(57)【要約】  超電導線材は、金属基板と、金属基板上に設けられた中間層と、中間層上に設けられた超電導材料層と、超電導材料層上に設けられた被覆層とを備える。被覆層は、超電導材料層上に設けられた保護層を含む。中間層及び超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、
前記金属基板上に設けられた中間層と、
前記中間層上に設けられた超電導材料層と、
前記超電導材料層上に設けられた被覆層とを備え、前記被覆層は前記超電導材料層上に設けられた保護層を含み、
前記中間層及び前記超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ以上である、超電導線材。
【請求項２】
前記超電導線材の幅方向における中央領域において、前記保護層と前記金属基板との間の最小間隔は、前記超電導線材の厚さ方向における前記第１積層体の厚さの９５％以上１００％以下である、請求項１に記載の超電導線材。
【請求項３】
前記超電導線材の長手方向に直交する断面において、前記保護層は、前記金属基板と前記第１積層体とからなる第２積層体の外周を覆っている、請求項１または請求項２に記載の超電導線材。
【請求項４】
前記被覆層は、前記保護層上に設けられた安定化層をさらに含む、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】
金属基板上に中間層を形成することと、
前記中間層上に超電導材料層を形成することと、
前記超電導材料層上に被覆層を形成することとを備え、
前記被覆層を形成することは、前記超電導材料層上に保護層をスパッタ法により形成することを含み、
前記中間層及び前記超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ以上である、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、超電導線材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０１３／１６５００１号（特許文献１）は、金属基板と、金属基板上に設けられた中間層と、中間層上に設けられた超電導材料層と、超電導材料層上に設けられた保護層とを備える超電導線材を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１６５００１号
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様に係る超電導線材は、金属基板と、金属基板上に設けられた中間層と、中間層上に設けられた超電導材料層と、超電導材料層上に設けられた被覆層とを備える。被覆層は、超電導材料層上に設けられた保護層を含む。中間層及び超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。
【０００５】
本発明の一態様に係る超電導線材の製造方法は、金属基板上に中間層を形成することと、中間層上に超電導材料層を形成することと、超電導材料層上に被覆層を形成することとを備える。被覆層を形成することは、超電導材料層上に保護層をスパッタ法により形成することを含む。中間層及び超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施の形態１に係る超電導線材の概略断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る超電導線材の絶縁破壊電圧の測定方法を示す概略断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る超電導線材の絶縁破壊電圧の測定方法を示す概略平面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る超電導線材の、図１に示される領域ＩＶの概略部分拡大断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る超電導線材の製造方法のフローチャートを示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る超電導線材の製造方法における被覆層を形成する工程のフローチャートを示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る超電導線材の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図８】図８は、比較例の超電導線材の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る超電導線材の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[本開示が解決しようとする課題]
本開示の目的は、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
[本開示の効果]
上記超電導線材によれば、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材が提供され得る。上記超電導線材の製造方法によれば、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材が製造され得る。
【０００９】
[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。
【００１０】
（１）本発明の一態様に係る超電導線材は、金属基板と、金属基板上に設けられた中間層と、中間層上に設けられた超電導材料層と、超電導材料層上に設けられた被覆層とを備える。被覆層は、超電導材料層上に設けられた保護層を含む。中間層及び超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。本発明の一態様に係る超電導線材は、高い臨界電流Ｉcを有する。
【００１１】
（２）上記（１）に係る超電導線材では、超電導線材の幅方向における中央領域において、保護層と金属基板との間の最小間隔は、超電導線材の厚さ方向における第１積層体の厚さの９５％以上１００％以下であってもよい。本発明の一態様に係る超電導線材は、高い臨界電流Ｉcを有する。
【００１２】
（３）上記（１）または（２）に係る超電導線材において、超電導線材の長手方向に直交する断面において、保護層は、金属基板と第１積層体とからなる第２積層体の外周を覆ってもよい。本発明の一態様に係る超電導線材によれば、超電導材料層が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材が破損することが防止され得る。
【００１３】
（４）上記（１）から（３）のいずれかに係る超電導線材において、被覆層は、保護層上に設けられた安定化層をさらに含んでもよい。本発明の一態様に係る超電導線材によれば、超電導材料層が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材が破損することが防止され得る。
【００１４】
（５）本発明の一態様に係る超電導線材の製造方法は、金属基板上に中間層を形成することと、中間層上に超電導材料層を形成することと、超電導材料層上に被覆層を形成することとを備える。被覆層を形成することは、超電導材料層上に保護層をスパッタ法により形成することを含む。中間層及び超電導材料層からなる第１積層体の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。本発明の一態様に係る超電導線材の製造方法によれば、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材が製造され得る。
【００１５】
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態に係る超電導線材を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１から図４を参照して、本実施の形態に係る超電導線材１は、金属基板５と、金属基板５上に設けられた中間層１０と、中間層１０上に設けられた超電導材料層１１と、超電導材料層１１上に設けられた被覆層１３とを主に備える。被覆層１３は、超電導材料層１１上に設けられた保護層１４を含む。被覆層１３は、保護層１４上に設けられた安定化層１５をさらに含んでもよい。本実施の形態では、被覆層１３は、保護層１４と安定化層１５とからなってもよい。
【００１７】
超電導線材１は、長手方向（ｚ方向）に延在する長尺線材である。超電導線材１の長手方向（ｚ方向）の長さは、超電導線材１の厚さ及び幅ｗよりも大きい。本明細書において、超電導線材１の幅ｗは、中間層１０、超電導材料層１１及び被覆層１３が積層される方向（ｙ方向）と超電導線材１の長手方向（ｚ方向）とに直交する方向（ｘ方向）における超電導線材１の最大長さとして定義される。超電導線材１の幅方向（ｘ方向）は、中間層１０、超電導材料層１１及び被覆層１３が積層される方向（ｙ方向）と超電導線材１の長手方向（ｚ方向）とに直交する方向（ｘ方向）として定義される。超電導線材１の厚さは、中間層１０、超電導材料層１１及び被覆層１３が積層される方向（ｙ方向）における超電導線材１の最大長さとして定義される。超電導線材１の厚さ方向（ｙ方向）は、中間層１０、超電導材料層１１及び被覆層１３が積層される方向（ｙ方向）として定義される。
【００１８】
金属基板５は、配向金属基板であってもよい。配向金属基板は、金属基板５の表面において、結晶方位が揃っている金属基板５を意味する。配向金属基板は、例えば、ＳＵＳまたはハステロイ（登録商標）のベース金属基板上にニッケル層及び銅層などが配置されたクラッドタイプの金属基板であってもよい。
【００１９】
金属基板５は、第１主面６と、第１主面６と反対側の第２主面７と、第１主面６と第２主面７とを接続する側面８とを有している。金属基板５は、超電導線材１に含まれる他の構成要素（中間層１０、超電導材料層１１及び被覆層１３）よりも大きな厚さを有している。金属基板５の厚さは特に限定されないが、３０μｍ以上であってもよく、特定的には５０μｍ以上であってもよい。金属基板５の生産性及びコストを考慮して、金属基板５の厚さは、１ｍｍ以下であってもよく、特定的には２００μｍ以下であってもよい。金属基板５の厚さは、金属基板５の第１主面６と第２主面７との間の最大距離として定義される。
【００２０】
中間層１０は、金属基板５の第１主面６上に設けられている。中間層１０は、金属基板５と超電導材料層１１との間に配置されている。中間層１０は、超電導材料層１１との反応性が極めて低く、超電導材料層１１の超電導特性を低下させないような材料を用いることができる。中間層１０は、高温プロセスを利用して超電導材料層１１を形成する際に、金属基板５から超電導材料層１１へ金属原子が拡散することを抑制することができる。金属基板５がその表面に結晶配向性を有するとき、中間層１０は、金属基板５と超電導材料層１１との結晶配向性の差を緩和してもよい。中間層１０は、例えば、０．１μｍ以上３．０μｍ以下の厚さを有してもよい。
【００２１】
中間層１０は、例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、ＣｅＯ２（酸化セリウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、Ｙ２Ｏ３（酸化イットリウム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、ＬａＭｎＯ３（酸化ランタンマンガン）、Ｇｄ2Ｚｒ2Ｏ7（ジルコン酸ガドリニウム）およびＳｒＴｉＯ３（チタン酸ストロンチウム）の少なくとも一つから構成されてもよい。中間層１０は、複数の層により構成されていてもよい。中間層１０の各々が複数の層により構成される場合、複数の層は、互いに異なる材質により構成されてもよいし、一部が同じ材質により構成されかつ残りは互いに異なる材質により構成されてもよい。金属基板５としてＳＵＳ基板またはハステロイ基板が用いられる場合、中間層１０は、例えば、ＩＢＡＤ（Ion  Beam  Assisted  Deposition）法にて形成された結晶配向層であってもよい。
【００２２】
中間層１０の、金属基板５に面する主面と反対側の主面上に、超電導材料層１１が設けられてもよい。超電導材料層１１は、中間層１０を挟んで金属基板５の第１主面６上に設けられてもよい。超電導材料層１１は、超電導線材１のうち、超電導電流が流れる部分である。超電導材料層１１を構成する超電導材料は特に限定されないが、例えば、ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体とすることが好ましい。ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体は、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。
【００２３】
超電導材料層１１の厚さは特に限定されないが、超電導材料層１１に流れる超電導電流の臨界電流Ｉcを向上させるために、超電導材料層１１の厚さは、０．５μｍ以上であってもよく、特定的には１．０μｍ以上であってもよい。超電導材料層１１の生産性を考慮して、超電導材料層１１の厚さは１０μｍ以下であってもよく、特定的には５μｍ以下であってもよい。超電導材料層１１は、中間層１０よりも厚くてもよい。
【００２４】
保護層１４は、超電導材料層１１の、中間層１０に面する主面と反対側の主面上に形成されている。保護層１４は、導電材料で構成されてもよい。保護層１４は、例えば、銀（Ａｇ）または銀合金から構成されてもよい。保護層１４は、超電導材料層１１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１１を流れていた電流が転流するバイパスとして機能する。保護層１４の厚さは、例えば、０．１μｍ以上であってもよく、特定的には１μｍ以上であってもよい。保護層１４の厚さは、例えば、２０μｍ以下であってもよく、特定的には１０μｍ以下であってもよい。
【００２５】
安定化層１５は、保護層１４上に設けられてもよい。保護層１４は、超電導材料層１１と安定化層１５との間に配置されてもよい。安定化層１５は、保護層１４とともに、超電導材料層１１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１１を流れていた電流が転流するバイパスとして機能する。安定化層１５は、例えば、銅（Ｃｕ）または銅合金のような良導電性を有する金属の層であってもよい。安定化層１５の厚さは特に限定されないが、１０μｍ以上であってもよく、特定的には２０μｍ以上であってもよい。安定化層１５の厚さは、１００μｍ以下であってもよく、特定的には５０μｍ以下であってもよい。安定化層１５は、保護層１４よりも厚い。
【００２６】
中間層１０及び超電導材料層１１は、中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧が１．１Ｖ以上であるように構成されている。第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、１．５Ｖ以上であってもよく、１．８Ｖ以上であってもよい。図２及び図３に示されるように、本明細書では、第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、超電導線材１の長手方向（ｚ方向）の３箇所で測定された、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における中央部１６での第１積層体１２の絶縁破壊電圧の平均値として定義される。超電導線材１の長手方向（ｚ方向）の３箇所は、超電導線材１の長手方向（ｚ方向）に互いに１ｃｍの距離Ｌだけ離れている。超電導線材１の長手方向（ｚ方向）の３箇所は、超電導線材１の長手方向（ｚ方向）の両端部（図示せず）から距離Ｌ以上離れている。
【００２７】
第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、金属基板５及び被覆層１３を測定器２０に電気的に接続することによって測定される。具体的には、測定器２０に接続された第１プローブ２１を金属基板５の幅方向（ｘ方向）における中央部１６に接触させるとともに、測定器２０に接続された第２プローブ２２を被覆層１３の幅方向（ｘ方向）における中央部１６に接触させることによって、第１積層体１２の絶縁破壊電圧が測定される。金属基板５及び被覆層１３は導電性を有するため、金属基板５及び被覆層１３は超電導線材１の絶縁破壊に寄与しない。そのため、金属基板５及び被覆層１３を測定器２０に電気的に接続することによって、第１積層体１２の絶縁破壊電圧が測定され得る。
【００２８】
図４を参照して、金属基板５の第１主面６は、凹凸を有することがある。図１及び図４を参照して、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における中央領域１８において、保護層１４と金属基板５との間の最小間隔ｇは、超電導線材１の厚さ方向（ｙ方向）における第１積層体１２の厚さｔの９５％以上１００％以下であってもよい。本明細書において、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における中央領域１８は、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における超電導線材１の中央部１６から、超電導線材１の幅方向（±ｘ方向）に０．３０ｗだけ離れた一対の線に挟まれる領域として定義される。
【００２９】
超電導線材１の中で、保護層１４と金属基板５との間の間隔が最小となる部分において、第１積層体１２の絶縁破壊が最も発生しやすい。保護層１４と金属基板５との間の最小間隔ｇを超電導線材１の厚さ方向（ｙ方向）における第１積層体１２の厚さｔの９５％以上１００％以下とすることによって、保護層１４と金属基板５との間の最小間隔ｇが大きくなる。そのため、第１積層体１２の絶縁破壊電圧が大きくなり、第１積層体１２において絶縁破壊が発生することが抑制される。
【００３０】
図５及び図６を参照して、本実施の形態の超電導線材１の製造方法の一例について説明する。
【００３１】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、金属基板５上に中間層１０を形成すること（Ｓ１）を備える。特定的には、本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、金属基板５の第１主面６上に中間層１０を形成することを備える。中間層１０の形成方法として、例えばスパッタ法などの物理蒸着法が用いられてもよい。金属基板５の第１主面６が配向結晶化されていない場合には、イオンビームアシスト蒸着（ＩＢＡＤ）法によって、配向された中間層１０が形成されてもよい。
【００３２】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、中間層１０上に超電導材料層１１を形成すること（Ｓ２）を備える。具体的には、中間層１０の金属基板５に面する主面と反対側の主面上に、ＲＥ−１２３系の酸化物超電導体を含む超電導材料層１１が形成されてもよい。例えば、気相堆積法、液相堆積法、またはこれらの組合せにより、超電導材料層１１が形成されてもよい。気相堆積法としては、パルスレーザ蒸着法（ＰＬＤ法）、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法または分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などが例示され得る。液相堆積法として、有機金属堆積（ＭＯＤ）法が例示され得る。
【００３３】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、超電導材料層１１上に被覆層１３を形成すること（Ｓ３）を備える。被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成すること（Ｓ３１）を含む。被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、超電導材料層１１を酸素雰囲気下でアニールすること（Ｓ３２）を含んでもよい。超電導材料層１１を酸素雰囲気下でアニールすることによって、超電導材料層１１に酸素が導入される。被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、保護層１４上にめっき法により安定化層１５を形成すること（Ｓ３３）をさらに含んでもよい。
【００３４】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、金属基板５と第１積層体１２と被覆層１３とからなる積層体（５，１２，１３）をこの積層体（５，１２，１３）の幅方向（ｘ方向）に分割すること（Ｓ４）をさらに備えてもよい。一例では、積層体（５，１２，１３）にレーザビームを照射することにより、積層体（５，１２，１３）が分割されてもよい。別の例では、回転刃を用いて積層体（５，１２，１３）を機械的に切断すること（機械スリット加工）により、積層体（５，１２，１３）が分割されてもよい。以上の工程によって、本実施の形態の超電導線材１は製造され得る。
【００３５】
本実施の形態の超電導線材１では、中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ以上である。本実施の形態の超電導線材１の製造方法では、中間層１０を形成する工程（Ｓ１）及び超電導材料層１１を形成する工程（Ｓ２）において、中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧が１．１Ｖ以上となるように、中間層１０及び超電導材料層１１は形成される。例えば、第１積層体１２の絶縁破壊電圧が１．１Ｖ以上となるように、中間層１０及び超電導材料層１１の材料と厚さとが選択されてもよい。第１積層体１２の絶縁破壊電圧が１．１Ｖ以上であるため、図７に示されるように、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成する工程（Ｓ３１）において中間層１０及び超電導材料層１１が帯電しても、第１積層体１２において絶縁破壊が発生することが防止される。そのため、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成する工程（Ｓ３１）において、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９（図８を参照）が発生しない。本実施の形態の超電導線材１は、高い臨界電流Ｉcを有する。
【００３６】
これに対し、比較例の超電導線材では、中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ未満である。比較例の超電導線材の製造方法では、中間層１０を形成する工程（Ｓ１）及び超電導材料層１１を形成する工程（Ｓ２）において、中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧が１．１Ｖ未満となるように、中間層１０及び超電導材料層１１は形成される。そのため、図８に示されるように、比較例の超電導線材では、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成する工程（Ｓ３１）において中間層１０及び超電導材料層１１が帯電すると、第１積層体１２において絶縁破壊が発生し得る。そのため、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成する工程（Ｓ３１）において、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生し得る。比較例の超電導線材は、低い臨界電流Ｉcを有する。
【００３７】
本実施の形態の超電導線材１及びその製造方法の効果を説明する。
本実施の形態の超電導線材１は、金属基板５と、金属基板５上に設けられた中間層１０と、中間層１０上に設けられた超電導材料層１１と、超電導材料層１１上に設けられた被覆層１３とを備える。被覆層１３は、超電導材料層１１上に設けられた保護層１４を含む。中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。第１積層体１２の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ以上であるため、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得る。本実施の形態の超電導線材１は、高い臨界電流Ｉcを有する。
【００３８】
本実施の形態の超電導線材１では、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における中央領域１８において、保護層１４と金属基板５との間の最小間隔ｇは、超電導線材１の厚さ方向（ｙ方向）における第１積層体１２の厚さｔの９５％以上１００％以下であってもよい。そのため、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得る。本実施の形態の超電導線材１は、高い臨界電流Ｉcを有する。
【００３９】
本実施の形態の超電導線材１では、被覆層１３は、保護層１４上に設けられた安定化層１５をさらに含んでもよい。安定化層１５は、超電導材料層１１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１１を流れていた電流が転流するバイパスとして機能する。超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１が破損することが防止され得る。
【００４０】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法は、金属基板５上に中間層１０を形成すること（Ｓ１）と、中間層１０上に超電導材料層１１を形成すること（Ｓ２）と、超電導材料層１１上に被覆層１３を形成すること（Ｓ３）とを備える。被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、超電導材料層１１上に保護層１４をスパッタ法により形成すること（Ｓ３１）を含む。中間層１０及び超電導材料層１１からなる第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、１．１Ｖ以上である。第１積層体１２の絶縁破壊電圧は１．１Ｖ以上であるため、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得る。本実施の形態の超電導線材１の製造方法によれば、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材１が製造され得る。
【００４１】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法では、超電導線材１の幅方向（ｘ方向）における中央領域１８において、保護層１４と金属基板５との間の最小間隔ｇが、超電導線材１の厚さ方向（ｙ方向）における第１積層体１２の厚さｔの９５％以上１００％以下であってもよい。そのため、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得る。本実施の形態の超電導線材１の製造方法によれば、高い臨界電流Ｉcを有する超電導線材１が製造され得る。
【００４２】
本実施の形態の超電導線材１の製造方法では、被覆層１３を形成することは、保護層１４上にめっき法を用いて安定化層１５を形成すること（Ｓ３３）をさらに含んでもよい。安定化層１５は、超電導材料層１１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１１を流れていた電流が転流するバイパスとして機能する。超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１が破損することが防止され得る。また、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得る。本実施の形態の超電導線材１の製造方法によれば、めっき法を用いて安定化層１５を形成する工程（Ｓ３３）において、中間層１０及び超電導材料層１１がめっき液によってダメージを受けることが防止され得る。
【００４３】
（実施の形態２）
図９を参照して、実施の形態２の超電導線材１ｂについて説明する。本実施の形態の超電導線材１ｂは、実施の形態１の超電導線材１と同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。
【００４４】
本実施の形態の超電導線材１ｂでは、超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、被覆層１３は、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆っている。被覆層１３は、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに設けられてもよい。
【００４５】
超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、保護層１４は、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆っている。保護層１４は、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに設けられてもよい。
【００４６】
安定化層１５は、保護層１４上に設けられてもよい。超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、安定化層１５は、第２積層体（５，１２）及び保護層１４から構成される積層体（５，１２，１４ｂ）の外周を覆ってもよい。安定化層１５は、保護層１４を挟んで、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに設けられてもよい。
【００４７】
本実施の形態の超電導線材１ｂの製造方法は、実施の形態１の超電導線材１の製造方法と同様の工程を備えるが、以下の点で異なる。
【００４８】
本実施の形態の超電導線材１ｂの製造方法では、被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆うように、被覆層１３を形成することを含む。具体的には、被覆層１３を形成すること（Ｓ３）は、被覆層１３を、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに形成することを含む。
【００４９】
保護層１４を形成すること（Ｓ３１）は、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆うように、保護層１４を形成することを含む。具体的には、保護層１４を形成すること（Ｓ３１）は、保護層１４を、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに形成することを含む。安定化層１５を形成すること（Ｓ３３）は、保護層１４を挟んで、安定化層１５を、超電導材料層１１の側面上と、中間層１０の側面上と、金属基板５の側面８上と、金属基板５の第２主面７上とにさらに形成することを含んでもよい。
【００５０】
本実施の形態の超電導線材１ｂにおいて、第１積層体１２の絶縁破壊電圧は、以下のようにして測定される。被覆層１３を金属基板５から剥がして、金属基板５の全てを被覆層１３から露出させる。それから、被覆層１３から露出した金属基板５と被覆層１３と測定器２０に電気的に接続する（図２及び図３を参照）。こうして、本実施の形態の超電導線材１ｂにおける第１積層体１２の絶縁破壊電圧が測定される。
【００５１】
本実施の形態の超電導線材１ｂ及びその製造方法の効果について説明する。本実施の形態の超電導線材１ｂ及びその製造方法は、実施の形態１の超電導線材１及びその製造方法の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５２】
本実施の形態の超電導線材１ｂにおいて、保護層１４は、超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆ってもよい。そのため、中間層１０及び超電導材料層１１は、保護層１４によって、超電導線材１ｂの周囲の環境から保護され得る。また、本実施の形態における保護層１４は、実施の形態１における保護層１４よりも大きな体積を有する。そのため、超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１ｂが破損することが防止され得る。
【００５３】
本実施の形態の超電導線材１ｂでは、被覆層１３は、保護層１４上に設けられた安定化層１５をさらに含んでもよい。本実施の形態における安定化層１５は、実施の形態１における安定化層１５よりも大きな体積を有する。そのため、超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１ｂが破損することが防止され得る。
【００５４】
本実施の形態の超電導線材１ｂの製造方法において、保護層１４を形成することは、超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆うように保護層１４を形成することを含んでもよい。そのため、中間層１０及び超電導材料層１１は、保護層１４によって、超電導線材１ｂの周囲の環境から保護され得る。また、本実施の形態における保護層１４は、実施の形態１における保護層１４よりも大きな体積を有する。そのため、超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１ｂが破損することが防止され得る。
【００５５】
本実施の形態の超電導線材１ｂの製造方法では、被覆層１３を形成することは、保護層１４上にめっき法を用いて安定化層１５を形成することをさらに含んでもよい。本実施の形態における安定化層１５は、実施の形態１における安定化層１５よりも大きな体積を有する。そのため、超電導材料層１１が超電導状態から常電導状態に遷移する際に超電導線材１ｂが破損することが防止され得る。
【００５６】
また、保護層１４は、超電導線材１ｂの長手方向（ｚ方向）に直交する断面（ｘ−ｙ面）において、金属基板５と第１積層体１２とからなる第２積層体（５，１２）の外周を覆っている。本実施の形態の超電導線材１ｂによれば、中間層１０、超電導材料層１１及び保護層１４に欠陥１９が発生することが防止され得るため、めっき法を用いて安定化層１５を形成する工程（Ｓ３３）において、中間層１０及び超電導材料層１１がめっき液によってダメージを受けることが防止され得る。めっき法を用いて安定化層１５を形成する工程（Ｓ３３）において、めっき液の選択の自由度が向上され得る。
【００５７】
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。例えば、実施の形態１及び実施の形態２において、安定化層１５は省略されてもよい。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】
【００５８】
１，１ｂ  超電導線材、５  金属基板、６  第１主面、７  第２主面、８  側面、１０  中間層、１１  超電導材料層、１２  第１積層体、１３  被覆層、１４  保護層、１５  安定化層、１６  中央部、１８  中央領域、１９  欠陥、２０  測定器、２１  第１プローブ、２２  第２プローブ。
【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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【国際調査報告】
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