(57)【要約】【課題】超電導層への水分の浸入が防止されるとともに、コストが低減された超電導線材を提供する。  【解決手段】基材上に中間層、超電導層が積層された積層体と、前記超電導層の上面に形成された第１の保護層と、前記基材の下面に形成された第２の保護層と、を有する超電導導体と、前記超電導導体の外周を囲む安定化層と、を備え、前記第１の保護層の上面に前記安定化層の両端面が離間して形成された隙間部を有し、前記安定化層は第１の半田層で前記第１の保護層および第２の保護層２に接合され、前記隙間部において、前記安定化層の両端面は第２の半田層で前記第１の保護層に接合され、前記第２の保護層が前記第１の保護層よりも薄く形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に中間層、超電導層が積層された超電導積層体と、前記超電導層の上面に形成された第１の保護層と、前記基材の下面に形成された第２の保護層と、を有する超電導導体と、
前記超電導導体の外周を囲む安定化層と、を備え、
前記第１の保護層の上面に前記安定化層の両端面が離間して形成された隙間部を有し、
前記安定化層は第１の半田層で前記第１の保護層および第２の保護層２に接合され、
前記隙間部において、前記安定化層の両端面は第２の半田層で前記第１の保護層に接合され、
前記第２の保護層が前記第１の保護層よりも薄く形成されたことを特徴とする超電導線材。
【請求項２】
前記第１の保護層の厚さは２μｍ以上１０μｍ以下であり、前記第２の保護層の厚さは０．１μｍ以上１．５μｍ以下で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】
前記第２の保護層の一部は、厚さ全体に渡り第１の半田層の成分と合金化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の超電導線材。
【請求項４】
前記第１の保護層および前記第２の保護層は、ＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超電導線材。
【請求項５】
前記第１の保護層はＡｇまたはＡｇ合金であり、前記第２の保護層はＣｕまたはＣｕ合金であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超電導線材。
【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。
【背景技術】
【０００２】
希土類系酸化物超電導体（ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ、ＲＥは希土類元素）は、ビスマス系の酸化物超電導体（例えばＢａＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０＋δ）よりも磁場中での臨界電流密度が高いという特徴があるため、超電導コイルや超電導ケーブル等への応用が期待されている。
【０００３】
希土類系酸化物超電導体を酸化物超電導層として用いた薄膜積層構造の超電導線材は、金属テープからなる基材上に中間層を介して酸化物超電導層が形成され、この酸化物超電導層上に金属安定化層が形成される。
一般に、酸化物超電導体は多湿環境に曝されると水分の影響を受けて結晶構造が乱れ、超電導特性が劣化することが知られており、当然、酸化物超電導層を水分から保護する必要がある。
【０００４】
特許文献１に、水分による酸化物超電導層の劣化を防止する線材構造が開示されている。
図２は、このような超電導線材を示す横断面図である。金属製の基材１００の上面に中間層１１０、超電導層１２０、第１の保護層１３０が積層され、基材１００の下面には第２の保護層１４０が形成されて積層体１５０が形成される。そして、金属テープが積層体１５０を囲むように、第１の保護層１３０および第２の保護層１４０に半田層１６０で接合されて、積層体１５０の周囲に安定化層１７０が形成される。安定化層１７０の両端は離間して隙間部１８０が設けられる。さらに、隙間部１８０を埋めるように、半田の埋め込み層１９０が設けられる。このような主として超電導層１２０を含む積層体１５０を全体を安定化層１７０で囲む構造により、超電導層１２０への水分の浸入を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０７７３８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の保護層１３０と第２の保護層１４０にはＡｇが用いられる。Ａｇは高価であるため、コスト低減のため保護層の厚さを薄くすることが求められている。
金属テープを半田層１６０で第１の保護層１３０および第２の保護層１４０に接合する場合、半田が溶融する温度に加熱されて、第１の保護層１３０および第２の保護層１４０の表面のＡｇが半田の成分のＳｎと合金化されて、金属テープから成る安定化層１７０が第１の保護層１３０および第２の保護層１４０に接合される。
【０００７】
保護層の厚さを薄くすると、半田接合の際の熱により保護層の厚さ全体に渡ってＡｇがＳｎと合金化される場合がある。
このような場合、ＡｇとＳｎの合金は脆い性質があるため、超電導層１２０と第１の保護層１３０、あるいは基材１００と第２の保護層１４０の結合力が低下し、外力が作用した際に剥離を生じる虞がある。
基材１００と第２の保護層１４０間で剥離が生じると、安定化層１７０が隙間部１８０に位置する端の部分を起点として第２の保護層１４０とともに基材１００から剥離し、さらに超電導層１２０の側まで剥離が進行して、超電導層１２０に水分が浸入し、超電導特性が劣化する虞がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、コストを低減しつつ、超電導層への水分の浸入が防止された超電導線材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の超電導線材は、基材上に中間層、超電導層が積層された超電導積層体と、前記超電導層の上面に形成された第１の保護層と、前記基材の下面に形成された第２の保護層と、を有する超電導導体と、前記超電導導体の外周を囲む安定化層と、を備え、前記第１の保護層の上面に前記安定化層の両端面が離間して形成された隙間部を有し、前記安定化層は第１の半田層で前記第１の保護層および第２の保護層２に接合され、前記隙間部において、前記安定化層の両端面は第２の半田層で前記第１の保護層に接合され、前記第２の保護層が前記第１の保護層よりも薄く形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の超電導線材において、前記第１の保護層の厚さは２μｍ以上１０μｍ以下であり、前記第２の保護層の厚さは０．１μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。
本発明の超電導線材において、前記第２の保護層の一部は、厚さ全体に渡り第１の半田層の成分と合金化されていることが好ましい。
本発明の超電導線材において、前記第１の保護層および前記第２の保護層は、ＡｇまたはＡｇ合金であることが好ましい。
本発明の超電導線材において、前記第１の保護層はＡｇまたはＡｇ合金であり、前記第２の保護層はＣｕまたはＣｕ合金であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、超電導層へのより水分浸入が防止され、基材下面の保護層が薄く形成されることにより、コストが低減された超電導線材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る超電導線材の一例を示す横断面図である。
【図２】従来の超電導線材の一例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る超電導線材について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の超電導線材の一実施形態を模式的に示す超電導線材の長手方向に対する横断面図である。
超電導線材１は、テープ状の基材１０に中間層１１および超電導層１２が順に積層された超電導積層体１３と、超電導層の中間層１１と接していない面である上面１２ａに形成された第１の保護層１４と、基材１０の中間層１１と接していない面である下面１０ｂに形成された第２の保護層１５を有する超電導導体１６を備えている。
ここで、基材を基準に中間層１１、次に超電導層１２を順に積層する向きを上方向、ある薄膜のうち上方向の面を上面という。また、超電導線材の長手方向に対する垂直方向のうち薄膜を積層する方向に対し垂直方向を幅方向、超電導線材の長手方向に対する垂直方向のうち薄膜を積層する方向を厚さ方向という。
超電導導体１６の外周を囲むように金属テープにから成る安定化層１８が形成される。安定化層１８は、第１の半田層１７で超電導導体１６に接合される。より具体的には、安定化層１８は、半田層１７で第１の保護層１４および第２の保護層１５に接合される。また、横断面において、超電導導体１６の外周を安定層１８で囲む際に対向する安定層１８の端面１８ａ、１８ｂは、超電導層の上面１２ａに形成された保護層１４の上面で離間して配置され、端面１８ａ、１８ｂによりはさまれた隙間部１９が設けられる。隙間部１９は、超電導線材１の幅に対して、中央部分に設けられることが好ましい。この隙間部１９において、安定化層の両側の端面１８ａ、１８ｂは、第２の半田層２０で第１の保護層１４に接合される。
隙間部１９を設けるのは、隙間部１９が無い安定化層１８の両側の端面１８ａ、１８ｂが重なる構造では、重なり部分が厚くなり、平らでなくなるためである。
【００１４】
基材１０は、耐熱性の観点からハステロイ（米国ヘインズ社製商品名）に代表されるニッケル合金やステンレス鋼、ニッケル合金に集合組織を導入した配向Ｎｉ−Ｗ合金等が好ましい。テープ状の基材は、コイルやケーブル等に使用するうえで、幅を１〜２０ｍｍ、厚さを１０〜５００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００１５】
中間層１１は、基材１０の上面に形成される。中間層１１は、一例として、基材から上方向に順に拡散防止層、ベッド層、配向層、キャップ層の積層構造とすることができるが、拡散防止層とベッド層のうちいずれか一方あるいは両方を略して構成してもよい。
【００１６】
拡散防止層は、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７等が好ましい。拡散防止層の厚さは１０〜４００ｎｍとすることが好ましい。
ベッド層は、界面反応性を低減し、その上に形成される膜の配向性を得るため層であり、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等が好ましい。ベッド層の厚さは１０〜１００ｎｍとすることが好ましい。
【００１７】
配向層は、その上のキャップ層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。配向層の材質としては、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、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。この配向層はＩＢＡＤ法（イオンビームアシスト蒸着法）で形成することが好ましい。配向層の厚さは３〜５００ｎｍとすることが好ましい。
【００１８】
キャップ層は、上述の配向層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からなり、具体的には、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＹＳＺ、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＬａＭｎＯ３等が好ましい。キャップ層は、異なる材料で２層以上に形成してもよい。キャップ層の厚さは、５０〜５０００ｎｍとすることが好ましい。
【００１９】
基材１０として、配向Ｎｉ−Ｗ合金のような配向基板を適用する場合は、ＩＢＡＤ法を用いずに２軸配向した中間層を形成することができる。
【００２０】
超電導層１２としては、酸化物超電導体を適用することができ、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）が好ましい。具体的には、Ｙ１２３（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）又はＧｄ１２３（ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ）などを例示できる。超電導層１２の厚さは、０．５〜５μｍとすることが好ましい。超電導層１２は、ＰＬＤ法、ＣＶＤ法、ＭＯＤ法等の公知の方法で成膜される。
【００２１】
超電導層１２には、酸素アニール処理が施される。酸素アニール処理では、超電導層１２に対して酸素雰囲気下で３００〜５００℃、２〜２０ｈの加熱処理が行われる。酸化物超電導体を用いた超電導層１２は、成膜後では酸素が不足した結晶構造となっており、酸素アニール処理により超電導層１２に酸素が供給されて、超電導性能を発揮する結晶構造に整えられる。
【００２２】
第１の保護層１４は、超電導層の上面１２ａに形成され、超電導層１２を保護する役割を果たす。また、超電導層１２に過電流が発生した場合、第１の保護層１４にバイパスさせることができる。加えて、超電導層１２と保護層１４よりも上方に設ける層との間で起こる化学反応を抑制し、一方の層の元素の一部が他方の層側に侵入して組成がくずれることによる超電導特性の低下を防ぐなどの機能を有する。
【００２３】
第１の保護層１４は、ＡｇまたはＡｇ合金で形成されることが好ましい。第１の保護層１４は、例えばスパッタ法により成膜して形成される。
前述の酸素アニール処理は、第１の保護層１４を形成した後に行うことが好ましい。
【００２４】
第１の保護層１４の厚さは、２〜１０μｍとすることが好ましい。第１の保護層１４の厚さを２μｍ以上とする理由は後述する。第１の保護層１４の厚さが１０μｍを超えると、Ａｇは貴金属であるため、コストが高くなってしまう。
【００２５】
第２の保護層１５は、基材１０の下面１０ｂに形成され、安定化層１８が半田層１７で第２の保護層１５に接合される。
第２の保護層１５は、ＡｇまたはＡｇ合金で形成されることが好ましい。第２の保護層１５は、例えばスパッタ法により成膜して形成される。
第２の保護層１５の厚さは、第１の保護層１４の厚さよりも薄く形成される。これにより、貴金属であるＡｇの使用量を減らすことができ、コストを削減できる。第２の保護層１５の厚さは、０．１〜１．５μｍとすることが好ましい。
【００２６】
安定化層１８は、半田層１７で超電導導体１６に接合されて、事故時の超電導層の過電流をバイパスする機能を有する。
安定化層１８は、金属テープで形成され、導電性が高いＣｕまたはＣｕ合金が適用される。限流器用の超電導線材に対しては、安定化層１８はＮｉ−Ｃｒ等のＮｉ系合金のような高抵抗金属で形成することが好ましい。
安定化層１８の厚さは、１５〜３００μｍとすることが好ましい。
【００２７】
半田層１７は、予めめっき等により安定化層１８に形成されていることが好ましい。半田層１７の材質は、特に限定されるものではなく従来公知の半田を使用可能である。例えば、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金などのＳｎを主成分とする合金よりなる鉛フリー半田、Ｓｎ−Ｐｂ系合金半田などが挙げられ、これらの半田を一種又は二種以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、融点が３００℃以下の半田を用いることが好ましい。これにより、３００℃以下の温度で安定化層１８と第１の保護層１４または第２の保護層１５を半田付けすることが可能となるので、半田付けの熱によって超電導層１２の特性が劣化することを抑止できる。
半田層１７の厚さは、２〜６μｍとすることが好ましい。
【００２８】
［安定化層の製造工程］
安定化層１８は、例えば次のようにして形成される。
テープ状の超電導導体１６の幅よりも幅が大きく、予めめっき等により半田層１７が形成された金属テープを用意する。金属テープの半田層１７の上に、超電導導体１６を第２の保護層１５が半田層１７と対向するように配置し、金属テープ幅の中央に超電導導体１６を位置合わせする。例えば加熱炉を通して半田層１７の一部を溶融させ、金属テープを半田層１７で超電導導体１６の第２保護層１５に接合させて固定し、その後の工程で金属テープに対して超電導導体１６の位置がずれないようにする。次いで、金属テープは、超電導導体１６の幅に沿って折り曲げられて、超電導導体１６の外周を囲む。折り曲げられた金属テープの内側には、半田層１７が形成されており、半田層１７は超電導導体１６と対向している。
また、横断面において、超電導導体１６の外周を金属テープで囲む際に対向する金属テープの端面１８ａ、１８ｂが、離間して第１の保護層１４の上面に配置される。これにより、金属テープの端面１８ａ、１８ｂの間に隙間部１９が形成される。次いで、加熱炉等で半田層１７の溶融温度に加熱し、加圧ロールを通過させ、冷却することで半田層１７で金属テープと第１の保護層１４を接合し、超電導導体１６の周囲に安定化層１８を形成することができる。
【００２９】
この製造工程の加圧ロールを通過する際に、溶融した半田層１７の半田の一部が隙間部１９に流れ込み、第２の半田層２０が形成される。半田層２０は、隙間部１９に別途半田を加えて加熱溶融することによっても、形成することができる。
これにより隙間部１９は、第２の保護層１４の上面を底部として、安定化層１８の厚さの一部のところまで半田層２０で埋められて、安定化層の端面１８ａ、１８ｂが半田層１７で第１の保護層１４に接合される。その結果、外力が作用した場合でも、安定化層１８が超電導導体１６から剥がれにくくなる。さらに、第２の半田層２０が隙間部１９全体を埋めるように形成されれば、安定化層１８の端面の全面が半田で保護層１４に接合されることになり、接合強度がさらに高くなると共に、端面１８ａ、１８ｂ同士の接合強度がさらに高くなり、安定化層２０がより剥離しにくい構造となる。
【００３０】
このように安定化層１８が第１の半田層１７で第１の保護層１４と第２の保護層１５に接合され、さらに隙間部１９において、安定化層１８の端面１８ａ、１８ｂが第２の半田層２０で第１の保護層１４に接合されて、超電導導体１６が安定化層１８、半田層１７および半田層２０で密閉された構造となる。これにより、超電導層１２に水分が浸入することが防止されて、超電導特性の劣化を防ぐことができる。
【００３１】
隙間部１９において、第２の半田層２０が形成されているが、超電導導体１６が安定化層１８で覆われていない領域であり、超電導導体１６への水分の浸入を防止するために、隙間部１９の幅は狭いほうがよい。隙間部１９の幅は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
金属テープから成る安定化層１８を第１の半田層１７で超電導導体１６に接合する場合、半田を溶融させるために加熱する。このとき、ＡｇまたはＡｇ合金で形成された第１の保護層１４に半田層１７の半田成分のＳｎが拡散し、第１の保護層１４と半田層１７の界面にＡｇ−Ｓｎ合金層が形成されて、安定化層１８が第１の保護層１４に接合される。第１の保護層１４の厚さが２μｍ未満である場合、第１の保護層１４内で合金層が成長して、第１の保護層１４が厚さ全体に渡って合金化してしまう。Ａｇ−Ｓｎ合金は脆い性質があるため、超電導層１２と第１の保護層１４との結合力が低下し、外力が作用した場合に超電導層１２と第１の保護層１４との間で剥離を生じる虞がある。これにより、超電導層１２に流れる過電流を第１の保護層１４および第１の保護層１４に接合された安定化層１８にうまく分流させることができなくなる。
前述のように第１の保護層１４の厚さを２〜１０μｍとすることにより、第１の保護層１４が厚さ全体に渡って合金化されることはなく、超電導層１２と第１の保護層１４との結合力が低下する虞はない。
【００３３】
ＡｇまたはＡｇ合金で形成される第２の保護層１５についても、前述の説明と同様に、第２の保護層１５と第１の半田層１７の界面にＡｇ−Ｓｎ合金層が形成されて、安定化層１８が第２の保護層１５に接合される。
前述のとおり第２の保護層１５は、第１の保護層１４の厚さよりも薄く形成されているため、第２の保護層１５の厚さが第１の保護層１４の厚さと同じ場合よりも、コストが低減される。
【００３４】
第２の保護層１５の厚さは、第１の保護層１４の厚さよりも薄いため、安定化層１８と接合する際の加熱により、第２の保護層１５は、その厚さ全体に渡って合金化されやすくなる。これにより基材１２と第２の保護層１５との結合力が低くなるため、外力が作用した場合に剥離しやすくなる。
しかし、仮に第２の保護層１５が基材１２から剥離したとしても、前述したように、２つある保護層のうち、隙間部１９と接合している第１の保護層１４と超電導層１２との結合力が高く保たれていることから、安定化層１８、第１の半田層１７および第２の半田層２０により超電導導体１６が密閉されているため、剥離が生じず、隙間部１９からの水分の浸入が防止される。
【００３５】
第２の保護層１５の一部は、厚さ全体に渡って半田層１７のＳｎと合金化されている。
超電導線材を例えばコイル状に巻いて、エポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた超電導コイルの場合、冷却時に超電導線材と樹脂の熱収縮の差により、コイル状に巻かれた超電導線材の基材面に垂直な方向の引張応力が生じる。すなわち積層構造の超電導線材の積層方向に剥離応力が作用することにより、中間層１１から超電導層１２が剥離して超電導特性が劣化する可能性がある。
本発明の超電導線材１を巻いた超電導コイルの場合は、薄く形成されている第２の保護層１５の一部で厚さ全体が合金化されていることにより、基材１２と第２の保護層１５との結合力が低下するため、上記の剥離応力が作用すると基材１２と第２の保護層１５との間で剥離する。これにより超電導層１２には剥離応力が働かないため、超電導層１２が剥離することが防止され、ダメージを受けることがない。よって、本発明の超電導線材１を用いた超電導コイルは、超電導線材の劣化が防止されるため、その性能を維持することができるという効果も得られる。
【００３６】
第２の保護層１５の厚さが０．１〜１．５μｍの場合には、厚さ全体に達するように合金化されやすくなるため、基材１２と第２の保護層１５との間で剥離しやすくなり、超電導層１２が剥離することをより効果的に防止することができる。
第２の保護層１５の全体が合金化されていれば、第２の保護層１５がより剥離しやすくなるため、超電導層１２が剥離することをさらに効果的に防止することができる。
【００３７】
第１の保護層１４または第２の保護層１５は、超電導積層体１３の側面１３ａに延びて、側面１３ａの一部または全面に形成されていてもよい。第１の保護層１４または第２の保護層１５を例えばスパッタ法で形成する場合、超電導層の上面１２ａまたは基材の下面１０ａにスパッタ粒子を堆積させるときに、スパッタ粒子を超電導積層体の側面１３ａに回り込ませることができる。これにより、第１の保護層１４または第２の保護層１５を超電導積層体１３の両側の側面１３ａに延長して形成することができる。超電導積層体の側面１３ａの全体に、第１の保護層１４または第２の保護層１５が形成されれば、超電導積層体１３の周囲が隙間なく第１の保護層１４あるいは第２の保護層１５で覆われた超電導導体１６を有する超電導線材１を得ることができる。
【００３８】
第２の保護層１５には、ＡｇまたはＡｇ合金に換えて、ＣｕまたはＣｕ合金を適用することができる。安価なＣｕまたはＣｕ合金を用いることにより、コストを低減することができる。
【００３９】
第２の保護層１５にＣｕまたはＣｕ合金を使用する場合も同様に、金属テープから成る安定化層１８を第１の半田層１７で超電導導体１６に接合する際に、半田を加熱溶融することにより、半田成分のＳｎが第２の保護層１５に拡散して、第２の保護層１５と第１の半田層１７の界面にＣｕ−Ｓｎ合金層が生成し、安定化層１８が第２の保護層１５に接合される。第２の保護層１５の厚さが薄いと、第２の保護層１５の一部で厚さ全体に渡って合金化され、基材１２と第２の保護層１５との結合力が低くなるため、外力が作用した場合に剥離しやすくなる。しかし、前述のように、超電導層１２と第１の保護層１４との結合力が高く保たれており、安定化層１８、第１の半田層１７および第２の半田層２０により超電導導体１６が密閉されているため、剥離が生じず、水分の浸入が防止される。
【００４０】
ＣｕまたはＣｕ合金を使用した第２の保護層１５の場合も、第２の保護層１５の厚さが第１の保護層１４の厚さよりも薄いために、第２の保護層１５内で合金層が成長して、第２の保護層１５が厚さ全体に渡ってＳｎと合金化してしまう。Ｃｕ−Ｓｎ合金も脆い性質があるため、基材１１と第２の保護層１５との結合力が低下し、剥離応力が作用した場合に基材１１と第２の保護層１５との間で剥離を生じる。これにより超電導層１２に剥離応力が働かなくなり、超電導層１２が剥離することを防止できる。
第２の保護層１５にＣｕまたはＣｕ合金を使用した場合も、厚さを０．１〜１．５μｍにすると、第２の保護層１５が厚さ全体に渡り合金化されるために剥離しやすくなり、より効果的に超電導層１２に剥離応力が働かなくなる。
【００４１】
第２の保護層１５をＣｕまたはＣｕ合金で形成する場合も、例えばスパッタ法を用いると、スパッタ粒子を積層体の側面１３ａに回り込ませることができるため、第２の保護層１５を側面１３ａに延長して形成することができる。ＣｕまたはＣｕ合金は酸素アニール処理で酸化してしまうため、第１の保護層１４を形成し、酸素アニール処理を行った後に、第２の保護層１５を形成することが好ましい。第１の保護層１４が超電導積層体の側面１３ａの一部または全面に形成されている場合は、第２の保護層１５は、側面１３ａに直接または第１の保護層１４の側面への延長部分に重なるように形成される。これにより、超電導積層体１３の周囲が第１の保護層１４と第２の保護層１５で隙間なく覆われた超電導導体１６を有する超電導線材１を得ることができる。
【００４２】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、超電導マグネット、超電導モータ、限流器などの超電導機器、超電導ケーブル等の分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…超電導線材、１０…基材、１０ｂ…下面、１１…中間層、１２…超電導層、１２ａ…上面、１３…超電導積層体、１４…第１の保護層、１５…第２の保護層、１６…超電導導体、１７…第１の半田層、１８…安定化層、１８ａ、１８ｂ…端面、１９…隙間部、２０…第２の半田層。
【図１】
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【図２】
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