(57)【要約】【課題】臨界電流密度Ｉcが高く、ケーブル、マグネット等の超電導機器や、ＮＭＲ、核融合、加速器、リニア等の高磁界発生装置として広汎に用いることが可能な超電導線材を提供する。また、そのような超電導線材を安価かつ容易に製造することが可能な製造方法を提供する。【解決手段】超電導線材は、Ｎｉ基合金テープからなる基材１上に、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７からなる中間層２、ＣｅＯ２からなるキャップ層３、ＹＢＣＯからなる超電導層４、Ａｇからなる保護層５を積層することによって形成されている。また、超電導層４のｃ軸配向度（Δω）が０°以上３°未満となるように調整されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも金属層を有する基材と、金属酸化物からなるキャップ層と、イットリウム系の超電導体からなる超電導層とを有する長尺帯状の超電導線材であって、
前記キャップ層におけるｃ軸配向度が０°以上３°未満の範囲内にあり、かつ面内配向度が０°以上１５°未満の範囲にあることを特徴とする超電導線材。
【請求項２】
前記超電導層のｃ軸配向度が０°以上３°未満の範囲内にあり、かつ面内配向度が前記キャップ層の面内配向度より小さい範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材。
【請求項３】
前記キャップ層がＣｅＯ２からなるものであることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の超電導線材。
【請求項４】
前記基材が、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７，ＹＳＺ，Ｙ２Ｏ３，ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３の内のいずれかの層を含み形成された中間層を前記金属層上に積層したものであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の超電導線材。
【請求項５】
前記中間層は平均表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下であり、表面の最大高低差（Ｒｚ）が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の超電導線材。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の超電導線材を製造するための製造方法であって、
電子ビーム蒸着法によって基材上にキャップ層を形成する工程と、
当該キャップ層上に超電導層を形成する工程とを含むことを特徴とする超電導線材の製造方法。
【請求項７】
前記超電導層を形成する工程が、有機金属化学気相成長法によって前記キャップ層上に超電導層を形成するものであることを特徴とする請求項６に記載の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、超電導線材に関するものであり、詳しくは、ケーブル、マグネット等の超電導機器や、ＮＭＲ、核融合、加速器、リニア等の高磁界発生装置に用いるためのイットリウム系の超電導線材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イットリウム（Ｙ）系の超電導体（たとえば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等）は、液体窒素温度（７７Ｋ）よりも高い臨界温度Ｔcを示し、ビスマス（Ｂｉ）系超電導体と比較して高臨界電流密度（Ｊc：単位ＭＡ／ｃｍ２（メガアンペアスクエアセンチメートル））と磁場中の臨界電流（Ｉc：単位Ａ（アンペア））が優れているため、超電導線材に加工し、超電導機器への応用が期待されている。Ｙ系超電導体は、隣接する超電導結晶の電流が流れるパスの結合が弱く、結晶構造の乱れが超電導特性を低下させると考えられている。一般に、Ｙ系超電導線材は配向性を有する下地層上にＹ系超電導体からなる薄膜をエピタキシャル成長させることによって超電導層を設けた超電導線材が開発されている。そのようなＹ系の超電導体層を設けた超電導線材においては、製造工程における薄膜のエピタキシャル成長を促進する目的で、金属基材と超電導層との間にＣｅＯ２からなるキャップ層が設けられることが多い。
【０００３】
一方、超電導線材を超電導機器や高磁界発生装置として利用可能なものとするためには、超電導線材の臨界電流Ｉcをより向上させる必要がある。上記したＹ系の超電導線材の臨界電流Ｉcを向上させる方法として、超電導層の下側に設けるＣｅＯ２からなるキャップ層の面内配向度を高める方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５６７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣｅＯ２からなるキャップ層の面内配向度を高めるだけでは、Ｙ系の超電導線材の臨界電流Ｉcを高めるのに不十分であることが、本発明の発明者の最近の研究で明らかになってきた。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、臨界電流Ｉcが高く広汎な用途に用いることが可能な超電導線材、およびそのような超電導線材を安価かつ容易に製造することが可能な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる本発明の内、請求項１に記載された発明は、少なくとも金属層を有する基材と、金属酸化物からなるキャップ層と、イットリウム系の超電導体からなる超電導層とを有する長尺帯状の超電導線材であって、前記キャップ層におけるｃ軸配向度（Δω）が０°以上３°未満の範囲内にあり、かつ面内配向度が０°以上１５°未満の範囲あることを特徴とするものである。なお、本発明における基材とは、金属層のみによって構成されるものと、金属層上に後述する中間層を積層したものとを含む概念である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記超電導層のｃ軸配向度が０°以上３°未満の範囲内にあり、かつ面内配向度が前記キャップ層の面内配向度より小さい範囲にあることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１、または請求項２に記載された発明において、
前記キャップ層がＣｅＯ２からなるものであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３に記載された発明において、前記基材が、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７，ＹＳＺ，Ｙ２Ｏ３，ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３の内のいずれかの層を含み形成された中間層を前記金属層上に積層したものであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記中間層は平均表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下であり、表面の最大高低差（Ｒｚ）が１５０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の超電導線材を製造するための製造方法であって、電子ビーム蒸着法によって基材上にキャップ層を形成する工程と、当該キャップ層上に超電導層を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。ここで電子ビーム（ＥＢ）蒸着法とは、真空中で１０ｋｅＶ程度の高エネルギーの電子ビーム（Ｅ１ｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ：ＥＢ）を水冷の銅製等のルツボ中の蒸着原料に照射し、原材料を加熱蒸気化させて蒸着を行う方法をいう。
【００１３】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載の発明において、前記超電導層を形成する工程が、有機金属化学気相成長法によって前記キャップ層上に超電導層を形成するものであることを特徴とするものである。ここで有機金属化学気相成長法（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）とは、薄膜材料を高温中で反応させて基材上に成膜するＣＶＤプロセスのうち、特にその材料に有機金属を用いる方法をいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の超電導線材は、非常に高い臨界電流Ｉcを発現し得るため、ケーブル、マグネット等の超電導機器や、ＮＭＲ、核融合、加速器、リニア等の高磁界発生装置として好適に用いることができる。また、本発明の超電導線材の製造方法によれば、キャップ層のｃ軸配向度を高くできるため、上層に形成される超電導層の配向度が向上し、臨界電流Ｉcの高い超電導線材を、安価、かつ、容易に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の超電導線材は、少なくとも金属層を有する基材と、金属酸化物からなるキャップ層と、Ｙ系の超電導体からなる超電導層とを有しており、キャップ層におけるｃ軸配向度（Δω）が０°以上３°未満の範囲内にあり、かつ面内配向度（Δφ）が０°以上１５°未満の範囲に調整されていることが必要である。
【００１６】
本発明の超電導線材において基材として用いる金属基材としては、強度および耐熱性に優れた、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｇ等の金属またはこれらの合金を用いることができる。それらの中でも、ステンレス、インコネル、ハステロイ（商標登録）、その他のニッケル系合金は、耐食性、耐熱性が良好であるので特に好ましい。
【００１７】
また、キャップ層を構成する金属酸化物としては、ＣｅＯ２を好適に用いることができるが、これに限定されることはなく、超電導層の結晶構造におけるａ−ｂ軸の格子定数が近い金属酸化物（たとえば、ＬａＭｎＯ３、ＳｒＴｉＯ３、(Ｂａ，Ｓｒ)ＴｉＯ３等）は代用可能であり、超電導層との格子定数差（格子ミスマッチ）が１０％以内程度であれば支障なく使用することができる。また、かかるＣｅＯ２キャップ層は、すべてがＣｅＯ２からなるものである必要はなく、Ｃｅの一部が他の金属原子または金属イオンで一部置換されたＣｅ−Ｍ−Ｏ系酸化物を用いることも可能である。そのようにＣｅＯ２からなるキャップ層を基材の上に積層することによって、その上に積層される超電導層の臨界電流Ｉcを高めることが可能となる。
【００１８】
さらに、キャップ層と金属層との間には、中間層を設けることも可能である。かかる中間層を形成する材料としては、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、Ｙ２Ｏ３，ＹＳＺ、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３等の酸化物、あるいは、パイロクロア構造、希土類−Ｃ構造、ペロブスカイト型構造、蛍石型構造を有するその他の化合物を用いることができる。また、それらの中でも、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７あるいはＹＳＺを用いることが好ましく、特に、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７を用いると、ＩＢＡＤ（Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＢＡＤ）法による成膜速度が速くなる上、面内配向度Δφが高くなるので好ましい。中間層は上記材料のいずれかの層を含み金属層上に形成されていればよく、上記材料と異なる層を含む複数層であってもよい。中間層の製造方法に関して、ＩＢＡＤ法が一般的に用いられるが、これに限定されるものではなく、面内配向度を損なわない成膜手法であれば、ＭＯＣＶＤ法、ＥＢ蒸着法、スパッタ法等が使用可能である。
【００１９】
一方、超電導層を構成する超電導体としては、Ｙ系の超電導体を用いる必要がある。本発明の超電導線材においては、結晶配向性を改善することで臨界電流Ｉcを向上させる効果があるが、Ｙ系を用いることで最も効果的に超電導特性の改善が実現できる。Ｙ系超電導体はＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ（すなわち、ＹＢＣＯ）等のＹ−１２３系酸化物を用いることが特に好ましいが、ＹがＳｍ、Ｈｏ、Ｇｄ等の他の希土類金属に置き換わった材料でも同様の効果が発揮できる。なお、超電導層は、通常の成膜法によって形成することができるが、超電導層の膜均一性、生産安定性および生産効率の点から、ＭＯＣＶＤ法を用いるのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の超電導線材は、上記したＹ系超電導体からなるキャップ層のｃ軸配向（すなわち、基材表面に直交する方向とキャップ層の結晶構造におけるｃ軸方向（結晶の（００１）方位）が一致していること。）の配向度（Δω）が０°以上３°未満の範囲にあり、かつ面内配向度が０°以上１５°未満の範囲である必要がある。このように、キャップ層のｃ軸配向度を非常に高いものとすることによって、超電導層の臨界電流Ｉcを効果的に高めることが可能となる。なお、キャップ層のｃ軸配向度は、２．５°未満であるとより好ましく、２°未満であると特に好ましい。また、キャップ層の面内配向度（Δφ）は０°以上１５°未満の範囲にある必要がある。キャップ層の面内配向度（Δφ）が低くなりすぎるとｃ軸配向度の改善だけでは高い臨界電流Ｉcを得ることができないため、面内配向度は上記範囲であることがより好ましく、０°以上１０°未満であると特に好ましい。
【００２１】
また、本発明の超電導線材は、超電導層のｃ軸配向度（Δω）が０°以上３°未満の範囲内である必要がある。上記範囲にあるキャップ層のｃ軸配向度を満たせば、適当な超電導層形成条件を用いることで容易に実現することができる。また、前記キャップ層の好ましい配向度を満たせば、超電導層の面内配向度は下地キャップ層の面内配向度より改善する自己配向効果が容易に得られる。このように、超電導層のｃ軸配向度および面内配向度をともに高いものとすることによって、超電導層のＩcを飛躍的に高めることが可能となる。なお、超電導層のｃ軸配向度は、２．５°未満であるとより好ましく、２°未満であると特に好ましい。
【００２２】
さらに、上記の如くキャップ層および超電導層のｃ軸配向度を高くするためには、下地となる層（金属層または中間層）の表面形状は、平均表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下であり、表面の最大高低差（Ｒｚ）が１５０ｎｍ以下である必要がある。キャップ層が下地にエピタキシャル成長する際、下地層表面を反映した膜が成長するが、上記範囲を逸脱した下地層ではキャップ層の配向性が不十分で、本発明の効果が十分得られない。また、キャップ層形成において、本発明の効果を発揮する必要最小限の膜厚は下地層表面形状に依存し、下地表面の最大高低差（Ｒｚ）以上の膜厚が必要である。膜厚が薄すぎると、表面突起や表面うねりを反映したｃ軸方向に傾きを持つキャップ層が形成されることになる。本発明では、必要最小限の膜厚があればよいが、さらに厚膜化するにつれｃ軸方向の傾きが補正されｃ軸配向度がさらに向上すると考えられる。
【００２３】
加えて、本発明を効果的に実現し、超電導層のｃ軸配向度を高いものとするためには、超電導層を積層するためのキャップ層をＥＢ蒸着法によって形成することが好ましい。ＥＢ蒸着法は電子ビームによって加熱された原料が原料蒸気圧に依存した蒸発速度で気化するので、気化された原料粒子は必要最小限の熱エネルギーのみを有し、均質な膜をエピタキシャル成長させるのに適している。一方、パルスレーザ蒸着（ＰＬＤ）法は、高エネルギーのパルスレーザを原料ターゲットに照射し、瞬時に原料を蒸発させるもので、気化された原料粒子は高いエネルギーを有するため、クラスター状の粒子で蒸発したり、膜形成される段階で粗大粒子が成長する傾向がある。このようにＥＢ蒸着法によってキャップ層を形成することにより、キャップ層の表面凹凸を小さくすることが可能となり、緻密な表面を形成することが可能となる。その結果、キャップ層の上に積層される超電導層のｃ軸配向度（Δω）および面内配向度（Δφ）を高めることが可能となる。
【００２４】
なお、上記の如く、ＥＢ蒸着法によってキャップ層を形成した場合には、超電導層の面内配向度（Δφ）やｃ軸配向度（Δω）をキャップ層のものより小さくすることが可能となる。その理由は、ＥＢ蒸着法によりキャップ層の表面凹凸を小さくして緻密な表面を形成することにより、超電導層の結晶成長を均一化することが可能となることに起因するものと考えられる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の超電導線材を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
［実施例１］
＜超電導線材の製造＞
超電導線材を製造する装置は、テープ状の長尺基材をパンケーキ状にリールに巻いた状態でセットできる一対の巻取り室・巻出し室を備え、その間に薄膜を形成できる成膜室を備えた構成の装置を用いた。テープ状基材が成膜室を通過する間に、イオンビームスパッタ法で中間層、ＥＢ蒸着法でキャップ層、ＭＯＣＶＤ法で超電導層を形成した。超電導線材の製造装置は、各層の成膜時に、基材加熱、イオンアシストビーム照射、成膜エリアにおける複数回通過機構（一般に、成膜エリア両端に設けたローラに基材テープを複数回らせん状に巻きつけて走行させる機構）等を必要に応じて備えている。
【００２７】
Ｎｉ基合金（ヘインズ社製Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（商標登録））テープからなる金属基材上に、ＩＢＡＤ法を用いて燒結体ターゲットにイオンビームを照射してプラズマを発生させることにより、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７からなる中間層を約１μｍの膜厚まで形成した。その際、基材温度は１５０℃であった。また、形成された中間層の面内配向性（Δφ）は１５°であり、表面粗さは、Ｒａ＝１３ｎｍ、Ｒｚ＝９２ｎｍであった。表面粗さの測定には、市販の日本電子（株）製ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）装置を用い、測定エリアは１０×１０μｍを用いた。
【００２８】
次に、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７中間層の上に、ＥＢ蒸着法を利用して、ＣｅＯ２からなるキャップ層を形成した。ＣｅＯ２膜は粒子径２〜３ｍｍ程度の粒状原料を蒸着源とした。なお、上記したＥＢ蒸着法によるＣｅＯ２キャップ層の形成は、基材温度６５０℃、テープ移動速度５ｍ／ｈの条件下で行い、得られたＣｅＯ２キャップ層の膜厚は、３００ｎｍであった。
【００２９】
しかる後、上記の如く得られたＣｅＯ２／ＧＺＯ／Ｈａｓｔｅｌｌｙ基材の上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＹＢＣＯ（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）からなる超電導層を形成した。得られたＹＢＣＯ超電導層の膜厚は１．０μｍであった。さらに、その超電導層の上に、市販のスパッタ装置を用い、Ａｇからなる保護層を積層し、酸素中において５００℃で熱処理することによって、実施例１の超電導線材を得た。図１は、得られた超電導線材の鉛直断面を示したものであり、Ｎｉ基合金テープからなる基材１の上には、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７からなる中間層２、ＣｅＯ２からなるキャップ層３、ＹＢＣＯからなる超電導層４、Ａｇからなる保護層５が積層されている。
【００３０】
＜超電導線材の評価＞
上記の如く得られた超電導線材を用いて、下記の方法によって、キャップ層および超電導層の配向度（面内配向度Δφ，ｃ軸配向度Δω）、超電導線材の臨界電流密度Ｉcを測定した。測定結果を表１に示す。
【００３１】
［面内配向度、ｃ軸配向度］
キャップ層および超電導層の結晶配向性は、市販のＸ線回折装置（たとえば、（株）リガク製Ｘ線回折装置  ＲＩＮＴ−ＴＴＲ  III）を用いた。面内配向度は極点図（ｐｏｌｅ  ｆｉｇｕｒｅ）を測定し、半値幅からΔφを算出する。この場合、ＣｅＯ２キャップ層は２θ角度で４７．５度付近に回折ピークを持つ（２２０）回折ピークを用い、ＹＢＣＯ超電導層は２θ角度で３２．８度付近に回折ピークを持つ（１０３）回折ピークを測定に用いた。また、ｃ軸配向度はロッキングカーブ（通常、散乱角２θを固定し、基材を回転（ω軸を回転）させ測定する。）を測定し、半値幅からΔωを算出する。この場合、ＣｅＯ２キャップ層は２θ角度で３３．０度付近に回折ピークを持つ（００２）回折ピークを用い、ＹＢＣＯ超電導層は２θ角度で４６．５度付近に回折ピークを持つ（００６）回折ピークを測定に用いた。上記測定において、Ｘ線発生源はＣｕ管球を用いた。
【００３２】
上記結晶配向性はキャップ層と超電導層が積層された状態においても、回折角度が異なるため、各層の結晶配向性を容易に区別して測定することができる。
【００３３】
［臨界電流Ｉc］
得られた超電導線材を用いて、液体窒素温度（７７Ｋ）で、電圧端子の間隔を１ｃｍとした直流４端子法により電流電圧曲線を測定した。そして、測定結果に基づいて、１μＶ／ｃｍの電圧が発生するときの電流値から臨界電流（Ｉc）を算出した。
【００３４】
［比較例１］
実施例１と同様に、Ｎｉ基合金テープからなる金属基材上に、ＩＢＡＤ法を用いて燒結体ターゲットにイオンビームを照射してプラズマを発生させることにより、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７からなる中間層を形成した。形成された中間層の面内配向性（Δφ）は１０°であり、表面粗さは、Ｒａ＝３５ｎｍ、Ｒｚ＝３２０ｎｍであった。
【００３５】
さらに、実施例１と同様に、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７中間層の上に、ＥＢ蒸着法を利用して、ＣｅＯ２からなるキャップ層を形成した。得られたＣｅＯ２キャップ層の膜厚は、実施例１の超電導線材と同様に３００ｎｍであった。しかる後、実施例１と同様に、ＭＯＣＶＤ法により、ＣｅＯ２／ＧＺＯ／Ｈａｓｔｅｌｌｙ基材の上にＹＢＣＯ（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）からなる超電導層を形成した。得られたＹＢＣＯ超電導層の膜厚は１．０μｍであった。さらに、実施例１と同様に、超電導層の上に、Ａｇからなる保護層を積層し、酸素中において５００℃で熱処理することによって、比較例１の超電導線材を得た。そして、得られた超電導線材を用いて、実施例１と同様の方法によって、キャップ層および超電導層の配向度、超電導線材の臨界電流Ｉcを測定した。測定結果を表１に示す。
【００３６】
［比較例２］
＜超電導線材の製造＞
実施例１と同様に、ＩＢＡＤ法を用いてＮｉ基合金テープからなる金属基材上に、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７からなる中間層を形成した。形成された中間層の面内配向性（Δφ）は１５°であり、表面粗さは、Ｒａ＝１３ｎｍ、Ｒｚ＝９２ｎｍであった。
【００３７】
さらに、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７中間層の上に、ＰＬＤ法を利用して、ＣｅＯ２からなるキャップ層を形成した。なお、上記したＰＬＤ法によるＣｅＯ２キャップ層の形成は、エキシマレーザ（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）を用い、基材温度５００℃の条件下で行った。得られたＣｅＯ２キャップ層の膜厚は、４００ｎｍであった。
【００３８】
しかる後、実施例１と同様に、ＭＯＣＶＤ法により、ＣｅＯ２／ＧＺＯ／Ｈａｓｔｅｌｌｙ基材の上にＹＢＣＯ（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）からなる超電導層を形成した。得られたＹＢＣＯ超電導層の膜厚は１．０μｍであった。さらに、実施例１と同様に、超電導層の上に、Ａｇからなる保護層を積層し、酸素中において５００℃で熱処理することによって、比較例２の超電導線材を得た。そして、得られた超電導線材を用いて、実施例１と同様の方法によって、キャップ層および超電導層の配向度、超電導線材の臨界電流Ｉcを測定した。測定結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
［実施例１の超電導線材の効果］
表１の実施例１および比較例１、２において、キャップ層の面内配向度（Δφ）とそれぞれの臨界電流値（Ｉc）を比較すると、キャップ層のΔφが小さくなるほどＩcが高くなる結果になっていない。これらの結果は、キャップ層のΔφを改善するだけでは、Ｉc向上に不十分であることを示している。実施例１と比較例２を比較すると、キャップ層のΔφが大きく異なるにも関わらず両者のＩcは１３０Ａ程度で同一である。キャップ層のΔφだけを考慮すると、実施例１のＩcは比較例２の約１／３と推定される。従来の知見から予想される結果より、約３倍までＩcが向上している理由は、実施例１の超電導線材のキャップ層および超電導層のｃ軸配向度（Δω）が本発明の条件を満たしているためである。本発明では、キャップ層のΔφを小さくするだけでなく、キャップ層のΔωを併せて小さくする事が高いＩc特性を得るために、より効果的な手段になることを示した。
【００４１】
また、実施例１と比較例１を比較すると、比較例１ではキャップ層のΔφは小さいがΔωは本発明の条件を満たしていない。そのため、キャップ層上に形成された超電導層のｃ軸配向度（Δω）は下地キャップ層の影響を受け、実施例１より大きい値になっている。一方、これらの臨界電流値（Ｉc）は、実施例１の方が約２倍大きい。超電導層の配向度に着目すると、Δφは同一の値なので、Ｉcの差はΔωの差による効果であることが明らかである。ここで実施例１と比較例１のサンプルは、いずれもＥＢ蒸着法によってキャップ層を形成したものであるが、比較例１におけるキャップ層のΔωが本発明の条件を満たしていないのは、キャップ層の配向度が下地中間層の表面状態に左右され、比較例１で用いた中間層の表面形状が本発明の条件を満たしていないためである。
【００４２】
上記のように実施例１においてキャップ層の配向度が本発明の条件を満たしているため、キャップ層の面内配向度（Δφ）から推定される臨界電流（Ｉc）より非常に高い値を示すことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の超電導線材は、上記の如く優れた性能を有するものであるので、ケーブル、マグネット等の超電導機器や、ＮＭＲ、核融合、加速器、リニア等の高磁界発生装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】超電導線材の鉛直断面を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・基材、２・・中間層、３・・キャップ層、４・・超電導層、５・・保護層。
【図１】
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