(57)【要約】【課題】本焼膜を積層してもＪｃが低下せず、ＭＯＤ法を用いて超電導特性に優れた（高いＪｃやＩｃを有する）酸化物超電導線材を得ることができる技術を提供する。【解決手段】塗布熱分解法により超電導薄膜線材を作製する際に使用される中間層付基板であって、配向金属基板上に中間層が設けられており、中間層が、表面側から配向金属基板側に向けて、順に、ＣｅＯ２層、ＹＳＺ層、Ｙ２Ｏ３層、ＣｅＯ２層の４層構造で構成されている超電導薄膜線材用の中間層付基板。配向金属基板が、クラッド基板である超電導薄膜線材用の中間層付基板。塗布熱分解法により、前記超電導薄膜線材用の中間層付基板上に酸化物超電導層が形成されている超電導薄膜線材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布熱分解法により超電導薄膜線材を作製する際に使用される中間層付基板であって、
配向金属基板上に中間層が設けられており、
前記中間層が、表面側から配向金属基板側に向けて、順に、ＣｅＯ２層、ＹＳＺ層、Ｙ２Ｏ３層、ＣｅＯ２層の４層構造で構成されている
ことを特徴とする超電導薄膜線材用の中間層付基板。
【請求項２】
前記配向金属基板が、クラッド基板であることを特徴とする請求項１に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板。
【請求項３】
前記配向金属基板側のＣｅＯ２層の厚みが、５〜８０ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板。
【請求項４】
前記Ｙ２Ｏ３層の厚みが、１０〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板。
【請求項５】
前記中間層を構成する各層において、以下に定義されるΔχが各層の下地層のΔχの１１０％以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板。
但し、Δχとは、長尺方向に沿いかつ長尺方向と所定の角度θを成すθ方向からＸ線を測定対象に入射させ、回折したＸ線が２次元ディテクターで検出されたときのχ方向のピーク半価幅を角度で表した指標をいう。ここで、χ方向はθ方向に対して垂直方向を指す。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板を用いて、塗布熱分解法により、前記中間層付基板上に酸化物超電導層が形成されていることを特徴とする超電導薄膜線材。
【請求項７】
前記塗布熱分解法が、フッ素フリーＭＯＤ法であることを特徴とする請求項６に記載の超電導薄膜線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布熱分解法により超電導薄膜線材を作製する際に使用される中間層付基板および前記中間層付基板を用いて塗布熱分解法により作製された超電導薄膜線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体窒素の温度で超電導性を有する高温超電導体の発見以来、ケーブル、限流器、マグネットなどの電力機器への応用を目指した高温超電導線材の開発が活発に行われている。中でも、基板上に酸化物超電導層が形成された超電導薄膜線材が注目されている。
【０００３】
このような酸化物超電導線材の製造方法の１つに、塗布熱分解法（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、略称：ＭＯＤ法）と言われる方法がある（特許文献１）。ＭＯＤ法は、ＲＥ（希土類元素）、Ｂａ（バリウム）およびＣｕ（銅）の各有機金属化合物を溶媒に溶解して製造された原料溶液（ＭＯＤ溶液）を配向金属基板に塗布して塗膜を形成した後、例えば、５００℃付近で仮焼熱処理して、有機金属化合物を熱分解させて酸化物超電導体の前駆体である仮焼膜を作製し、作製した仮焼膜をさらに高温（例えば７５０〜８００℃付近）で本焼熱処理することにより結晶化を行って、ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘで表されるＲＥＢＣＯ系の酸化物超電導層を形成させて酸化物超電導線材を製造する方法であり、主に真空中で製造される気相法（蒸着法、スパッタ法、パルスレーザ蒸着法等）に比較して製造設備のコストを下げやすく、また大面積や複雑な形状への対応が容易である等の特徴を有しているため、広く用いられている。
【０００４】
そして、ＭＯＤ溶液の塗布、仮焼熱処理、本焼熱処理を繰り返して、酸化物超電導薄膜層を積層することにより、酸化物超電導薄膜層を厚膜化して超電導特性（臨界電流密度Ｊｃや臨界電流値Ｉｃなど）の向上を図ることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６５１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようにＭＯＤ法により本焼膜を積層し厚膜化しても、Ｊｃが低下してＩｃが充分に伸びないという問題があった。このため、本焼膜を積層してもＪｃが低下せず、ＭＯＤ法を用いて超電導特性に優れた（高いＪｃやＩｃを有する）酸化物超電導線材を得ることができる技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、酸化物超電導薄膜層の厚膜化によりＪｃが低下する原因が本焼膜を積層する際に行われる本焼熱処理の繰り返しにあり、配向金属基板上に形成された中間層の構成を変更することにより、本焼熱処理を繰り返して本焼膜を積層してもＪｃが低下せず、超電導特性に優れた酸化物超電導線材を得ることができることを見出した。
【０００８】
即ち、従来のＭＯＤ法の場合、通常、図３に示すように、配向金属基板上に中間層が設けられている。図３は、配向金属基板１１上に中間層３１が設けられた従来の中間層付基板３を模式的に示す図である。この中間層３１は、配向金属基板１１上にｃ軸配向した酸化物超電導体の結晶を成長させて酸化物超電導層を形成させるために設けられるセラミック層であり、一般に、ＲＦスパッタ法を用いて、配向金属基板１１上に、ｃ軸配向したセラミック層を形成させるためのシード層（種膜層）３１ａとしてのＹ２Ｏ３層またはＣｅＯ２層、配向金属基板１１中に含まれる金属元素の拡散を防止するためのバリア層（拡散防止層）３１ｂとしてのＹＳＺ層、配向金属基板１１を構成する金属と酸化物超電導体との格子定数をマッチングさせるためのキャップ層（格子マッチング層）３１ｃとしてのＣｅＯ２層の順に形成された３層構造の中間層３が用いられている。
【０００９】
しかし、シード層３１ａであるＹ２Ｏ３層やＣｅＯ２層は以下に示すような特性を有している。即ち、Ｙ２Ｏ３層は、配向金属基板に対して高い酸素拡散抑制機能を有するため、後の工程における配向金属基板の最表面の酸化が抑えられる一方、配向金属基板上における結晶配向性が充分ではない。逆に、ＣｅＯ２層は配向金属基板上における酸化物超電導体の結晶配向性は良好である一方、酸素透過性が高いため、後工程において配向金属基板最表面が酸化してしまう。
【００１０】
このように、Ｙ２Ｏ３層やＣｅＯ２層は利点と共に欠点を有するシード層であるが、本焼膜の積層を行わない従来のＭＯＤ法の場合には、これらの欠点が問題となることは殆どなかった。しかし、本焼熱処理の繰り返しにより本焼膜の積層を行おうとした場合には、本焼熱処理の繰り返しにより、酸素雰囲気下、８００℃前後という高温に長時間曝されることとなり、これらの欠点による悪影響が大きく現れるようになった。
【００１１】
即ち、シード層３１ａがＹ２Ｏ３層の場合には、結晶配向性が低いので、エピタキシャル成長した酸化物超電導層の結晶配向性も低くなり、高いＪｃが得られない。
【００１２】
一方、シード層３１ａがＣｅＯ２層の場合には、配向金属基板上に酸素が多く拡散して配向金属基板表面が酸化されるため、粒界の隆起や粗度の増加を招いて超電導特性の低下を招いてしまう。
【００１３】
そこで、本発明者は、シード層を従来の１層ではなく、Ｙ２Ｏ３層とＣｅＯ２層におけるそれぞれの欠点を他方の利点により補完すべく、シード層を２層で構成させることを考え、種々の実験を行った。その結果、Ｙ２Ｏ３層とＣｅＯ２層を単に積層するだけでは、優れた超電導特性を得ることができないが、Ｙ２Ｏ３層とＣｅＯ２層との積層に際して、積層の順序を特定することにより、優れた超電導特性を有した酸化物超電導線材を得ることができることが分かった。
【００１４】
即ち、配向金属基板上にＣｅＯ２層を設けその上にＹ２Ｏ３層を設けた場合には、第１層目のＣｅＯ２層により、配向金属基板の結晶配向が充分にＣｅＯ２層に引き継がれ、第２層目のＹ２Ｏ３層により、配向金属基板への酸素拡散を充分に抑制することができる。そして、Ｙ２Ｏ３層とＣｅＯ２層とは互いにセラミック層であるため、ＣｅＯ２層の結晶配向性は低下することなく、Ｙ２Ｏ３層に引き継がれる。この結果、シード層に低酸素透過性と良好な結晶配向性、２つの特性を充分に発揮させることができ、本焼熱処理を繰り返して本焼膜を積層、厚膜化してもＪｃが低下しないことが分かった。
【００１５】
これに対して、配向金属基板上にＹ２Ｏ３層を設けその上にＣｅＯ２層を設けた場合には、第１層目のＹ２Ｏ３層は配向金属基板の結晶配向を充分に引き継ぐことができないため、Ｊｃの低下を抑制することができないことが分かった。
【００１６】
本発明は上記の知見に基づくものであり、請求項１に記載の発明は、
塗布熱分解法により超電導薄膜線材を作製する際に使用される中間層付基板であって、
配向金属基板上に中間層が設けられており、
前記中間層が、表面側から配向金属基板側に向けて、順に、ＣｅＯ２層、ＹＳＺ層、Ｙ２Ｏ３層、ＣｅＯ２層の４層構造で構成されている
ことを特徴とする超電導薄膜線材用の中間層付基板である。
【００１７】
なお、上記した４層構造の中間層は、前記したように、シード層に低酸素透過性と良好な結晶配向性、２つの特性を充分に発揮させることができるため、本焼膜を積層しない、単層の本焼膜の形成に際しても、その効果が充分に発揮される。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、
前記配向金属基板が、クラッド基板であることを特徴とする請求項１に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板である。
【００１９】
前記配向金属基板の内でも、クラッド基板は、表面が結晶配向しており、長尺にした場合に充分な機械的強度を有すると共にフレキシブルであるため好ましい。そして、クラッド基板としては、表面の配向性、機械的強度が優れるＮｉ−Ｃｕ−ＳＵＳクラッド基板が好ましい。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、
前記配向金属基板側のＣｅＯ２層の厚みが、５〜８０ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板である。
【００２１】
配向金属基板側に設けられるＣｅＯ２層は、配向金属基板の結晶配向を充分にＣｅＯ２層に引き継ぐことができるが、厚すぎると、マイクロクラックが発生するため、配向金属基板表面が酸素拡散により酸化される恐れがある。好ましい厚みは５〜８０ｎｍであり、５〜５０ｎｍであるとより好ましい。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、
前記Ｙ２Ｏ３層の厚みが、１０〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板である。
【００２３】
Ｙ２Ｏ３層は、配向金属基板表面への酸素拡散を充分に抑制することができる厚みが必要であり、１０ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上であるとより好ましい。一方、厚みが４００ｎｍを超えると、酸素拡散抑制機能が飽和するため、４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、
前記中間層を構成する各層において、以下に定義されるΔχが各層の下地層のΔχの１１０％以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板である。
但し、Δχとは、長尺方向に沿いかつ長尺方向と所定の角度θを成すθ方向からＸ線を測定対象に入射させ、回折したＸ線が２次元ディテクターで検出されたときのχ方向のピーク半価幅を角度で表した指標をいう。ここで、χ方向はθ方向に対して垂直方向を指す。
【００２５】
中間層等の配向性については、従来より測定対象にＸ線を入射させ、回折したＸ線を測定（Ｘ線回折法）した値を測定対象の配向性を示す指標としていた。具体的には、測定対象から試料を切り取り、切り取った試料を試料台に載置して入射Ｘ線、試料、検出器の位置を動かしながら測定するΔω（面外配向性の指標）や、Δφ（面内配向性の指標）が用いられていた。
【００２６】
しかし、これらの指標の測定に際しては、測定用の試料をサンプリングする（切り取る）必要があり、またサンプリングした箇所の配向性しか分からないため、長尺の中間層付基板における配向性の指標としては必ずしも適切とは言えなかった。
【００２７】
そこで、このような試料のサンプリングを必要とせず、連続的に配向性を測定する方法について検討した。
【００２８】
その結果、前記したＸ線回折法による測定において、長尺方向に沿いかつ長尺方向と所定の角度θを成すθ方向からＸ線を測定対象に入射させ、回折したＸ線が２次元ディテクターで検出されたときのχ方向のピーク半価幅を測定することにより配向性を連続的に適切に測定できることが分かり、このピーク半価幅を角度で表した値をΔχと定義した。ここで、χ方向はθ方向に対して垂直方向を指す。
【００２９】
この指標Δχは、前記したΔωやΔφと同様に値が小さいほど配向性が良いことを示しており、ΔωやΔφの測定のように、試料やディテクターを回転させる必要がないため、配向性を容易に的確に把握することができる。また、中間層付基板の長尺方向に搬送しながら測定することによって、１００μｍ以上の大きな結晶粒径を有する配向金属基板でも充分な数の結晶粒を評価することができ、繰り返し測定することにより長尺方向の配向性のばらつきを知ることができる。
【００３０】
そして、このようなΔχを指標として用い、中間層の各層の指標Δχがそれぞれの下地層のΔχの一定の範囲以下の範囲、具体的にはそれぞれの下地層の１１０％以下の範囲となるように管理することにより、超電導特性に優れた酸化物超電導線材用の中間層付基板を提供することができる。
【００３１】
なお、中間層を構成する層の最下層に対する下地層は、配向金属基板を指す。
【００３２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の超電導薄膜線材用の中間層付基板を用いて、塗布熱分解法により、前記中間層付基板上に酸化物超電導層が形成されていることを特徴とする超電導薄膜線材である。
【００３３】
ＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３／ＣｅＯ２の４層構造の中間層とすることにより、前記の通り、良好な結晶配向性の酸化物超電導層を積層することができるため、厚膜の酸化物超電導層であってもＪｃが低下せず、高いＩｃの超電導薄膜線材を提供することができる。
【００３４】
請求項７に記載の発明は、
前記塗布熱分解法が、フッ素フリーＭＯＤ法であることを特徴とする請求項６に記載の超電導薄膜線材である。
【００３５】
ＭＯＤ法としては、原料溶液にフッ素を含む有機金属化合物を用いるＴＦＡ−ＭＯＤ法とフッ素を含まない有機金属化合物を用いるフッ素フリーＭＯＤ法（ＦＦ−ＭＯＤ法）とがあるが、ＦＦ−ＭＯＤ法は、ＴＦＡ−ＭＯＤ法と異なり、フッ化水素ガスなどの危険なガスを発生することがなく、環境にやさしく、また処理設備が不要であるため好ましい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、本焼膜を積層してもＪｃが低下せず、ＭＯＤ法を用いて超電導特性に優れた酸化物超電導線材を得ることができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態における超電導薄膜線材用の中間層付基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における超電導薄膜線材の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】従来の超電導薄膜線材用の中間層付基板の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、実施の形態に基づき、本発明を具体的に説明する。
【００３９】
１．超電導薄膜線材用の中間層付基板
はじめに、本実施の形態における超電導薄膜線材用の中間層付基板について説明する。図１は、本実施の形態における超電導薄膜線材用の中間層付基板の構成を模式的に示す断面図であり、１１は配向金属基板、２１は中間層である。そして、中間層２１は、ＣｅＯ２層２１ａ、Ｙ２Ｏ３層２１ｂ、ＹＳＺ層２１ｃ、およびＣｅＯ２層２１ｄの４層構造となっている。
【００４０】
（１）配向金属基板
配向金属基板１１としては、長尺でフレキシブルな結晶配向金属基板が好ましい。具体的には、Ｎｉ−Ｆｅ合金、ステンレス、その他Ｎｉを含む合金、Ｃｕや銅合金、これらを複合させたクラッド基板などが用いられるが、前記したように、これらの内でもクラッド基板が好ましく、特に、Ｃｕを下地としてその上にＮｉの層を設けた例えばＮｉ−Ｃｕ−ＳＵＳクラッド基板が好ましい。
【００４１】
（２）中間層
中間層２１は、金属基板２１側から順に、ＣｅＯ２層２１ａ、Ｙ２Ｏ３層２１ｂ、ＹＳＺ層２１ｃ、ＣｅＯ２層２１ｄが、ＲＦスパッタ法等を用いて形成される。各層の厚みとしては、順に、それぞれ５〜５０ｎｍ、５０〜４００ｎｍ、１００〜４００ｎｍ、５０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００４２】
また、前記したそれぞれの層のＸ線回折ピークの半価幅（Δχ）が、それぞれの層の下地層の半価幅（Δχ）の１１０％以下となるようにすることが好ましい。
【００４３】
２．超電導薄膜線材
次に、本実施の形態における超電導薄膜線材について説明する。図２は、本実施の形態における超電導薄膜線材の構成を模式的に示す断面図であり、２２は中間層２１の上に形成された酸化物超電導層である。
【００４４】
（１）酸化物超電導層
酸化物超電導層２２としては、前記したＲＥＢＣＯ（ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ：ＲＥは希土類元素）系酸化物超電導層が好ましい。なお、ＲＥとしては、イットリイウム（Ｙ）、ガドリウム（Ｇｄ）、ホルミウム（Ｈｏ）などが好ましく用いられる。
【００４５】
酸化物超電導層２２の膜厚は必要に応じて適宜設定されるが、前記したように、ＦＦ−ＭＯＤ法により形成されることが好ましい。
【００４６】
なお、酸化物超電導層２２として厚膜が必要な場合には、原料溶液（ＭＯＤ溶液）を塗布・乾燥して塗膜を形成する塗膜形成工程と金属有機化合物を熱分解させる仮焼熱処理工程とを繰り返し行って中間層２１上に複数の仮焼膜を積層した後、本焼熱処理を行ってもよく、このように、複数の酸化物超電導層（本焼膜）を積層した場合、本発明による効果がより顕著に発揮される。
【００４７】
（２）保護層、安定化層
次に、形成された酸化物超電導層２２上に、Ａｇ保護層を形成後、外周にＣｕ安定化層が形成されて、超電導薄膜線材が作製される。
【実施例】
【００４８】
次に、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。なお、本実施例においては、２層の酸化物超電導層（本焼膜）を積層した。
【００４９】
１．中間層付基板の作製
（１）配向金属基板の準備
配向金属基板として、Ｎｉ層、Ｃｕ層、ＳＵＳ層の厚みがそれぞれ３μｍ、２０μｍ、１００μｍのＮｉ／Ｃｕ／ＳＵＳクラッド基板（幅３０ｍｍ×長さ２００ｍｍ）を準備した。
【００５０】
（２）中間層の形成
(実施例）
次に、クラッド基板のＮｉ層上に、ＲＦスパッタリング法を用いて、ＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３／ＣｅＯ２の４層構造であり、表面側のＣｅＯ２とＹＳＺ各層の厚みがそれぞれ１００ｎｍ、２００ｎｍで一定であり、Ｙ２Ｏ３と配向金属基板側のＣｅＯ２各層の厚みがそれぞれ表１に示す厚みの中間層を形成し、実施例１〜１３の中間層付基板を作製した。
【００５１】
(比較例１）
ＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３の３層構造とし、Ｙ２Ｏ３層の厚みを表１に示す厚みにしたこと以外は実施例と同様にして中間層付基板を作製した。
【００５２】
(比較例２）
ＣｅＯ２／ＹＳＺ／ＣｅＯ２の３層構造とし、配向金属基板側のＣｅＯ２層の厚みを表１に示す厚みにしたこと以外は実施例と同様にして中間層付基板を作製した。
【００５３】
(比較例３）
ＣｅＯ２（厚み５０ｎｍ）とＹ２Ｏ３層（厚み１００ｎｍ）の順序を逆にし、ＣｅＯ２／ＹＳＺ／ＣｅＯ２／Ｙ２Ｏ３の４層構造としたこと以外は実施例と同様にして中間層付基板を作製した。
【００５４】
２．酸化物超電導層の形成
各中間層付基板の中間層上に、ＦＦ−ＭＯＤ法を用いて、以下の手順を繰り返すことによって、２層の本焼膜が積層された厚み０．５μｍのＹＢＣＯ酸化物電導層を形成した。
【００５５】
（１）塗膜の形成および仮焼
Ｙ、Ｂａ、Ｃｕの各アセチルアセトナート錯体を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：２：３で全金属イオン濃度が１ｍｏｌ／Ｌとなるように調整して溶媒に溶解させてＭＯＤ溶液を作製し、中間層付基板上に塗布・乾燥後、露点制御したＡｒ雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で５００℃まで昇温後、同温度で６０分間保持して仮焼した。この操作を２回繰り返し行い、厚み２．５μｍの仮焼膜を形成した。
【００５６】
（２）本焼
次に、酸素濃度１００ｐｐｍのアルゴン／酸素混合ガス雰囲気下、５０℃／ｍｉｎの昇温速度で８００℃まで昇温後、同温度で１０分間保持して本焼した。本焼後、酸素濃度１００％の雰囲気下で炉冷し、厚み０．５μｍの本焼膜を形成した。
【００５７】
３．評価
（１）酸化物超電導線材の評価
（イ）酸素拡散の評価
酸化物超電導層を形成後、Ｘ線回折法を用いてＮｉＯのピーク強度を測定し、酸素拡散の状況を評価した。
【００５８】
（ロ）結晶配向性の評価
酸化物超電導層の結晶配向性について、前記したＸ線回折法を用いて１０ｃｍ区間を連続測定して得られたΔχにより評価した。なお、Ｘ線源にはＣｕを用い、θ−２θ法で測定した。ディテクターには球面状のディテクターを用いた。
【００５９】
（ハ）超電導特性の評価
温度７７Ｋにおいて四端子法を用いてＪｃを測定し、超電導特性を評価した。
【００６０】
（ニ）評価結果
実施例１〜１３、比較例１〜３、の中間層付評価結果をまとめて表１に示す。
【００６１】
【表１】
2013201114.tif 000002
【００６２】
表１より、表面側からＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３／ＣｅＯ２の４層構造の中間層が設けられた実施例１〜実施例１３、および表面側からＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３の３層構造の中間層が設けられた比較例１の場合には、表面側からＣｅＯ２／ＹＳＺ／ＣｅＯ２の３層構造の中間層が設けられた比較例２の場合に比べて、酸素拡散が少なくなっていることが分かる。
【００６３】
また、実施例１〜実施例１３の場合には、比較例１、３の場合と比べてΔχが小さく酸化物超電導層の結晶配向性が高くなっていることが分かる。
【００６４】
そして、実施例１〜実施例１３の場合には、比較例１〜３のいずれの場合と比べても、Ｊｃが高くなっており、酸素拡散が少なく、結晶配向性が高くなることにより、Ｊｃが向上することが分かる。
【００６５】
さらに、表１より、実施例の中でも、Ｙ２Ｏ３層およびＣｅＯ２層の厚みをそれぞれ１００〜２００ｎｍ、５〜５０ｎｍにした場合（実施例３、４、７、８）はＪｃが特に高くなっており、特に優れた超電導特性を有していることが分かる。
【００６６】
また、Ｙ２Ｏ３層およびＣｅＯ２層の厚みが同じ実施例８と比較例３とを比べた場合、配向金属基板側にＣｅＯ２層が設けられた実施例８では結晶配向性が高くなっているのに対して、配向金属基板側にＹ２Ｏ３層が設けられた比較例３では結晶配向性が低くなっており、Ｊｃも低下している。この結果より、４層構造の中間層において、Ｙ２Ｏ３層とＣｅＯ２層の形成順序が重要であることが分かる。
【００６７】
この結果より、表面側からＣｅＯ２／ＹＳＺ／Ｙ２Ｏ３／ＣｅＯ２の４層構造の中間層を設けることにより、酸素拡散が少なく、結晶配向性が高くなることが分かる。
【００６８】
（２）中間層付基板の評価
（イ）評価方法
スパッタリングの条件を変化させて、各層の結晶度を変化させたこと以外は実施例４と同様にして実施例１４〜１６の中間層付基板を作製した。そして配向金属基板および中間層各層のΔχを測定し、下地層のΔχに対する比率を求めた。
【００６９】
また、実施例７の中間層付基板に対して、同様に実施例１７〜１９の中間層付基板を作製し、同様の測定を行った。
【００７０】
（ロ）評価結果
実施例４、１４〜１６の測定結果を表２に、実施例７、１７〜１９の測定結果を表３に示す。
【００７１】
【表２】
2013201114.tif 000003
【００７２】
【表３】
2013201114.tif 000004
【００７３】
表２より実施例４、実施例１４〜実施例１６のいずれも高いＪｃを示しているが、下地層に対するΔχの比率が全て１１０％以下である実施例４、１４の方が、下地層に対するΔχの比率の一部が１１０％を超えている実施例１５、１６よりＪｃが高いことが分かる。
【００７４】
また、同様に、表３より実施例７、実施例１７〜実施例１９のいずれも高いＪｃを示しているが、下地層に対するΔχの比率が全て１１０％以下である実施例７、１７は、下地層に対するΔχの比率の一部が１１０％を超えている実施例１８、１９よりＪｃが高いことが確認できる。
【００７５】
このように、下地層に対するΔχの比率が１１０％以下になるように管理することにより、超電導特性に優れた酸化物超電導線材を提供できることが確認できた。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１、３              中間層付基板
２                  超電導薄膜線材
１１                配向金属基板
２１、３１          中間層
２１ａ              ＣｅＯ２層
２１ｂ              Ｙ２Ｏ３層
２１ｃ              ＹＳＺ層
２１ｄ              ＣｅＯ２層
２２                酸化物超電導層
３１ａ              シード層（種膜層）
３１ｂ              バリア層（拡散防止層）
３１ｃ              キャップ層（格子マッチング層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013201114.tif 000007