２ｂ、５３ｂ）を有する中間層（２、１２、２２、３２、４２、５２）と、前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層（３、１３、２３、３３、４３、５３）と、を有し、マルチフィラメント化されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材。
【請求項２】
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域である、請求項１に記載の酸化物超電導線材。
【請求項３】
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された凹溝部である、請求項２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項４】
前記中間層が、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有し、
前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層され、
前記凹溝部が、前記キャップ層により覆われている、請求項３に記載の酸化物超電導線材。
【請求項５】
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された凸条部である、請求項２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項６】
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された粗面部であり、
前記粗面部は、前記粗面部が形成されていない部位より相対的に算術平均粗さＲａが大きい領域である、請求項２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項７】
前記粗面部の算術平均粗さＲａは、５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、請求項６に記載の酸化物超電導線材。
【請求項８】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項９】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１０】
前記配向阻害領域が、凹溝部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凹溝部を形成する、請求項８又は請求項９に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１１】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に加工工具を押し当てて、線材を長さ方向に移動させることで前記凹溝部を形成する、請求項１０に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１２】
前記配向阻害領域が、凸条部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凸条部を形成する、請求項８又は請求項９に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１３】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に固着剤を付着させることで前記凸条部を形成する、請求項１２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１４】
前記配向阻害領域が、粗面部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成する、請求項８又は請求項９に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１５】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面にレーザ照射することで前記粗面部を形成する、請求項１４に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材及び酸化物超電導線材の製造方法に関する。
本願は、２０１４年５月８日に日本に出願された特願２０１４−９６５８２号及び２０１４年１２月１２日に日本に出願された特願２０１４−２５１９３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体（ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ：ＲＥはＹを含む希土類元素）は、液体窒素温度で超電導性を示し、電流損失が低いため、実用上極めて有望な素材である。この酸化物超電導体を線材に加工して電力供給用の導体あるいは電磁コイル等として使用することが要望されている。
この酸化物超電導線材を用いた構造の一例として、機械的強度の高い金属製の基材を用い、基材の表面にイオンビームアシスト蒸着法（ＩＢＡＤ法）により結晶配向性の良好な中間層を形成し、中間層の表面に成膜法により酸化物超電導層を形成し、酸化物超電導層の表面にＡｇなどの良導電材料からなる金属安定化層を形成することで得られる酸化物超電導線材が知られている。【０００３】
酸化物超電導線材に、面と垂直な方向の時間的に変化する磁界成分が加わると、酸化物超電導層の面内に、ループ状の遮蔽電流が流れる。遮蔽電流は、熱として放出される磁化損失をもたらす。したがって大きな遮蔽電流が生じると、酸化物超電導線材のエネルギー効率が低下するという問題があった。また、酸化物超電導線材をコイル状に加工して通電して磁場を発生させた際に、遮蔽電流により磁場が遮蔽されて設計通りの磁場が発生できないという問題があった。
また、遮蔽電流は、時間とともに減衰する。したがって、酸化物超電導線材を時間的に変動しない静磁場を生じさせる超電導装置に適用する場合に、遮蔽電流の減衰により磁場が経時変化してしまうという問題があった。【０００４】
遮蔽電流、及び遮蔽電流に起因する磁化損失の大きさは、酸化物超電導層の幅に依存する。したがって、酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、線材を細線化（マルチフィラメント化）することで、遮蔽電流及び磁化損失を低減できることが知られている。【０００５】
また、酸化物超電導線をモータや変圧器などの交流応用機器に利用する場合は、酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、線材を細線化することで、流される交流電流に基づく変動磁場による交流損失を低減できることが知られている。
酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、線材を細線化する手法の一例として、線材の上面からその長さ方向に沿ってレーザ光線を照射したり、エッチングするなどして溝を形成し、酸化物超電導層を分断する方法（例えば、特許文献１、特許文献２）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００７−１４１６８８号公報
【特許文献２】日本国特開２０１１−９６５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した分割及び細線化の手法は、酸化物超電導線材の一部に直接加工を加えるために、溝以外の酸化物超電導導体が損傷し、超電導特性が劣化する虞があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、酸化物超電導線材の特性の低下を抑制しつつ遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失を低減した酸化物超電導線材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材は、基材と、前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有し、マルチフィラメント化されている。
この構成によれば、中間層が非配向領域を有しているために、酸化物超電導層において非配向領域上に積層された積層部分の配向性が乱れ、酸化物超電導層に非配向領域が形成され、この積層部分は超電導特性を有さない。これにより、酸化物超電導層は非配向領域によって分断されて、酸化物超電導線材が、実質的に、２本以上の線材に分割され（マルチフィラメント化）れ、酸化物超電導線材が細線化されて交流損失が低減される。更に、遮蔽電流及び磁化損失が低減される。
また、このような酸化物超電導線材は、酸化物超電導層の積層後に直接加工を行う必要がないため、酸化物超電導層が損傷して劣化する虞がない。【０００９】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であってもよい。
この構成によれば、配向阻害領域を形成することで、配向阻害領域の上の層に非配向領域を形成することができる。したがって、酸化物超電導層を積層後に直接加工を行う必要がなく、酸化物超電導線材における非配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。【００１０】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された凹溝部であってもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に凹溝部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００１１】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記中間層が、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有し、前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層され、前記凹溝部が、前記キャップ層により覆われてもよい。
この構成によれば、凹溝部がキャップ層に覆われていることで、基材を形成する金属材料が酸化物超電導層へ拡散することを、キャップ層により抑制できる。これにより、酸化物超電導層の特性劣化を抑制できる。【００１２】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された凸条部であってもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に凸条部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００１３】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された粗面部であり、前記粗面部は、前記粗面部が形成されていない部位より相対的に算術平均粗さＲａが大きい領域であってもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に粗面部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００１４】
本発明の第１態様に係る酸化物超電導線材においては、前記粗面部の算術平均粗さＲａは、５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であってもよい。
この構成によれば、容易に、また確実に酸化物超電導層に非配向領域を形成することができる。【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の第２態様に係る酸化物超電導線材の製造方法は、主面を有する基材を準備し、前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する。
上記課題を解決するため、本発明の第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法は、主面を有する基材を準備し、前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する。
この構成によれば、基材、又は中間層を構成する前記層のうち何れかの層の主面に配向阻害を形成することで、酸化物超電導層に非配向領域を形成することができる。これにより、酸化物超電導層が非配向領域によって複数に分割され、細線化された（マルチフィラメント化された）酸化物超電導線材を提供することができる。酸化物超電導層は、積層後に直接加工されることがなく酸化物超電導層の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。【００１６】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域が、凹溝部であり、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凹溝部を形成してもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に凹溝部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００１７】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に加工工具を押し当てて、線材を長さ方向に移動させることで前記凹溝部を形成してもよい。
この構成によれば、主面に工具を押し当てて線材を移動させることで、安定した深さ及び幅を有する直線状の凹溝部を容易に形成することができる。直線状の凹溝部は、配向阻害領域として機能するため、酸化物超電導層を非配向領域によって分断して、酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を容易に細線化することができる。なお、中間層に凹溝部を形成する場合には、中間層は凹溝部で配向性が乱されて非配向領域を形成する。【００１８】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域が、凸条部であり、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凸条部を形成してもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に凸条部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００１９】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に固着剤を付着させることで前記凸条部を形成してもよい。
この構成によれば、主面に固着剤を付着させることで、容易に凸条部を形成することができる。この凸条部は、配向阻害領域として機能するため、容易に酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００２０】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域が、粗面部であり、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成してもよい。
この構成によれば、基材又は中間層に粗面部を形成することで、酸化物超電導線材を容易に複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。【００２１】
本発明の第２態様又は第３態様に係る酸化物超電導線材の製造方法においては、前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面にレーザ照射することで前記粗面部を形成してもよい。
この構成によれば、前記主面にレーザを照射することで、容易に粗面部を形成することができる。この粗面部は、配向阻害領域として機能するため、容易に酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、酸化物超電導線材を細線化することができる。なお、中間層に粗面部を形成する場合には、中間層は粗面部で配向性が乱されて非配向領域を形成する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の上述した態様に係る酸化物超電導線材は、中間層が非配向領域を有しているために、酸化物超電導層において非配向領域上に積層された積層部分の配向性が乱れ、この積層部分は超電導特性を有さない。これにより、酸化物超電導線材は、実質的に、複数の線材に分割され、酸化物超電導線材が細線化され、遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
また、このような酸化物超電導線材は、酸化物超電導層の積層後に直接加工を行う必要がないため、酸化物超電導層が損傷して劣化する虞がない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】第１実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面傾視図である。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る酸化物超電導線材の製造方法に係る第１凹溝部加工装置を示す概略図である。
【図３】第２実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る酸化物超電導線材の製造方法に係る第１凸条部加工装置を示す概略図である。
【図５】第３実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図６Ａ】第４実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図６Ｂ】第４実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面拡大図である。
【図７】第５実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図８】第６実施形態に係る酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。
【図９】試験例におけるサンプルである酸化物超電導層の一部を硝酸によりエッチングして除去して撮影して得られたＳＥＭ画像である。
【図１０】試験例におけるサンプルであるＣｅＯ２キャップ層を示す図であって、電子線後方散乱回折法によって得られた画像である。
【図１１】試験例におけるサンプルＮｏ．４である酸化物超電導線材の配向層を撮影して得られたＳＥＭ画像である。
【図１２】試験例におけるサンプルＮｏ．４であるＣｅＯ２キャップ層を示す図であって、電子線後方散乱回折法によって得られた画像である。
【図１３】試験例におけるサンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６の磁化損失の測定結果を示すグラフである。
【図１４Ａ】試験例におけるサンプルＮｏ．５（２分割線材）を示す図であって、磁気光学観察により撮影して得られた画像である。
【図１４Ｂ】試験例におけるサンプルＮｏ．６（無分割線材）を示す図であって、磁気光学観察により撮影して得られた画像である。
【図１５】試験例におけるサンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６の交流損失の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る酸化物超電導線材の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２５】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。
図１Ａは、本実施形態に係る酸化物超電導線材５を示す断面斜視図である。図１Ｂは、本実施形態に係る酸化物超電導線材５を示す横断面模式図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態に係る酸化物超電導線材５は、基材１上に、中間層２、酸化物超電導層３及び金属安定化層４がこの順に積層されている。また、この酸化物超電導線材５の中間層２及び酸化物超電導層３には、非配向領域２ｂ、３ｂが形成されている。
【００２６】
基材１の主面１ｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の第１凹溝部１ａが形成されている。この第１凹溝部１ａは、配向阻害領域として機能する。これにより、この第１凹溝部１ａ上に形成される中間層２と酸化物超電導層３の配向性が阻害され、第１凹溝部１ａの上に形成される中間層２及び酸化物超電導層３に、非配向領域２ｂ、３ｂが形成される。
酸化物超電導層３の非配向領域３ｂは、超電導特性を有さないため、使用時には高抵抗領域となり、電流が流れにくくなる。したがって、酸化物超電導層３は非配向領域３ｂによって分断されるため、実質的に、２本以上の線材に分割され、酸化物超電導層３が細線化される。これにより、酸化物超電導線材５は、並行する複数のフィラメント１０（マルチフィラメント）に分割された構成（マルチフィラメント構造）を有する。
【００２７】
なお、本明細書において、非配向領域とは、結晶が配向性を示す領域を含む層において、配向性を示さない領域を意味する。また、配向阻害領域とは、上に積層される層の結晶配向性を阻害する領域である。なお、配向阻害領域は、別の層を介して積層された層の配向性をも阻害する。
【００２８】
以下、酸化物超電導線材５を形成する各部の構成について詳細に説明する。
基材１は、超電導線材の基材として使用し得る基材であれば、基材の種類は限定されない。基材１は、耐熱性を有する金属で形成されていることが好ましい。基材１の材料としては、耐熱性の金属の中でも、合金が好ましく、ニッケル（Ｎｉ）合金又は銅（Ｃｕ）合金がより好ましい。なかでも、市販品であれば、ハステロイ（商品名、ヘインズ社製）が好適であり、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）等の成分量が異なる、ハステロイＢ、Ｃ、Ｇ、Ｎ、Ｗ等の何れの種類も使用できる。また、基材１として、金属結晶の配向が揃った配向基板を用いても良い。
本実施形態においては、基材１の形状は、長尺のテープ形状であるが、例えば、シート形状であっても良い。基材１の厚みは、目的に応じて適宜調整すれば良く、１０〜５００μｍの範囲とすることができる。
【００２９】
基材１の主面１ｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の第１凹溝部（配向阻害領域）１ａが形成されている。第１凹溝部１ａは、基材１の主面１ｂに形成されたＶ字状の溝であり、基材１の長手方向に直線状に長手方向に延びている。
第１凹溝部１ａの深さＤは、０．３μｍ以上１０μｍ以下、幅Ｗ１は、１０μｍ以上５００μｍ以下、とすることが好ましい。
第１凹溝部１ａの深さＤを０．３μｍ以上とすることでこの第１凹溝部１ａ上に形成される部分の中間層２に非配向領域２ｂを形成することができる。また、第１凹溝部１ａの深さＤを１０μｍ以下とすることで、基材１の強度を維持することができる。
第１凹溝部１ａの幅Ｗ１を１０μｍ以上とすることで十分な幅を有する非配向領域２ｂを形成することができる。また、第１凹溝部１ａの幅Ｗ１を５００μｍ以下とすることで、酸化物超電導層３の非配向領域３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
なお、本実施形態において、第１凹溝部１ａは、Ｖ字状の溝であるとしたが、凹溝部の形状はこれに限られない。中間層２に非配向領域２ｂを形成することができる溝形状であれば、溝の形状は限定されない。
【００３０】
中間層２は、基材１の主面１ｂ上に形成される。中間層２の構造としては、下地層２Ａと、配向層２Ｂ、及びキャップ層２Ｃがこの順に積層された構造を適用することができる。下地層２Ａは、拡散防止層及びベッド層の何れか一方又は両方からなる。
【００３１】
拡散防止層は、拡散防止層よりも上面に他の層（拡散防止層とは異なる層）を形成する際に加熱処理した結果、基材１や他の層が熱履歴を受ける場合に、基材１の構成元素の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層３側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層は、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＧＺＯ（Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７）等から構成され、例えば、厚み１０〜４００ｎｍに形成される。
【００３２】
ベッド層は、基材１と酸化物超電導層３との界面における構成元素の反応を抑え、ベッド層よりも上方（ベッド層の上面）に設ける層の配向性を向上させるために設けられる。ベッド層は、界面反応性を低減し、ベッド層の上に形成される膜の配向性を得るため層である。ベッド層は、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＤＹ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等からなり、ベッド層の厚みは、例えば、１０〜１００ｎｍである。
【００３３】
配向層２Ｂは、配向層２Ｂの上に形成されるキャップ層２Ｃや酸化物超電導層３の結晶配向性を制御するために設けられる。配向層２Ｂは、配向層２Ｂの上に形成されるキャップ層２Ｃの結晶配向性を制御するために２軸配向する物質から形成される。配向層２Ｂの材質としては、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、ＳｒＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等の金属酸化物を例示することができる。この配向層２ＢはＩＢＡＤ（Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成することが好ましい。
【００３４】
キャップ層２Ｃは、酸化物超電導層３の結晶配向性を配向層２Ｂと同等、あるいは、それ以上に強くなるように結晶配向性を制御するために設けられる。キャップ層２Ｃは、上述の配向層２Ｂの表面に成膜されて結晶粒が面内方向に自己配向し得る材料で形成される。キャップ層２Ｃの材料としては、具体的には、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＹＳＺ、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＬａＭｎＯ３等が挙げられる。キャップ層２Ｃの膜厚が５０〜５０００ｎｍの範囲となるようにキャップ層２Ｃを形成することができる。
なお、基材として配向基板を用いる場合は、中間層は、ＩＢＡＤ法を用いずに、複数の層から構成される。
【００３５】
中間層２において、特に配向層２Ｂ及びキャップ層２Ｃは、キャップ層２Ｃの上に形成される酸化物超電導層３の配向性を制御するために設けられている。配向層２Ｂ及びキャップ層２Ｃが配向性を有することで、配向層２Ｂ及びキャップ層２Ｃの上に形成される酸化物超電導層３の配向性を制御できる。したがって、配向層２Ｂ及びキャップ層２Ｃが配向性を有していない場合には、配向層２Ｂ及びキャップ層２Ｃの上に形成される酸化物超電導層３も配向性を有することができない。
【００３６】
中間層２の配向性は、中間層２が積層される基材１の主面１ｂの表面性状に依存する。主面１ｂの表面が傾いていたり、主面１ｂの表面が粗いといった場合には、中間層２の層内で結晶の成長方向が乱れ、酸化物超電導層３の下地として好適な配向性を得ることができない。
本実施形態においては、基材１の主面１ｂに第１凹溝部１ａが形成され、被成膜面に傾いた面が形成されているため、この第１凹溝部１ａ上に形成される中間層２の配向が乱れる。これにより、中間層２において、基材１の第１凹溝部１ａ上に形成される部分には、第１凹溝部１ａに対応する非配向領域２ｂが形成される。また、第１凹溝部１ａ上に形成される中間層２は、第１凹溝部１ａを転写するように、第１凹溝部１ａの表面に第２凹溝部２ａが形成される。第２凹溝部２ａは、第１凹溝部１ａと同様に、Ｖ字状の溝となる。
【００３７】
中間層２の厚みに対して、基材１の第１凹溝部１ａの深さＤが浅い場合には、中間層２の積層により、第１凹溝部１ａが埋め込まれ、中間層２の表面に第２凹溝部２ａが形成されない場合がある。この場合であっても中間層２の表面に非配向領域２ｂが形成されていれば、酸化物超電導層３に非配向領域３ｂを形成することができる。
【００３８】
酸化物超電導層３を形成する材料は、酸化物超電導体として公知の材料が選択され、具体的には、ＲＥ−１２３系と呼ばれるＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ（ＲＥは希土類元素であるＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種又は２種以上を表す）を例示できる。この酸化物超電導層３として、Ｙ１２３（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）又はＧｄ１２３（ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）などを例示できる。
酸化物超電導層３の厚みは、０．５〜５μｍ程度であって、均一な厚みであることが好ましい。
【００３９】
酸化物超電導層３において、中間層２の非配向領域２ｂ上に形成される部分は、結晶の配向が乱れた非配向領域３ｂとなる。また、この非配向領域３ｂには、中間層２の第２凹溝部２ａを転写するように第３凹溝部３ａが形成されている。
酸化物超電導層３は、中間層２（特に配向層２Ｂ、キャップ層２Ｃ）によって配向性が制御されている。したがって、中間層２の非配向領域２ｂ上に形成された部分は、超電導状態を発現するのに十分な結晶配向性を有さない。
加えて、中間層２の非配向領域２ｂの表面にはＶ字状の溝である線状の第２凹溝部２ａが形成されている。酸化物超電導層３の配向性は、中間層２の配向性のみならず、中間層２の表面性状にも依存する。このように中間層２の非配向領域２ｂ上に第２凹溝部２ａが形成されていることで、第２凹溝部２ａの上に形成される酸化物超電導層３を構成する結晶は、より配向しにくくなる。なお、中間層２の表面に第２凹溝部２ａが形成されていない場合であっても、非配向領域２ｂが形成されていれば、その上に形成される酸化物超電導層３にも、非配向領域３ｂが形成される。しかしながら、第２凹溝部２ａが形成されていることで酸化物超電導層３の非配向領域３ｂの非配向性が顕著となる。
【００４０】
この非配向領域３ｂは、配向性が乱されていることにより、超電導特性を有さない、又は臨界電流が著しく低い。したがって、極低温で酸化物超電導線材５に電流を流すと、非配向領域３ｂには電流が流れにくく、酸化物超電導層３を実質的に分断する。
非配向領域３ｂによって酸化物超電導層３が幅方向に区画されていることによって、酸化物超電導層３は、非配向領域３ｂによって分割されて細線化された複数本の超電導線（マルチフィラメント）として機能する。
非配向領域３ｂは、酸化物超電導層３を幅方向に区画するように形成されていれば、第２凹溝部２ａ上の部分全体に形成されていなくても良い。即ち、非配向領域３ｂは、非配向領域３ｂを挟んで隣り合う配向性の高い酸化物超電導層３同士の電流を阻害できれば、部分的に幅が広くなったり狭くなったりしても良い。
【００４１】
金属安定化層（保護層）４は、Ａｇ又はＡｇ合金などの良電導性を有する材料で形成されている。金属安定化層４は、酸化物超電導層３に対する接触抵抗が低く、酸化物超電導層３に対してなじみの良い層として形成される。金属安定化層４は、スパッタ法などの成膜法により積層されて、金属安定化層４の厚さは、１〜３０μｍ程度とされる。
金属安定化層４の表面には、酸化物超電導層３の第３凹溝部３ａを転写するように、第４凹溝部４ａが形成される。
【００４２】
金属安定化層４としては、Ａｇ又はＡｇ合金の層（保護層）に金属テープやめっき層が積層された構成が採用されてもよい。具体的に、Ａｇ又はＡｇ合金の層（保護層）を酸化物超電導層上に積層した後に、さらに、保護層の上に金属テープやめっき層が積層された構成であってもよい。
金属安定化層４の上に、あるいは、酸化物超電導線材５の周囲に、半田層を介して金属テープを積層しても良い。この場合、金属テープとしては、銅、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｎｉ合金等の銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、ステンレス等の比較的安価な導電性の金属材料を用いることができる。
積層された金属テープは、酸化物超電導層３が超電導状態から常電導状態に遷移しようとした時、金属安定化層４とともに、酸化物超電導層３の電流を転流するバイパスとして機能する。金属テープの厚さは、例えば、１０〜３００μｍとすることができる。酸化物超電導線材５の周囲に銅などのめっき層を形成する場合も、上述の金属テープを用いる場合と同様の機能が得られる。金属安定化層の構成は、他の実施形態に適用できる。
【００４３】
この酸化物超電導線材５は、さらに、全体が絶縁性の被覆層で被覆されていても良い（図示略）。被覆層で酸化物超電導線材５が被覆されることにより、酸化物超電導線材５の全体が保護され、安定した性能の酸化物超電導線材５が得られる。
被覆層は、例えば、酸化物超電導線材等の絶縁被覆に通常使用される、各種樹脂や酸化物等の公知の材質で形成されているのが好ましい。
前記樹脂として具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、シリコン樹脂、アルキッド樹脂、ビニル樹脂等が例示できる。また、紫外線硬化性樹脂が好ましい。
前記酸化物としては、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３等が例示できる。
被覆層による被覆の厚さは、特に限定されず、被覆対象部位等に応じて、適宜調節すれば良い。
被覆層は、被覆層の材質に応じて公知の方法で形成すれば良く、例えば、原料を酸化物超電導線材５上に塗布して、塗布膜を硬化させて被覆層を形成すれば良い。また、シート状の被覆が入手できる場合には、シート状の被覆を使用して酸化物超電導線材５上に積層しても良い。
【００４４】
この酸化物超電導線材５の酸化物超電導層３には、間隔をおいて並行に延びる複数本の非配向領域３ｂが形成されている。この非配向領域３ｂにより、酸化物超電導層３は分断され、酸化物超電導線材５は、複数のフィラメント１０に分割されている。各フィラメント１０は、機械的に分断されていないが、酸化物超電導層３に非配向領域３ｂが形成されているために、超電導状態において各フィラメント１０に電流が流れる。これにより、酸化物超電導線材５は、個別の複数の超電導線（フィラメント１０）が並行に配置された構成となる。
【００４５】
第１凹溝部１ａの本数（即ち、その上に形成される非配向領域２ｂ、３ｂの本数）を多くすることで、酸化物超電導線材５に形成されるフィラメント１０の本数は増加し、本数が多くなるほど交流損失が低減する。また、フィラメント１０の本数は増加すると遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失が低減する。これは、酸化物超電導層３を幅方向に分割すると、各フィラメント１０に侵入する磁束の移動量が分割数に応じて減少するためである。したがって、線状に形成される第１凹溝部１ａは、その本数を増加させて形成することが好ましい。しかしながら、フィラメント１０の幅を細くしすぎると、酸化物超電導層３において、非配向領域３ｂが占める割合が多くなり、臨界電流密度が低くなってしまう。また、この場合、酸化物超電導層３において、互いに隣り合う非配向領域３ｂ同士がつながり、長さ方向に電流が流れなくなってしまう虞がある。
したがって、基材１の第１凹溝部１ａ及び第１凹溝部１ａの上に形成される非配向領域２ｂ、３ｂによって分断されたフィラメント１０の幅は、１００μｍ以上とすることが好ましい。
なお、各フィラメント１０の幅は、それぞれ互いに同一でも異なっていても良いが、通常はほぼ同一とされる。
【００４６】
このように、非配向領域３ｂによって酸化物超電導層３が分割されて、細線化されることで、酸化物超電導線材５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
酸化物超電導線材５においては、複数の線状の非配向領域３ｂを形成することにより、酸化物超電導線材５が複数のフィラメント１０に分割される。各酸化物超電導層３間の１ｃｍ長あたりのフィラメント間の抵抗は、１Ω／ｃｍ以上となる。
【００４７】
なお、その他の実施形態として、金属安定化層４を第３凹溝部３ａに沿って分断した構成としても良い。このような金属安定化層４は、例えば、金属安定化層４の上にマスキングを行い、第３凹溝部３ａに対応する部分のマスキングを除去してエッチングを行うことで形成することができる。これにより、金属安定化層４の第３凹溝部３ａに対応する部分を除去でき、酸化物超電導層３の配向性の高い部分の上にのみに金属安定化層４を積層した状態とできる。
また、金属安定化層４に金属テープやめっき層を積層する場合においても、金属テープやめっき層を酸化物超電導層３の非配向領域３ｂ上に位置する部分をエッチングなどにより除去してもよい。
このような実施形態においては、各フィラメント１０同士が、電気的に接続されないため、遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失をより効果的に低減できる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る酸化物超電導線材５の製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係る酸化物超電導線材５の製造方法は、基材１に第１凹溝部１ａを形成する工程を有している。以下に具体的な製造方法を説明する。
【００４９】
まず、テープ状の基材１を用意して、この基材１の主面１ｂを研磨して、主面１ｂの算術平均粗さＲａを３ｎｍ〜４ｎｍとする。さらに、前記基材の主面１ｂをアセトンにより脱脂、洗浄する。以上の工程を経ることで、基材１の主面１ｂは、中間層２を積層した際に中間層２の配向性を得やすいように準備される。
【００５０】
次に、このテープ状の基材１の主面１ｂに線状の第１凹溝部１ａを形成する（一本又は複数本の配向阻害領域を形成する）。
図２は、本実施形態において、基材１の主面１ｂに第１凹溝部１ａを形成する第１凹溝部加工装置９を示す概略図である。
【００５１】
第１凹溝部加工装置９は、送出しリール６と、巻取りリール７と、送出しリール６と巻取りリール７との間に配置される中継リール８Ａと、加工工具８とから概略構成されている。
基材１は、送出しリール６に巻回されている。巻取りリール７には、モータ（図示略）等の搬送装置が取り付けられている。基材１を巻取りリール７に巻き掛けて、搬送装置を動作させることで、基材１を送出しリール６から送り出して、中継リール８Ａを介し、基材１を巻取りリール７で巻き取ることができる。
【００５２】
加工工具８は、加工工具８の先端が中継リール８Ａに向けられた金属加工用の刃物である。加工工具８の先端は、例えば、Ｖ字状に鋭利な形状とされる。
基材１を巻取りリール７に巻き取りながら、加工工具８の先端を、中継リール８Ａの外周に沿って搬送される基材１に押し当てることで、基材１に直線状の溝（第１凹溝部１ａ、図１Ａ及び図１Ｂ参照）を形成することができる。
なお、加工工具８を図２の奥行方向（Ｘ軸方向）に並べて複数配置することで、テープ状の基材１の長手方向に沿って平行な第１凹溝部１ａを複数形成することができる。
【００５３】
このように、第１凹溝部１ａを形成した酸化物超電導線材５に従来公知の方法で、中間層２を積層する（積層工程、前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる前記中間層を積層）。さらに、中間層２の主面に酸化物超電導層３を積層する（前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層する）。中間層２の成膜工程において、第１凹溝部１ａ上には、配向性を有さない非配向領域２ｂが形成される。同様に酸化物超電導層３の成膜工程において、中間層２の非配向領域２ｂ上に酸化物超電導層３の非配向領域３ｂが形成される（前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成する）。
さらに金属安定化層４を積層することで、非配向領域３ｂにより複数のフィラメント１０に分割され、細線化された酸化物超電導線材５を作製することができる。
【００５４】
本実施形態に係る酸化物超電導線材５の製造方法においては、酸化物超電導層３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が酸化物超電導層３に施されない。このため、酸化物超電導層３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、同様の理由から、各層の耐剥離性（剥離強度）が悪化することがない。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態に係る酸化物超電導線材１５を示す断面図である。以下、図３を基に、酸化物超電導線材１５について説明する。
第２実施形態に係る酸化物超電導線材１５は、配向阻害領域の構成の点で、第１実施形態に係る酸化物超電導線材５とは異なる。
【００５６】
図３に示すように、酸化物超電導線材１５は、基材１１上に、中間層１２（下地層１２Ａ、配向層１２Ｂ、キャップ層１２Ｃ）、酸化物超電導層１３及び金属安定化層１４がこの順に積層されている。また、この酸化物超電導線材１５の中間層１２及び酸化物超電導層１３には、非配向領域１２ｂ、１３ｂが形成されている。
【００５７】
基材１１の主面１１ｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の第１凸条部（配向阻害領域）１１ａが形成されている。この第１凸条部１１ａは、基材１１の主面１１ｂに線状に付着、固化させた固着剤１６である。固着剤１６としては、例えば、成膜時や熱処理時の熱に耐える耐熱性接着剤を使用することができる。また、乾燥により固化する耐熱性のインクのような材料を用いて固着剤１６を形成しても良い。
第１凸条部１１ａの形態として、固着剤１６を付着させて固化させることで形成される凸条部に限定されず、他の形態を有する凸条部を形成してもよい。例えば、基材１１の主面１１ｂを凹凸形状に加工することで第１凸条部１１ａを形成しても良い。
【００５８】
第１凸条部１１ａの高さＨは、０．３μｍ以上１０μｍ以下、幅Ｗ２は、１０μｍ以上５００μｍ以下、とすることが好ましい。
第１凸条部１１ａの高さＨを０．３μｍ以上とすることでこの第１凸条部１１ａ上に形成される部分の中間層１２に非配向領域１２ｂを形成することができる。また、第１凸条部１１ａの高さＨを１０μｍ以下とすることで、第１凸条部１１ａの影響で、中間層１２の結晶配向すべき領域の配向性に対する影響を低減できる。
第１凸条部１１ａの幅Ｗ２を１０μｍ以上とすることで、十分な幅を有する非配向領域１２ｂを形成することができる。また、第１凸条部１１ａの幅Ｗ２を５００μｍ以下とすることで、酸化物超電導層１３の非配向領域１３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
【００５９】
中間層１２において、第１凸条部１１ａの上に形成される部分には、非配向領域１２ｂが形成されている。これは、第１凸条部１１ａが配向阻害領域として機能するためである。
固着剤１６は、基材１１の主面１１ｂに付着する異物であるため、固着剤１６の上に形成される中間層１２は、所定の方向に配向することができなくなる。また、中間層１２の配向性は、中間層１２が積層される基材１１の主面１１ｂの表面性状に依存する。固着剤１６からなる第１凸条部１１ａは、段差を形成するため、中間層１２の配向性を乱し、中間層１２に非配向領域１２ｂを形成する。
また、第１凸条部１１ａ上に形成される中間層１２は、第１凸条部１１ａを転写するように、第１凸条部１１ａの表面に第２凸条部１２ａが形成される。第２凸条部１２ａは、第１凸条部１１ａと同様に、線状に盛り上がって形成される。
【００６０】
酸化物超電導層１３において、中間層１２の非配向領域１２ｂ上に形成される部分は、配向性を有していない非配向領域１３ｂとなる。
酸化物超電導層１３は、中間層１２（特に配向層１２Ｂ、キャップ層１２Ｃ）によって配向性が制御されているため、中間層１２の非配向領域１２ｂ上に形成された部分は配向性を有することができない。加えて、中間層１２の非配向領域１２ｂの表面には線状の第２凸条部１２ａが形成されている。酸化物超電導層１３の配向性は、中間層１２の配向性のみならず、中間層１２の表面性状にも依存する。このため、第２凸条部１２ａの上（特に段部）に形成される酸化物超電導層１３は、より配向しにくくなる。
【００６１】
第２実施形態に係る酸化物超電導線材１５は、酸化物超電導層１３が非配向領域１３ｂにより、酸化物超電導層１３は実質的に分断されている。これにより、酸化物超電導線材１５は、複数のフィラメント２０に分割され、複数のフィラメント２０が並行に配置された構成となる。
このように、非配向領域１３ｂによって酸化物超電導層１３が分割され、酸化物超電導層１３が細線化されることで、酸化物超電導線材１５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
【００６２】
次に、本実施形態に係る酸化物超電導線材１５の製造方法の一例について説明する。
まず、第１実施形態に係る製造方法と同様に、テープ状の基材１１を研磨し、さらに脱脂、洗浄する。
次に、このテープ状の基材１１の主面１１ｂに線状の第１凸条部１１ａを形成する。
図４は、本実施形態において、基材１１の主面１１ｂに第１凸条部１１ａを形成する第１凸条部加工装置１９を示す概略図である。
第１凸条部加工装置１９は、送出しリール６と巻取りリール７と塗布部１８とから概略構成されている。第１凸条部加工装置１９は、基材１１を巻取りリール７に巻き取りながら、塗布部１８によって、第１凸条部１１ａとなる固着剤１６を、基材１１に塗布する。これにより、第１凸条部１１ａを直線状に形成することができる。
塗布部１８の構成として、先端にノズルが形成され、インクジェット法により吐出する構成としても良い。また、材料の塗布しない部分をマスクしながら、スプレー法により、材料をスプレー状に基材１１に向けて吹きかける構成としても良い。
第１凸条部１１ａを形成した酸化物超電導線材１５に従来公知の方法で、中間層１２を積層する（積層工程）。さらに、中間層１２の主面に酸化物超電導層１３を積層する。これにより、中間層１２に非配向領域１２ｂが形成され、酸化物超電導層１３に非配向領域１３ｂが形成され、非配向領域１３ｂにより酸化物超電導層１３が複数のフィラメント２０に分割され、細線化された酸化物超電導線材１５を作製できる。
【００６３】
本実施形態に係る酸化物超電導線材１５の製造方法は、酸化物超電導層１３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が酸化物超電導層１３に施されていない。このため、酸化物超電導層１３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、同様の理由から、各層の耐剥離性（剥離強度）が悪化することがない。
【００６４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。
図５は、第３実施形態に係る酸化物超電導線材２５を示す断面図である。以下、図５を基に、酸化物超電導線材２５について説明する。
第３実施形態に係る酸化物超電導線材２５は、配向阻害領域の構成の点で、第１実施形態に係る酸化物超電導線材５とは異なる。
【００６５】
図５に示すように、酸化物超電導線材２５は、基材２１上に、中間層２２（下地層２２Ａ、配向層２２Ｂ、キャップ層２２Ｃ）、酸化物超電導層２３及び金属安定化層２４がこの順に積層されている。
基材２１の主面２１ｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の第１粗面部（配向阻害領域）２１ａが形成されている。この第１粗面部２１ａは、その算術表面粗さＲａが５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされた領域である。
なお、第１粗面部２１ａ以外の基材２１の主面は、算術平均粗さＲａが３ｎｍ〜４ｎｍ程度となるように研磨されている。
【００６６】
第１粗面部２１ａの幅Ｗ３は、１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。第１粗面部２１ａの幅Ｗ３を１０μｍ以上とすることでこの第１粗面部２１ａ上に形成される部分の中間層２２に非配向領域２２ｂを形成することができる。また、第１粗面部２１ａの幅Ｗ３を５００μｍ以下とすることで、酸化物超電導層２３の非配向領域２３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
【００６７】
このような、第１粗面部２１ａは、例えば、基材２１の主面２１ｂに対するレーザ照射により形成することができる。
一例として、図２の第１凹溝部加工装置９において、加工工具８をレーザ照射装置に置き換えて、基材２１の主面２１ｂにレーザ光を照射し主面２１ｂを溶融、再固化させることで、主面２１ｂに第１粗面部２１ａを形成することができる。
【００６８】
中間層２２の配向性は、中間層２２が積層される基材２１の主面２１ｂの表面性状に依存するため、第１粗面部２１ａは、配向阻害領域として機能する。第１粗面部２１ａ上に形成される中間層２２には非配向領域２２ｂが形成される。
また、第１粗面部２１ａ上に形成される非配向領域２２ｂの表面には、第２粗面部２２ａが形成される。第２粗面部２２ａは、第１粗面部２１ａと同様に、線状に形成される。
【００６９】
酸化物超電導層２３において、中間層２２の非配向領域２２ｂ上に形成される部分は、配向性を有していない非配向領域２３ｂとなる。
酸化物超電導層２３は、中間層２２（特に配向層２２Ｂ、キャップ層２２Ｃ）によって配向性が制御されているため、中間層２２の非配向領域２２ｂ上に形成された部分は配向性を有することができない。加えて、中間層２２の非配向領域２２ｂの表面には、第２粗面部２２ａが形成されている。したがって、非配向領域２２ｂ上に形成される酸化物超電導層２３は非配向領域２３ｂとなる。
【００７０】
第３実施形態に係る酸化物超電導線材２５は、酸化物超電導層２３が非配向領域２３ｂにより、酸化物超電導層２３は実質的に分断されている。これにより、酸化物超電導線材２５は、複数のフィラメント３０に分割され並行に配置された構成となる。
このように、非配向領域２３ｂによって酸化物超電導層２３が分割され、酸化物超電導層２３が細線化されることで、酸化物超電導線材２５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
【００７１】
本実施形態に係る酸化物超電導線材２５においては、酸化物超電導層２３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が施されていない。このため、酸化物超電導層２３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、同様の理由から、各層の耐剥離性（剥離強度）が悪化することがない。
【００７２】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。
図６Ａは、第４実施形態に係る酸化物超電導線材３５を示す断面図である。また、図６Ｂは、酸化物超電導層３３の非配向領域３３ｂの拡大図である。以下、図６Ａ及び図６Ｂを基に、酸化物超電導線材３５について説明する。
第４実施形態に係る酸化物超電導線材３５は、凹溝部３２Ｂａの構成の点で、第１実施形態に係る酸化物超電導線材５とは異なる。
【００７３】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、酸化物超電導線材３５は、基材３１の主面３１ｂ上に、中間層３２（下地層３２Ａ、配向層３２Ｂ、キャップ層３２Ｃ）、酸化物超電導層３３及び金属安定化層３４がこの順に積層されている（前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる前記中間層が積層されている）。
【００７４】
中間層３２を構成する配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂには、中間層または基材３１の内部にまで達する凹溝部３２Ｂａが形成されている。凹溝部３２Ｂａは、間隔をおいて平行に延びている。凹溝部３２Ｂａは、配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂに加工工具を押し当てて基材３１を移動させることで形成することができる。凹溝部３２Ｂａの形成方法は、第１実施形態に係る第１凹溝部１ａの形成方法と同様である。
【００７５】
主面３２Ｂｂに凹溝部３２Ｂａが形成されることで、凹溝部３２Ｂａの直下及びその周囲に位置する配向層３２Ｂの配向性が乱され、配向層３２Ｂに非配向領域が形成される。図６Ｂに拡大して示すように、凹溝部３２Ｂａの縁部には、配向層３２Ｂが盛り上がった隆起部３２Ｂｃが形成されている。隆起部３２Ｂｃは、加工工具を配向層３２Ｂに押し当てて凹溝部３２Ｂａを形成する際に、加工工具により押圧された配向層３２Ｂ、下地層３２Ａ及び基材３１を構成する材料の一部が凹溝部３２Ｂａの外側に逃げて盛り上がることで形成される。したがって、配向層３２Ｂは、凹溝部３２Ｂａと隆起部３２Ｂｃにおいて配向性を有さない。即ち、凹溝部３２Ｂａと隆起部３２Ｂｃが形成された領域は、非配向領域として機能する。また、凹溝部３２Ｂａと隆起部３２Ｂｃは、凹溝部３２Ｂａと隆起部３２Ｂｃの上に積層される酸化物超電導層３３の配向性を阻害する配向阻害領域として機能する。
【００７６】
凹溝部３２Ｂａの幅Ｗ４は、０．３μｍ以上４０μｍ以下とすることが好ましい。
凹溝部３２Ｂａの幅Ｗ４を０．３μｍ以上とすることで酸化物超電導層３３に確実に非配向領域３３ｂを形成することができる。また、凹溝部３２Ｂａの幅Ｗ４を４０μｍ以下とすることで、酸化物超電導層３３の非配向領域３３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
なお、本明細書において、凹溝部３２Ｂａとは、配向層３２Ｂが凹み、成膜厚さより薄くなっている領域を意味する。したがって、隆起部３２Ｂｃは、凹溝部３２Ｂａに含まれず、凹溝部３２Ｂａの両側に形成された領域となる。凹溝部３２Ｂａの幅Ｗ４は、隆起部３２Ｂｃを含まず、配向層３２Ｂが凹んだ部分の幅である。凹溝部３２Ｂａの深さＤ４は、配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂから凹溝部３２Ｂａの最も深い部分までの深さ方向の距離である。
【００７７】
凹溝部３２Ｂａの深さＤ４は、０．３μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。
凹溝部３２Ｂａの深さＤ４を０．３μｍ以上とすることでこの酸化物超電導層３３に確実に非配向領域３３ｂを形成することができる。また、凹溝部３２Ｂａの深さＤを１０μｍ以下とすることで、基材３１の強度を維持することができる。
なお、凹溝部３２Ｂａの断面形状は、図６Ａ及び図６Ｂに示された略円弧形状に限られず、例えば、Ｖ字状の溝であっても良い。
【００７８】
キャップ層３２Ｃのうち、配向層３２Ｂの凹溝部３２Ｂａ及び隆起部３２Ｂｃの上に積層される部分は、配向性を有さない。中間層３２は、全体として非配向領域３２ｂを有する。また、非配向領域３２ｂは、凹溝部３２Ｂａ及びその縁部に位置する３２Ｂｃに対応する領域である。
【００７９】
酸化物超電導層３３は、中間層３２（特に配向層３２Ｂ、キャップ層３２Ｃ）によって配向性が制御されているため、中間層３２の非配向領域３２ｂ上に形成された部分は配向性を有することができない。酸化物超電導層３３において、中間層３２の非配向領域３２ｂ上に形成される部分は、配向性を有していない非配向領域３３ｂとなる。
【００８０】
第４実施形態に係る酸化物超電導線材３５は、酸化物超電導層３３が非配向領域３３ｂにより、酸化物超電導層３３は実質的に分断されている。これにより、酸化物超電導線材３５は、複数のフィラメント４０に分割され並行に配置された構成となる。このように、非配向領域３３ｂによって酸化物超電導層３３が分割され、酸化物超電導層３３が細線化されることで、酸化物超電導線材３５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
【００８１】
また、第４実施形態に係る酸化物超電導線材３５は、酸化物超電導層３３の配向性を制御する中間層３２の一部を直接的に加工して、凹溝部３２Ｂａを形成している。これにより、中間層３２により確実に非配向領域３２ｂを形成することができる。
【００８２】
本実施形態に係る酸化物超電導線材３５は、酸化物超電導層３３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が施されていない。このため、酸化物超電導層３３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、各層の耐剥離性（剥離強度）が悪化することがない。
【００８３】
一般的に積層された酸化物超電導層３３は、酸化物超電導層３３の下に位置する層に対する耐剥離性が弱いことが知られている。本実施形態に係る酸化物超電導線材３５によれば、酸化物超電導層３３と酸化物超電導層３３の下に位置する中間層３２との耐剥離性を高めることができる。即ち、酸化物超電導層３３の剥離を抑制できる。配向層３２Ｂの凹溝部３２Ｂａは、配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂに加工工具を押し当てることで形成されており、表面に加工に起因する微細な凹凸が形成されている。凹凸を有する凹溝部３２Ｂａ上に形成されたキャップ層３２Ｃにおいては、配向層３２Ｂに形成された微細な凹凸に倣って、キャップ層３２Ｃの表面に微細な凹凸が形成される。キャップ層３２Ｃ上に酸化物超電導層３３が形成されると、微細な凹凸に起因するアンカー効果によりキャップ層３２Ｃと酸化物超電導層３３との接合強度が大きくなるため、酸化物超電導層３３の耐剥離性が高まる。これにより、酸化物超電導層３３が剥離しにくくなると考えられる。
【００８４】
なお、本実施形態では、中間層３２のうち、配向層３２Ｂに凹溝部３２Ｂａを形成する構成を例示した（前記中間層を構成する前記複数層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成した）。中間層３２に形成される凹溝部は、中間層３２を構成する複数層のうち何れかの層（積層された層）の主面に形成されていればよい。これにより、凹溝部は、中間層３２に非配向領域３２ｂを構成できる。即ち、中間層３２の非配向領域３２ｂは、中間層３２を構成する複数層のうち何れかの層に形成された凹溝部により配向が乱された領域であればよい。
また、本実施形態に例示したように、配向層３２Ｂに凹溝部３２Ｂａを形成することで、凹溝部３２Ｂａは、配向層３２Ｂ上に形成されたキャップ層３２Ｃにより覆われる。配向層３２Ｂに凹溝部３２Ｂａを形成する場合、凹溝部３２Ｂａに位置する部分である配向層３２Ｂ、および、その部分の下に位置する中間層の各層が薄くなったりする。あるいは、中間層の各層が、部分的に除去され、基材３１が露出したりして、基材３１を構成する材料の元素が酸化物超電導層３３に拡散しやすくなる。凹溝部３２Ｂａにキャップ層３２Ｃを形成することで、凹溝部３２Ｂａの領域内で基材３１と酸化物超電導層３３が直接接触することがない。これにより、基材３１を構成する金属材料が、酸化物超電導層３３への拡散することを抑制できる。したがって、凹溝部３２Ｂａが、配向層３２Ｂに形成され、キャップ層３２Ｃにより凹溝部３２Ｂａを覆う構造とすることが好ましい。
【００８５】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。
図７は、第５実施形態に係る酸化物超電導線材４５を示す断面図である。以下、図７を基に、酸化物超電導線材４５について説明する。
第５実施形態に係る酸化物超電導線材４５の構成は、第２実施形態に係る酸化物超電導線材１５の構成と類似している。凸条部４２ａが形成される位置の点で、第５実施形態に係る酸化物超電導線材４５が第２実施形態に係る酸化物超電導線材１５とは異なる。
【００８６】
図７に示すように、酸化物超電導線材４５は、基材４１の主面４１ｂ上に、中間層４２（下地層４２Ａ、配向層４２Ｂ、キャップ層４２Ｃ）、酸化物超電導層４３及び金属安定化層４４がこの順に積層されている。また、この酸化物超電導線材４５の酸化物超電導層４３には、非配向領域４３ｂが形成されている。
【００８７】
中間層４２の主面４２ｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の凸条部（配向阻害領域）４２ａが形成されている。この凸条部４２ａは、基材４１の主面４１ｂに線状に付着、固化させた固着剤１６である。凸条部４２ａの形態としては、第２実施形態に係る第１凸条部１１ａと同様に、固着剤１６を付着させて固化させることで形成される凸条部に限定されず、他の形態を有する凸条部を形成してもよい。第２実施形態における第１凸条部１１ａの形成と同様の方法により、凸条部４２ａを形成することができる。
凸条部４２ａは、凸条部４２ａの上に積層される酸化物超電導層４３の配向性を阻害する配向阻害領域として機能する。また、凸条部４２ａは、中間層４２の一部であり、配向性を持たない固着剤１６からなる非配向領域である。
【００８８】
凸条部４２ａの高さＨ５は、０．３μｍ以上１０μｍ以下、幅Ｗ５は、１０μｍ以上５００μｍ以下、とすることが好ましい。
凸条部４２ａの高さＨ５を０．３μｍ以上とすることでこの凸条部４２ａ上に形成される部分の酸化物超電導層４３に非配向領域４３ｂを形成することができる。また、凸条部４２ａの高さＨ５を１０μｍ以下とすることで、凸条部４２ａの影響で、酸化物超電導層４３の結晶配向すべき領域の配向性に対する影響を低減できる。
凸条部４２ａの幅Ｗ５を１０μｍ以上とすることで、十分な幅を有する非配向領域４３ｂを形成することができる。また、凸条部４２ａの幅Ｗ５を５００μｍ以下とすることで、酸化物超電導層４３の非配向領域４３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
【００８９】
酸化物超電導層４３は、中間層４２（特に配向層４２Ｂ、キャップ層４２Ｃ）によって配向性が制御される。酸化物超電導層４３において、凸条部４２ａ上に形成される部分は、中間層４２の上に直接的に積層されていないために、配向性を有さない非配向領域４３ｂとなる。
【００９０】
第５実施形態に係る酸化物超電導線材４５は、酸化物超電導層４３が非配向領域４３ｂにより、酸化物超電導層４３は実質的に分断されている。これにより、酸化物超電導線材４５は、複数のフィラメント５０に分割され、複数のフィラメント５０が並行に配置された構成となる。非配向領域４３ｂによって酸化物超電導層４３が分割され、酸化物超電導層４３が細線化されることで、酸化物超電導線材４５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
【００９１】
本実施形態に係る酸化物超電導線材４５は、酸化物超電導層４３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が施されていない。このため、酸化物超電導層４３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、同様の理由から、各層の耐剥離性が悪化することがない。
【００９２】
また、第５実施形態では、中間層４２のうち、キャップ層４２Ｃの主面４２ｂに凸条部４２ａを形成する構成を例示した。中間層４２に形成される凸条部４２ａは、中間層４２を構成する複数層のうち何れかの層（積層された層）の主面に形成されていればよい。これにより、凸条部は、酸化物超電導層４３に非配向領域４３ｂを構成できる。
【００９３】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について説明する。
図８に、第６実施形態に係る酸化物超電導線材５５の断面図を示す。以下、図８を基に、酸化物超電導線材５５について説明する。
第６実施形態に係る酸化物超電導線材５５は、第３実施形態に係る酸化物超電導線材２５の構成と類似している。粗面部５２Ｂａが形成される位置の点で、第６実施形態に係る酸化物超電導線材５５が第３実施形態に係る酸化物超電導線材２５とは異なる。
【００９４】
図８に示すように、酸化物超電導線材５５は、基材５１の主面５１ｂ上に、中間層５２（下地層５２Ａ、配向層５２Ｂ、キャップ層５２Ｃ）、酸化物超電導層５３及び金属安定化層５４がこの順に積層されている。
配向層５２Ｂの主面５２Ｂｂには、間隔をおいて平行に配置された複数本の粗面部（配向阻害領域）５２Ｂａが形成されている。この粗面部５２Ｂａは、その算術表面粗さＲａが５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされた領域である。
中間層５２において、粗面部５２Ｂａが形成された領域は、非配向領域として機能する。また、粗面部５２Ｂａは、粗面部５２Ｂａの上に積層される層の配向性を阻害する配向阻害領域として機能する。
【００９５】
粗面部５２Ｂａの幅Ｗ６は、１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。粗面部５２Ｂａの幅Ｗ６を１０μｍ以上とすることでこの粗面部５２Ｂａ上に形成される部分のキャップ層５２Ｃに非配向領域５２ｂを形成することができる。また、粗面部５２Ｂａを形成する工程で、配向層５２Ｂの配向性が乱れて配向層５２Ｂにも非配向領域５２ｂを形成することができる。粗面部５２Ｂａの幅Ｗ６を５００μｍ以下とすることで、酸化物超電導層５３の非配向領域５３ｂの幅を狭くして臨界電流密度を確保することができる。
粗面部５２Ｂａは、第３実施形態と同様に、レーザ照射により形成することができる。
【００９６】
酸化物超電導層５３において、中間層５２の非配向領域５２ｂ上に形成される部分は、配向性を有していない非配向領域５３ｂとなる。
酸化物超電導層５３は、中間層５２（特に配向層５２Ｂ、キャップ層５２Ｃ）によって配向性が制御されているため、中間層５２の非配向領域５２ｂ上に形成された部分は配向性を有することができない。したがって、非配向領域５２ｂ上に形成される酸化物超電導層５３は非配向領域５３ｂとなる。
【００９７】
第６実施形態に係る酸化物超電導線材５５は、酸化物超電導層５３が非配向領域５３ｂにより、酸化物超電導層５３は実質的に分断されている。これにより、酸化物超電導線材５５は、複数のフィラメント６０に分割され、複数のフィラメント６０が並行に配置された構成となる。非配向領域５３ｂによって酸化物超電導層５３が分割され、酸化物超電導層５３が細線化されることで、酸化物超電導線材５５の遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失が低減される。
【００９８】
本実施形態に係る酸化物超電導線材５５は、酸化物超電導層５３の積層後に、レーザ等による機械的な加工、又は、エッチング等による化学的な加工が酸化物超電導層５３に施されていない。このため、酸化物超電導層５３の配向領域以外の領域における超電導特性が悪化することがない。また、同様の理由から、各層の耐剥離性が悪化することがない。
【００９９】
なお、本実施形態では、中間層５２のうち、配向層５２Ｂに粗面部５２Ｂａを形成する構成を例示した。中間層５２に形成される粗面部は、中間層５２を構成する層のうち何れかの層の主面に形成されていればよい。これにより、粗面部は、中間層５２に非配向領域５２ｂを構成できる。
【実施例】
【０１００】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【０１０１】
＜試験例１＞
＜試料の作製＞
まず、ハステロイＣ−２７６（米国ヘインズ社商品名）からなる幅１０ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、長さ１０００ｍｍのテープ状の基材を準備した。基材の主面を平均粒径３μｍのアルミナを使用し研磨した。次に、前記基材の表面をアセトンにより脱脂、洗浄した。【０１０２】
この基材の主面に、基材の長手方向に延びる第１凹溝部（凹溝部）を形成した。図２に示す第１凹溝部加工装置において、加工工具として厚さ１００μｍの刃物を取り付けた。基材を送出しリールから巻取りリールに向けて搬送させながら、上記の刃物を基材の幅中央に押し当てて、長手方向に延びる傷（Ｖ字状の溝、第１凹溝部）を形成した。凹溝部によって基材は幅方向に幅５ｍｍずつに区画された。【０１０３】
この基材の主面上にスパッタ法によりＡｌ２Ｏ３（拡散防止層；膜厚１００ｎｍ）を成膜し、Ａｌ２Ｏ３膜の上に、イオンビームスパッタ法によりＹ２Ｏ３（ベッド層；膜厚３０ｎｍ）を成膜した。
次いで、このベッド層上に、イオンビームアシスト蒸着法（ＩＢＡＤ法）によりＭｇＯ（配向層；膜厚５〜１０ｎｍ）を形成し、ＭｇＯ膜の上にパルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）により５００ｎｍ厚のＣｅＯ２（キャップ層）を成膜した。次いで、ＣｅＯ２層上にＰＬＤ法により２．０μｍ厚のＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ（酸化物超電導層）を形成した。この酸化物超電導層上にスパッタ法によりＡｇからなる金属安定化層を形成し、さらに５００℃で１０時間の酸素アニールを行い２６時間炉冷後に取り出した。
以上の手順を経て、サンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材を作製した。【０１０４】
上記のサンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材の作製手順において、基材の主面に第１凹溝部を形成する工程を省いた工程により、サンプルＮｏ．２の酸化物超電導線材を作製した。【０１０５】
さらに、この線材の金属安定化層の表面にポリイミドテープで、線材の幅中央に長手方向に延びる幅１００μｍの隙間を形成してマスキングを行った。次に、硝酸を用いて金属安定化層とＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘからなる酸化物超電導層とをエッチングして、線材の中央に幅１００μｍの溝を形成し、線材を複数の線材に分割し、線材の細線化を行った。これによりサンプルＮｏ．３の酸化物超電導線材を作製した。【０１０６】
＜評価方法＞
サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．３の酸化物超電導線材を７７Ｋに冷却し、線材の面に対して垂直方向に１Ｔの磁場を印加した状態で、四端子法を用い各サンプルの交流損失を測定した。
測定結果を表１に示す。【０１０７】
【表１】
2015170699.tif 000003
【０１０８】
表１に示すように、基材に第１凹溝部を形成することで、線材の分割と、マルチフィラメント化（細線化）が施されたサンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材は、細線化が施されていないサンプルＮｏ．２の酸化物超電導線材と比較して、交流損失の低減を図ることができた。また、サンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材は、エッチングにより酸化物超電導層が分離されて細線化されたサンプルＮｏ．３の酸化物超電導線材と同等程度に、交流損失を抑制できることが確認された。即ち、エッチングを行うことなく、単純な製造工程で酸化物超電導線材を複数の線材に分割し、細線化を行い、交流損失の低減を図ることができることが確認された。【０１０９】
＜試験例２＞
上記のサンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材の作製手順において、基材の主面に幅４０μｍ、深さ５μｍの第１凹溝部を形成し、銀安定化層の成膜を省いたサンプルを用意した。
このサンプルの酸化物超電導層の一部を、硝酸を用いたエッチングにより、除去した。その後、この部分（エッチングされた部分）を撮影して得られたＳＥＭ画像を図９に示す。なお、図９において、画像左側に位置する領域が中間層のキャップ層であるＣｅＯ２の表面である。画像中央に位置する領域がエッチングによる境界領域である。画像右側に位置する領域が酸化物超電導層であるＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘの表面である。画像中央に位置するエッチングによる境界領域では、酸化物超電導層を構成するＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘの結晶粒が表出した状態となっている。即ち、酸化物超電導層がエッチングの途中の状態となっており、凹溝部の線が見えなくなり途切れてしまっている。【０１１０】
図９において、符号Ａで示す直線が基材上の第１凹溝部に対応する中間層（キャップ層）のＣｅＯ２上に形成された第２凹溝部（図１Ａ及び図１Ｂの第２凹溝部２ａに対応）である。この第２凹溝部Ａの形成に起因して、酸化物超電導層の表面には、符号Ｂで示される第３凹溝部（図１Ａ及び図１Ｂの第３凹溝部３ａに対応）が表出していることが確認できる。【０１１１】
図１０は、電子線後方散乱回折法（ＥＢＳＤ）によって得られた画像であり、上述したサンプルにおけるＣｅＯ２キャップ層の第２凹溝部Ａに近い位置における結晶配向状態を示している。図１０において、濃灰色で示された部分が通常の良好な結晶配向性を示している。図１０に示すように、第２凹溝部Ａに沿って非配向領域（図１Ａ及び図１Ｂの非配向領域２ｂに対応）が形成されていることが確認できる。このことから、基材に凹溝部を形成することで、凹溝部の上に形成される中間層に非配向領域が形成されていることが確認された。【０１１２】
また、図１０において、第２凹溝部Ａの幅中央領域Ｃでは、キャップ層が結晶配向している。結晶配向性を有する幅中央領域Ｃが形成される理由は、以下の様に考察される。
試験例２において、基材の主面に第１凹溝部を形成する際に、先端中央が平坦な刃を有する加工工具（図２に示す加工工具８に相当）を使用した。これにより、第１凹溝部に、溝幅中央が平坦に形成され、これにより幅中央領域Ｃに結晶配向した部分が形成されたと考えられる。
図１０に示すように、幅中央領域Ｃに結晶配向している部分が存在していても、２本の非配向の部分に幅中央領域Ｃが挟まれているため、酸化物超電導層の全体において非配向の領域によって酸化物超電導層が分断されていることになる。したがって、このような場合であっても遮蔽電流及び遮蔽電流に起因する磁化損失、並びに交流損失を低減できる。【０１１３】
＜試験例３＞
まず、サンプルＮｏ．４の酸化物超電導線材を作製した。サンプルＮｏ．４は、第４実施形態に係る酸化物超電導線材（図６Ａ及び図６Ｂ）に対応している。サンプルＮｏ．４の酸化物超電導線材は、上記のサンプルＮｏ．１の酸化物超電導線材の作製手順において、基材の主面に凹溝部を形成する工程を省き、代わりに、配向層の主面に長手方向に延びる凹溝部を形成した。配向層の主面に凹溝部を形成する工程においては、まず、凹溝部加工装置において加工工具として厚さ１００μｍ（刃先の厚さは、約２０μｍ）の刃物を取り付けた。基材を送出しリールから巻取りリールに向けて搬送させながら、上記の刃物を基材の幅中央に押し当てて、長手方向に延びる傷（凹溝部）を形成した。凹溝部によって配向層は幅方向に幅５ｍｍずつに区画された。配向層に形成した凹溝部は、幅が約２０μｍ、深さ約１０μｍであった。【０１１４】
図１１は、サンプルＮｏ．４の配向層に形成された凹溝部Ｂを撮影して得られたＳＥＭ画像である。なお、図１１は、キャップ層及び酸化物超電導層を形成する前に撮影して得られた画像である。
また、図１２は電子線後方散乱回折法（ＥＢＳＤ）によって得られた画像であり、サンプルＮｏ．４におけるキャップ層の結晶配向状態を示している。図１２において、濃灰色で示された部分が通常の良好な結晶配向性を示している。図１２に示すように、凹溝部Ｂに沿って非配向領域（図６Ａ及び図６Ｂの非配向領域３２ｂに対応）が形成されていることが確認できる。このことから、配向層に凹溝部を形成することで、凹溝部の上に形成されるキャップ層に非配向領域が形成されていることが確認された。【０１１５】
（臨界電流値）
サンプルＮｏ．４とサンプルＮｏ．２（凹溝部なし）の酸化物超電導線材を７７Ｋに冷却し、四端子法を用いて、サンプルＮｏ．４及びサンプルＮｏ．２の臨界電流値（Ｉｃ）を測定した。サンプルＮｏ．４及びサンプルＮｏ．２の臨界電流値Ｉｃを表２に示す。【０１１６】
【表２】
2015170699.tif 000004
【０１１７】
表２に示すように、凹溝部を形成したことによる、臨界電流値の低下は、見られないことが確認された。【０１１８】
（剥離強度）
サンプルＮｏ．４とサンプルＮｏ．２（凹溝部なし）の酸化物超電導線材に対し、酸化物超電導層の剥離強度を測定した。
測定は、スタッドプル剥離試験により行った。
スタッドプル剥離試験においては、上記サンプルを構成する各線材の金属安定化層（Ａｇ層）の表面に直径２．７ｍｍのスタッドピンの先端部をエポキシ樹脂で接着固定（ピン先端部の接着面積５．７２ｍｍ２）した。その後、このスタッドピンを線材の上面に対して垂直方向に引っ張り、応力が低下した瞬間の引張荷重を剥離応力（剥離強度）として測定した。
スタッドピンは、線材の幅方向中心に接着した。
スタッドプル剥離試験において、まず、３０個のサンプルＮｏ．４及び３０個のサンプルＮｏ．２（凹溝部なし）を準備し、全てのサンプルに対してスタッドプル剥離試験を行った。３０個のサンプルＮｏ．４における測定結果の平均値と、３０個のサンプルＮｏ．２における測定結果の平均値とを算出した。算出結果を表３に示す。なお、各サンプルにおいて、剥離は、酸化物超電導層とキャップ層との間で生じた。【０１１９】
【表３】
2015170699.tif 000005
【０１２０】
表３に示すように、配向層に凹溝部を形成したサンプルＮｏ．４では、剥離力平均値が高く、耐剥離性が向上した。これは、凹溝部によって、酸化物超電導層とキャップ層との間の凹凸が形成され、アンカー効果によって耐剥離性が向上したためと考えられる。【０１２１】
（幅方向抵抗値）
サンプルＮｏ．４とサンプルＮｏ．２（凹溝部なし）の酸化物超電導線材を７７Ｋに冷却し、サンプルＮｏ．４及びサンプルＮｏ．２の線材の幅方向の抵抗値を計測した。各サンプルの幅方向抵抗値を表４に示す。【０１２２】
【表４】
2015170699.tif 000006
【０１２３】
表４に示すように、配向層に凹溝部を形成したサンプルＮｏ．４では、幅方向に抵抗値を生じた。このことから、酸化物超電導線材が幅方向に分割され、線材が細線化されていることが確認された。【０１２４】
＜試験例４＞
上述した試験例１では、１０ｍｍ幅の基材を用いたが、試験例４では、幅１０ｍｍの基材の側部を切断することによって得られた幅４ｍｍの基材をサンプル基材として用いた。幅４ｍｍの基材を得るには、幅１０ｍｍの基材を準備し、この基材の幅方向における両側から基材を切断し、幅４ｍｍの基材を得た。【０１２５】
試験例４では、幅４ｍｍの基材上に１本の凹溝部を形成したサンプルＮｏ．５（２分割線材）と、凹溝部が形成されていないサンプル（Ｎｏ．６）とを準備した。具体的に、サンプルＮｏ．５は、幅４ｍｍの基材の幅方向における中央に、基材の延在方向に沿うように、凹溝部が形成されている線材である。即ち、サンプルＮｏ．５は、１本の凹溝部によって分割された２分割線材である。
サンプルＮｏ．６は、配向層に凹溝部が形成されていない線材であり、無分割線材である。【０１２６】
次に、試験例４のサンプル（サンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６）の作成方法について説明する。第４実施形態（図６Ａ及び図６Ｂ）に述べた層構造が得られるように、幅４ｍｍの基材３１の主面３１ｂ上に、中間層３２（下地層３２Ａ、配向層３２Ｂ、キャップ層３２Ｃ）、酸化物超電導層３３及び金属安定化層３４をこの順に積層した。なお、金属安定化層３４としては、スパッタ法によって形成された銀層・銅層と、めっき法によって形成された銅層の２層構造を採用した。即ち、試験例４において用いた酸化物超電導線材は、第４実施形態の変形例と言える。【０１２７】
さらに、第４実施形態にて述べた方法と同様に、中間層３２を形成する際に、配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂに加工工具を押し当てて基材３１を移動させることで、凹溝部３２Ｂａを形成した。その後、配向層３２Ｂの主面３２Ｂｂ上に、キャップ層３２Ｃ、酸化物超電導層３３、及びＡｇ薄膜とＣｕ薄膜３４を順次形成した。
上記凹溝部３２Ｂａを形成する際に、配向層３２Ｂに１本の凹溝部３２Ｂａを形成して得られた線材（２分割線材）がサンプルＮｏ．５の線材である。配向層３２Ｂに凹溝部３２Ｂａを形成しない線材（無分割線材）がサンプルＮｏ．６の線材である。
サンプルＮｏ．５においては、金属安定化層３４が形成されているので、分割によって得られた複数のフィラメント間が導通している。【０１２８】
（線材の磁化損失測定）
図１３は、試験例４におけるサンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６の磁化損失の測定結果を示すグラフである。図１３において、横軸は、外部から印加した磁場Ｂ（Ｔ）を示しており、縦軸は、磁化（Ｔ）を示している。測定条件として、温度は６４Ｋ（絶対温度）であり、横軸に示す値となるように磁場を変化させながら、酸化物超電導層に垂直な方向に磁場を印加して磁化を測定した。【０１２９】
図１３に示す結果から、同じ値を示す磁場においては、例えば、磁場が０（Ｔ）である場合では、無分割（サンプルＮｏ．６）の磁化は約３０（Ｔ）及び約−３０（Ｔ）の値を示し、２分割（サンプルＮｏ．５）の磁化は約１５（Ｔ）及び約−１５（Ｔ）の値を示した。【０１３０】
上述した結果から、磁場が０（Ｔ）の場合において、サンプルＮｏ．６の磁化の絶対値は、サンプルＮｏ．５の磁化の絶対値よりも大きいことが分かる。【０１３１】
また、磁場が０（Ｔ）の場合に限らず、同じ磁場条件下において、サンプルＮｏ．５及びサンプルＮｏ．６との大小関係は同じであることが分かる。ただし、磁場が０（Ｔ）におけるサンプルＮｏ．６とサンプルＮｏ．５との差が約１５（Ｔ）であったが、磁場が０（Ｔ）から約２，９（Ｔ）に変化するに従って、又は、磁場が０（Ｔ）から約−２，９（Ｔ）に変化するに従って、その差が小さくなることが分かる。このことから、凹溝部が形成されていないサンプルＮｏ．６と、凹溝部が形成されているサンプルＮｏ．５とを比較すると、凹溝部を線材に形成することによって、磁化の大きさ（絶対値）を低減できることが分かる。即ち、２分割の場合では、磁化の大きさを小さくすることができる。【０１３２】
一般的に、磁化は、遮蔽電流に関係して発生することが知られている。具体的に、遮蔽電流が高い場合に、磁化量も高くなる。このため、無分割線材であるサンプルＮｏ．７の磁化の絶対値が高く、分割線材であるサンプルＮｏ．５がサンプルＮｏ．６よりも磁化の絶対値が低いという結果から、サンプルＮｏ．６の遮蔽電流よりも、サンプルＮｏ．５の遮蔽電流が低いことが分かる。即ち、分割線材であるサンプルＮｏ．５は、遮蔽電流の発生を抑制できるという効果が得られることが明らかである。この結果から、分割線材であるサンプルＮｏ．５においては、磁化損失を低減できることが分かる。【０１３３】
（磁気光学観察）
図１４Ａは、試験例におけるサンプルＮｏ．５（２分割線材）を示す図であって、磁気光学観察により撮影して得られた画像である。図１４Ｂは、試験例におけるサンプルＮｏ．６（無分割線材）を示す図であって、磁気光学観察により撮影して得られた画像である。
磁気光学観察においては、酸化物超電導層に磁場を印加した状態で酸化物超電導層を観察すると、超電導部分と非超電導部分とは異なる応答を示すことが知られている。このような超電導部分及び非超電導部分の性質を利用した磁気光学観察によってサンプルＮｏ．５（２分割線材）を観察すると、図１４Ａに示すように、線幅４ｍｍの線材の中央において非超電導部分が観察された。その一方、磁気光学観察によってサンプルＮｏ．６（無分割線材）を観察すると、図１４Ｂに示すように、非超電導部分が観察されず、基材上の全ての領域において超電導部分が観察された。【０１３４】
（線材の交流損失測定）
図１５は、試験例４におけるサンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６の交流損失の測定結果を示すグラフである。図１５において、横軸は、外部から印加した磁場Ｂ（Ｔ）を示しており、縦軸は、交流損失（ＡＣ  Ｌｏｓｓ、Ｊ／ｍ３  ｃｙｃｌｅ）を示している。測定条件として、温度は６４Ｋ（絶対温度）であり、横軸に示す値となるように磁場を変化させながら、酸化物超電導層に垂直な方向に磁場を印加して磁化を測定した。磁化法と呼ばれる算出方法を採用し、測定された磁化の値から交流損失を計算した。交流損失の測定においては、最大印加磁場を横軸にプロットし、１サイクルあたりの損失量を交流損失とし、縦軸にプロットしている。【０１３５】
サンプルＮｏ．５、Ｎｏ．６の交流損失を計算したところ、図１５に示す結果が得られた。主な計算値として、以下の計算値が挙げられる。即ち、磁場が約１．４２（Ｔ）において、サンプルＮｏ．５の交流損失は約３．６１×１０７（Ｊ／ｍ３）、サンプルＮｏ．６の交流損失は約６．３９×１０７（Ｊ／ｍ３）であった。また、磁場が約２．０３（Ｔ）において、サンプルＮｏ．５の交流損失は約４．２６×１０７（Ｊ／ｍ３）、サンプルＮｏ．６の交流損失は約７．７６×１０７（Ｊ／ｍ３）であった。また、磁場が約４．１２（Ｔ）において、サンプルＮｏ．５の交流損失は約６．２６×１０７（Ｊ／ｍ３）、サンプルＮｏ．６の交流損失は約１．１４×１０８（Ｊ／ｍ３）であった。
この結果から、無分割線材のサンプルＮｏ．６の交流損失は、２分割線材のサンプルＮｏ．５の約１．８倍であることが分かる。この結果から、分割線材であるサンプルＮｏ．５においては、交流損失を低減できることが分かる。【０１３６】
本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって制限されている。【０１３７】
例えば、上述の実施形態においては、特定の層に配向阻害領域を形成する場合を例示している。しかしながら、配向阻害領域が形成される層は、基材又は、中間層のうち何れの層であっても良い。即ち、酸化物超電導層の下に形成される層であれば、どの層であっても良い。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１１、２１、３１、４１、５１…基材、１ａ、３２Ｂａ…凹溝部（第１凹溝部、配向阻害領域）、１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ…主面、２、１２、２２、３２、４２、５２…中間層、２Ａ、１２Ａ、２２Ａ、３２Ａ、４２Ａ、５２Ａ…下地層、２Ｂ、１２Ｂ、２２Ｂ、３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ…配向層、２Ｃ、１２Ｃ、２２Ｃ、３２Ｃ、４２Ｃ、５２Ｃ…キャップ層、２ａ…第２凹溝部、２ｂ、３ｂ、１２ｂ、１３ｂ、２２ｂ、２３ｂ、３２ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５２ｂ、５３ｂ…非配向領域、３、１３、２３、３３、４３、５３…酸化物超電導層、４、１４、２４、３４、４４、５４…金属安定化層、５、１５、２５、３５、４５、５５…酸化物超電導線材、６…送出しリール、７…巻取りリール、８…加工工具、９…第１凹溝部加工装置、１０、２０、３０、４０、５０、６０…フィラメント、１１ａ、４２ａ…凸条部（第１凸条部、配向阻害領域）、１２ａ…第２凸条部、１６…固着剤、１８…塗布部、１９…第１凸条部加工装置、２１ａ、５２Ｂａ…粗面部（第１粗面部、配向阻害領域）、２２ａ…第２粗面部、３２Ｂｃ…隆起部
【図１Ａ】
2015170699.tif 000007
【図１Ｂ】
2015170699.tif 000008
【図２】
2015170699.tif 000009
【図３】
2015170699.tif 000010
【図４】
2015170699.tif 000011
【図５】
2015170699.tif 000012
【図６Ａ】
2015170699.tif 000013
【図６Ｂ】
2015170699.tif 000014
【図７】
2015170699.tif 000015
【図８】
2015170699.tif 000016
【図１３】
2015170699.tif 000017
【図１５】
2015170699.tif 000018
【図９】
2015170699.tif 000019
【図１０】
2015170699.tif 000020
【図１１】
2015170699.tif 000021
【図１２】
2015170699.tif 000022
【図１４Ａ】
2015170699.tif 000023
【図１４Ｂ】
2015170699.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月22日(2016.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された凹溝部であり、
前記中間層が、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有し、
前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層され、
前記凹溝部が、前記キャップ層により覆われている、酸化物超電導線材。
【請求項２】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に、線材の長さ方向に沿って形成された凸条部である、酸化物超電導線材。
【請求項３】
前記凸条部の高さは、０．３μｍ以上１０μｍ以下であり、前記凸条部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項４】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に、線材の長さ方向に沿って形成された粗面部であり、
前記粗面部は、前記粗面部が形成されていない部位より相対的に算術平均粗さＲａが大きい領域である、酸化物超電導線材。
【請求項５】
前記粗面部の算術平均粗さＲａは、５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、請求項４に記載の酸化物超電導線材。
【請求項６】
前記粗面部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項４又は５に記載の酸化物超電導線材。
【請求項７】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有する、２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、凹溝部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凹溝部を形成し、
前記凹溝部が、前記キャップ層により覆われ、前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項８】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有する、２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、凹溝部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凹溝部を形成し、
前記凹溝部が、前記キャップ層により覆われ、前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項９】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に加工工具を押し当てて、線材を長さ方向に移動させることで前記凹溝部を形成する、請求項７又は８に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１０】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、凸条部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凸条部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１１】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、凸条部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記凸条部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１２】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に固着剤を付着させることで前記凸条部を形成する、請求項１０又は１１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１３】
前記凸条部の高さは、０．３μｍ以上１０μｍ以下であり、前記凸条部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１４】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、粗面部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１５】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、粗面部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１６】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面にレーザ照射することで前記粗面部を形成する、請求項１４又は１５に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１７】
前記粗面部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月25日(2016.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に形成された第１凹溝部であり、
前記中間層が、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有し、
前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層され、
前記第１凹溝部が、前記キャップ層により覆われ、
前記キャップ層の表面に、前記第１凹溝部を転写するように、第２凹溝部が形成されている、酸化物超電導線材。
【請求項２】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に、線材の長さ方向に沿って形成された第１凸条部であり、
前記第１凸条部上に形成された前記中間層の表面に、前記第１凸条部を転写するように、第２凸条部が形成されている、酸化物超電導線材。
【請求項３】
前記第１凸条部の高さは、０．３μｍ以上１０μｍ以下であり、前記第１凸条部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項４】
基材と、
前記基材の主面上に積層され、配向性を有する１又は２以上の層を有し、線材の長さ方向に沿って延びる一本又は複数本の非配向領域を有する中間層と、
前記中間層上に積層され、前記中間層により結晶配向制御され、前記中間層の前記非配向領域上に位置する非配向領域を有する酸化物超電導層と、を有するマルチフィラメント化された酸化物超電導線材であって、
前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する層のうち何れかの層の主面に設けられた配向阻害領域を有し、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、前記基材の前記主面又は前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層の前記主面に、線材の長さ方向に沿って形成された粗面部であり、
前記粗面部は、前記粗面部が形成されていない部位より相対的に算術平均粗さＲａが大きい領域である、酸化物超電導線材。
【請求項５】
前記粗面部の算術平均粗さＲａは、５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、請求項４に記載の酸化物超電導線材。
【請求項６】
前記粗面部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項４又は５に記載の酸化物超電導線材。
【請求項７】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有する、２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、第１凹溝部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記第１凹溝部を形成し、
前記第１凹溝部が、前記キャップ層により覆われ、前記キャップ層の表面に、前記第１凹溝部を転写するように、第２凹溝部が形成され、前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項８】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、配向層と、前記配向層上に積層されたキャップ層と、を有する、２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、第１凹溝部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記第１凹溝部を形成し、
前記第１凹溝部が、前記キャップ層により覆われ、前記キャップ層上に前記酸化物超電導層が積層されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項９】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に加工工具を押し当てて、線材を長さ方向に移動させることで前記第１凹溝部を形成する、請求項７又は８に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１０】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、第１凸条部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記第１凸条部を形成し、
前記第１凸条部上に形成された前記中間層の表面に、前記第１凸条部を転写するように、第２凸条部が形成されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１１】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、第１凸条部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記第１凸条部を形成し、
前記第１凸条部上に形成された前記中間層の表面に、前記第１凸条部を転写するように、第２凸条部が形成されている、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１２】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に固着剤を付着させることで前記第１凸条部を形成する、請求項１０又は１１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１３】
前記第１凸条部の高さは、０．３μｍ以上１０μｍ以下であり、前記第１凸条部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１４】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記配向阻害領域を形成した後に、前記基材の前記主面上及び前記配向阻害領域上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、粗面部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１５】
主面を有する基材を準備し、
前記基材の前記主面上に、１又は２以上の層からなる中間層を積層し、
前記中間層を構成する前記層のうち何れかの層を積層した後に、前記積層された層の主面に、線材の長さ方向に沿って一本又は複数本の配向阻害領域を形成し、
前記中間層上及び前記配向阻害領域上に、前記中間層によって結晶配向制御される酸化物超電導層を積層し、
前記配向阻害領域の上側に位置する前記酸化物超電導層に非配向領域を形成し、
酸化物超電導線材をマルチフィラメント化する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記配向阻害領域は、前記配向阻害領域の上に積層される層の結晶配向性を阻害して前記非配向領域を形成させる領域であり、
前記配向阻害領域が、粗面部であり、
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面に前記粗面部を形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１６】
前記配向阻害領域を形成する際に、前記主面にレーザ照射することで前記粗面部を形成する、請求項１４又は１５に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項１７】
前記粗面部の幅は、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【国際調査報告】
2015170699.tif 000025
2015170699.tif 000026
2015170699.tif 000027
2015170699.tif 000028