(57)【要約】【課題】金属テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成し、酸化物超電導線材の強度を高めることができる酸化物超電導線材およびその製造方法を提供する。【解決手段】  酸化物超電導層５を有する積層体１と、積層体１を覆う被覆部１０と、を備えた酸化物超電導線材Ａを提供する。被覆部１０は、積層体１を覆う金属テープ２Ａからなる被覆金属層２を有する。被覆金属層２は、積層体１の一方の面１ａを覆う基部２ａと、積層体１の側面１ｂを覆う側部２ｂと、積層体１の他方の面３ｃの端部３ａを含む領域３ｄを覆う対向部２ｃと、を備えている。基部２ａと側部２ｂとの境界２ｄには第１屈曲部１１が形成されている。側部２ｂと対向部２ｃとの境界２ｅには第２屈曲部１２が形成されている。第１屈曲部１１と第２屈曲部１２には、被覆金属層２の曲げ強度を低くする弱化凹部１３、１４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状の基材と前記基材の一方の面側に積層された酸化物超電導層とを有する積層体と、前記積層体を覆う被覆部と、を備え、
前記被覆部は、前記積層体の長さ方向に延在して前記積層体を覆う金属テープからなる被覆金属層と、前記被覆金属層を前記積層体に接合する接合金属層とを有し、
前記被覆金属層は、前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面を覆う基部と、前記積層体の側面を覆う側部と、前記積層体の前記基材側の面のうち幅方向における端部を含む領域を覆う対向部と、を備え、
前記基部と前記側部との境界には、前記被覆金属層が屈曲した第１屈曲部が形成され、
前記側部と前記対向部との境界には、前記被覆金属層が屈曲した第２屈曲部が形成され、
前記第１屈曲部と前記第２屈曲部のうち少なくともいずれか一方には、前記被覆金属層の曲げ強度を低くする弱化凹部が形成されている、酸化物超電導線材。
【請求項２】
前記弱化凹部は、前記被覆金属層の長さ方向に沿う溝状とされている、請求項１に記載の酸化物超電導線材。
【請求項３】
前記弱化凹部の少なくとも一部は、前記被覆金属層の内面に形成されている、請求項１または２に記載の酸化物超電導線材。
【請求項４】
前記接合用金属層の一部は、前記被覆金属層の内面に形成された前記弱化凹部に充填されている、請求項３に記載の酸化物超電導線材。
【請求項５】
前記弱化凹部の少なくとも一部は、前記被覆金属層の外面に形成されている、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の酸化物超電導線材。
【請求項６】
前記請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の酸化物超電導線材を備えた、超電導機器。
【請求項７】
テープ状の基材と前記基材の一方の面側に積層された酸化物超電導層とを有する積層体を作製する工程と、
前記積層体より幅が広い金属テープを有する被覆テープに、前記被覆テープの曲げ強度を低くする弱化凹部を形成する工程と、
前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面に、前記積層体の長さ方向に沿って、前記被覆テープを配置する工程と、
前記被覆テープを、その一部が前記積層体の側面を覆うように第１屈曲部で屈曲させ、次いで、前記被覆テープの一部が前記積層体の前記基材側の面のうち幅方向における端部を含む領域を覆うように第２屈曲部で屈曲させることによって、前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面を覆う基部と、前記積層体の側面を覆う側部と、前記領域を覆う対向部とを備えた被覆金属層を形成する工程と、
前記被覆金属層を接合金属層によって前記積層体に接合することによって、前記積層体と前記積層体を覆う被覆部とを備え、前記被覆部が前記被覆金属層と前記接合金属層とを有する酸化物超電導線材を得る工程と、を有し、
前記弱化凹部を形成する工程において、前記弱化凹部は、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部のうち少なくともいずれか一方に相当する位置に形成する、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項８】
前記弱化凹部を形成する工程において、前記被覆テープに加工工具を押し当てることによって前記弱化凹部を形成する、請求項７に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項９】
前記弱化凹部を形成する工程において、レーザー加工によって前記被覆テープに前記弱化凹部を形成する、請求項７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、酸化物超電導線材およびその製造方法、ならびに超電導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材と酸化物超電導層とを有する積層体と、積層体を覆う被覆部とを有する酸化物超電導線材が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
被覆部には、銅箔などの金属テープが用いられている。金属テープは、積層体の形状に即して屈曲させることによって積層体を包み込むように成形される。金属テープは、半田等によって積層体に接合される。
被覆部は、積層体を保護して耐久性を高めるとともに、水分等の浸入を防ぎ、超電導特性の劣化を防止する。被覆部は、酸化物超電導層が超電導状態から常電導状態に転移したときに、電流を転流するバイパスとしても機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２７９１８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記金属テープは、厚いほど積層体を保護する効果が高くなるが、厚い金属テープは剛性が高いため、積層体の形状に即して屈曲させる加工が難しく、被覆部を精度よく形成するのは容易でなかった。金属テープが薄い場合は加工が容易になるものの、積層体を保護する効果が低くなるという問題があった。
そのため、金属テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成できる技術が要望されていた。被覆部を精度よく形成することができれば、酸化物超電導線材の機械的な強度を高めることができる。
本発明は、金属テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成し、酸化物超電導線材の強度を高めることができる酸化物超電導線材およびその製造方法、ならびに超電導機器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】
【０００５】
本発明の一態様は、テープ状の基材と前記基材の一方の面側に積層された酸化物超電導層とを有する積層体と、前記積層体を覆う被覆部と、を備え、前記被覆部は、前記積層体の長さ方向に延在して前記積層体を覆う金属テープからなる被覆金属層と、前記被覆金属層を前記積層体に接合する接合金属層とを有し、前記被覆金属層は、前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面を覆う基部と、前記積層体の側面を覆う側部と、前記積層体の前記基材側の面のうち幅方向における端部を含む領域を覆う対向部と、を備え、前記基部と前記側部との境界には、前記被覆金属層が屈曲した第１屈曲部が形成され、前記側部と前記対向部との境界には、前記被覆金属層が屈曲した第２屈曲部が形成され、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部のうち少なくともいずれか一方には、前記被覆金属層の曲げ強度を低くする弱化凹部が形成されている酸化物超電導線材を提供する。
この構成によれば、被覆金属層に弱化凹部が形成されているため、被覆テープを屈曲させる加工において、被覆テープを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成することができ、被覆部を積層体に即した形状とすることができる。
したがって、被覆部と積層体との間に空隙が生じることがなく、この空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度（引張強度、剥離強度等）が低下するのを回避することができる。また、被覆部と積層体との間に空隙が生じないため、この空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができる。特に、切断された端部からの水分浸入を原因とする積層体の劣化を防止できる。
【０００６】
前記弱化凹部は、前記被覆金属層の長さ方向に沿う溝状とされている構成としてよい。
この構成によれば、金属テープの曲げ強度を金属テープの長さ方向にわたって確実に低くすることができる。そのため、被覆テープを屈曲させる加工において、被覆テープをいっそう容易に、正確な位置で屈曲させることができる。
【０００７】
前記弱化凹部の少なくとも一部は、前記被覆金属層の内面に形成されている構成としてよい。
この構成によれば、屈曲加工の際に被覆テープの内面側の部分に無理な力がかからないことから、被覆テープの加工容易性および加工の正確性の点で有利となる。
【０００８】
前記接合用金属層の一部は、前記被覆金属層の内面に形成された前記弱化凹部に充填されている構成としてよい。
この構成によれば、弱化凹部内の空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度が低下するのを回避することができる。また、弱化凹部内に空隙が生じる可能性を低減し、水分等の浸入を防ぐことができるため、積層体の劣化を防止できる。
【０００９】
前記弱化凹部の少なくとも一部は、前記被覆金属層の外面に形成されている構成としてよい。
被覆金属層の外面に形成された弱化凹部は、被覆金属層の内面に形成された弱化凹部とは異なり、被覆金属層の内側に空隙を生じさせない。そのため、被覆金属層の内側における空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度が低下するのを回避しやすくなる。また、被覆金属層の内側の空隙を通した水分等の浸入が起こりにくいため、酸化物超電導積層体の劣化を防止できる。
【００１０】
本発明の一態様は、前記酸化物超電導線材を備えた超電導機器を提供する。
【００１１】
本発明の一態様は、テープ状の基材と前記基材の一方の面側に積層された酸化物超電導層とを有する積層体を作製する工程と、前記積層体より幅が広い金属テープを有する被覆テープに、前記被覆テープの曲げ強度を低くする弱化凹部を形成する工程と、前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面に、前記積層体の長さ方向に沿って、前記被覆テープを配置する工程と、前記被覆テープを、その一部が前記積層体の側面を覆うように第１屈曲部で屈曲させ、次いで、前記被覆テープの一部が前記積層体の前記基材側の面のうち幅方向における端部を含む領域を覆うように第２屈曲部で屈曲させることによって、前記積層体の前記酸化物超電導層側の表面を覆う基部と、前記積層体の側面を覆う側部と、前記領域を覆う対向部とを備えた被覆金属層を形成する工程と、前記被覆金属層を接合金属層によって前記積層体に接合することによって、前記積層体と前記積層体を覆う被覆部とを備え、前記被覆部が前記被覆金属層と前記接合金属層とを有する酸化物超電導線材を得る工程と、を有し、前記弱化凹部を形成する工程において、前記弱化凹部は、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部のうち少なくともいずれか一方に相当する位置に形成する酸化物超電導線材の製造方法を提供する。
この方法によれば、弱化凹部が形成された被覆テープを用いるため、被覆テープを屈曲させる加工において、被覆テープを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成することができる。
よって、被覆部と積層体との間に空隙が生じることがなく、この空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度が低下するのを回避することができる。また、被覆部と積層体との間に空隙が生じないため、この空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができる。特に、切断された端部からの水分浸入を原因とする積層体の劣化を防止できる。
【００１２】
前記弱化凹部を形成する工程においては、前記被覆テープに加工工具を押し当てることによって前記弱化凹部を形成することができる。
この方法によれば、加工工具の形状、姿勢、押し当て力等を適宜設定することで、容易に弱化凹部の幅、深さ等を調整できる。
【００１３】
前記弱化凹部を形成する工程においては、レーザー加工によって前記被覆テープに前記弱化凹部を形成することができる。
この方法によれば、レーザー加工機の出力等を調節することで、容易に弱化凹部の幅、深さ等を調整できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、被覆金属層に弱化凹部が形成されているため、被覆テープを屈曲させる加工において、被覆テープを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープが厚い場合でも被覆部を精度よく形成することができ、被覆部を積層体に即した形状とすることができる。
したがって、被覆部と積層体との間に空隙が生じることがなく、この空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度（引張強度、剥離強度等）が低下するのを回避することができる。また、被覆部と積層体との間に空隙が生じないため、この空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができる。特に、切断された端部からの水分浸入を原因とする積層体の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）本発明の酸化物超電導線材の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。（Ｂ）（Ａ）に示す酸化物超電導線材の一部を拡大した断面図である。
【図２】図１（Ａ）に示す酸化物超電導線材の一部をさらに拡大した断面図である。
【図３】図１（Ａ）に示す酸化物超電導線材の酸化物超電導積層体の一例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）弱化凹部を形成する前の被覆テープを示す断面図である。（Ｂ）弱化凹部を形成した被覆テープを示す断面図である。（Ｃ）（Ｂ）に示す被覆テープを示す拡大断面図である。
【図５】図１（Ａ）に示す酸化物超電導線材の製造に使用できる凹部加工装置の一例を示す概略図である。
【図６】図１（Ａ）に示す酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す概略図である。
【図７】（Ａ）本発明の酸化物超電導線材の第２実施形態を模式的に示す断面図である。（Ｂ）（Ａ）に示す酸化物超電導線材の一部を拡大した断面図である。
【図８】第２実施形態の酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す概略図である。
【図９】（Ａ）本発明の酸化物超電導線材の第３実施形態を模式的に示す断面図である。（Ｂ）（Ａ）に示す酸化物超電導線材の一部を拡大した断面図である。
【図１０】第３実施形態の酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す概略図である。
【図１１】第１実施形態の酸化物超電導線材の製造工程の他の例を模式的に示す概略図である。
【図１２】前図に続く酸化物超電導線材の製造工程を模式的に示す概略図である。
【図１３】図１１および図１２に示す製造工程により作製された酸化物超電導線材の一部を拡大した断面図である。
【図１４】図１に示す酸化物超電導線材の製造に使用できる凹部加工装置の他の例を示す概略図である。
【図１５】被覆テープの第１変形例を示す断面図である。
【図１６】被覆テープの第２変形例を示す断面図である。
【図１７】被覆テープの第３変形例およびその作製方法を示す断面図である。
【図１８】実施形態の酸化物超電導線材を備えた超電導コイルを示す概略図である。
【図１９】実施形態の酸化物超電導線材を備えた超電導ケーブルを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を採用する。Ｙ方向は線材の長さ方向である。Ｘ方向は、線材表面の面内であってＹ方向と直交する方向であり、線材の幅方向である。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向であり、線材の厚み方向である。
実施形態の酸化物超電導線材において、弱化凹部は、被覆金属層（金属テープ）に形成された凹部である。弱化凹部は、金属テープの折り曲げ加工を容易にするため、弱化凹部がない箇所に比べて被覆金属層（金属テープ）の曲げ強度が低くなるように形成されている。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
［酸化物超電導線材（第１実施形態）］
図１（Ａ）は、本発明に係る第１実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Ａを示す断面斜視図であり、図１（Ｂ）は、酸化物超電導線材Ａの拡大断面図である。図２は、酸化物超電導線材Ａをさらに拡大した断面図である。図１（Ａ）〜図２における酸化物超電導線材Ａの断面は、酸化物超電導線材Ａの長さ方向に直交する断面である。
図１（Ａ）〜図２に示すように、酸化物超電導線材Ａは、テープ状の酸化物超電導積層体１（積層体）と、被覆部１０とを備えている。
【００１８】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、酸化物超電導積層体１は、テープ状の基材３と、酸化物超電導層５とを有する。
図３に示すように、酸化物超電導積層体１は、例えば、基材３の一方の面３ｂ側（図３では上面側）に、中間層４と酸化物超電導層５と保護層６とがこの順に積層された構成とすることができる。
酸化物超電導積層体１は、基材３の他方の面３ｃ（酸化物超電導積層体１の基材３側の面）と、面３ｃに垂直な両側面１ｂ，１ｂと、側面１ｂに垂直な酸化物超電導層５側の表面１ａ（保護層６の表面６ａ）とを有し、長さ方向に直交する断面の形状は矩形である。
【００１９】
基材３は、テープ状であることが好ましく、耐熱性の金属で形成されることが好ましい。基材３をテープ状とすることによって酸化物超電導線材Ａに可撓性を与えることができる。基材３を構成する耐熱性金属としては、ニッケル合金が好ましい。特に、市販品であれば、ハステロイ（米国ヘインズ社製商品名）が好適である。基材３の厚さは、例えば１０〜５００μｍである。
【００２０】
中間層４は、下地層と配向層とキャップ層とで形成される構造を一例として適用できる。
下地層を設ける場合は、拡散防止層とベッド層とで形成される複層構造、あるいは、これらのうちどちらか１層で形成される構造を下地層として採用することができる。下地層として拡散防止層を設ける場合、拡散防止層は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ＧＺＯ（Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７）等から構成される単層構造あるいは複層構造の層が望ましく、その厚さは、例えば１０〜４００ｎｍである。
【００２１】
下地層としてベッド層を設ける場合、ベッド層は、耐熱性が高く、界面反応性を低減し、その上に配される膜の配向性を得るために用いる。ベッド層は、例えば、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等からなる。ベッド層は、これらの材料で形成される単層構造あるいは複層構造を採用できる。ベッド層の厚さは、例えば１０〜１００ｎｍである。
【００２２】
配向層は、配向層の上に形成する酸化物超電導層５の結晶配向性を制御するバッファー層として機能する。配向層は、酸化物超電導層と格子整合性の良い金属酸化物で形成されることが好ましい。配向層の好ましい材料として、具体的には、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、ＳｒＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等の金属酸化物を例示できる。配向層は、単層構造でも良いし、複層構造でも良い。
【００２３】
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等からなる。キャップ層の厚さは、例えば５０〜５０００ｎｍの範囲とすることができる。
【００２４】
酸化物超電導層５は通常知られている酸化物超電導体の組成を広く適用することができ、ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｇｄ等の希土類元素を表す）で形成される材料、具体的には、Ｙ１２３（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ）又はＧｄ１２３（ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ）を例示することができる。また、その他の酸化物超電導体、例えば、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａｎ−１ＣｕｎＯ４＋２ｎ＋δで形成される組成等に代表される臨界温度の高い他の酸化物超電導体で形成される材料を用いても良いのは勿論である。酸化物超電導層５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。
【００２５】
保護層６は、酸化物超電導層５が超電導状態から常電導状態に遷移するとき、酸化物超電導層５の電流を転流させるバイパスとして機能する。保護層６は、例えば銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、金と銀との合金、その他の銀合金または金合金からなる。
保護層６の厚さは１〜３０μｍ程度である。保護層６は、酸化物超電導層５の表面を覆うように形成されている。
【００２６】
図１（Ａ）〜図２に示すように、被覆部１０は、被覆金属層２と、半田層７（接合金属層、低融点金属層）とを有する。
被覆金属層２は、酸化物超電導積層体１の長さ方向に延在しており、酸化物超電導積層体１を覆って形成されている。被覆金属層２は、金属テープ２Ａを、横断面が略Ｃ字型となるように折り曲げて形成されている。
【００２７】
被覆金属層２は、一例として良導電性の金属材料で形成されている。被覆金属層２は、酸化物超電導層５が超電導状態から常電導状態に転移したときに、保護層６とともに、電流を転流するバイパスとして機能する。
被覆金属層２を構成する材料としては、良導電性を有すればよく、特に限定されないが、銅、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、Ｃｕ−Ｎｉ合金等の銅合金、Ａｌ、Ｃｕ−Ａｌ合金等の比較的安価な材料で形成される材料を用いることが好ましい。なかでも、高い導電性を有し、安価であることから銅で形成されることが好ましい。
被覆金属層２の厚さは特に限定されないが、例えば１５〜３００μｍとすることが好ましい。
なお、被覆金属層２は高抵抗金属材料、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ等のＮｉ系合金などで形成されていてもよい。
【００２８】
被覆金属層２は、基部２ａと、側部２ｂ，２ｂと、対向部２ｃ，２ｃとを有する。
基部２ａは、ＸＹ平面に沿って形成され、酸化物超電導積層体１の酸化物超電導層５側の表面１ａ（図３では保護層６の表面６ａ）を覆っている。基部２ａの、酸化物超電導積層体１に対面する側の面を主面２ａ１という。
側部２ｂ，２ｂは、基部２ａの幅方向の両端部から、主面２ａ１側（図１（Ａ）では上方）に突出している。側部２ｂ，２ｂは、ＹＺ平面に沿って形成され、酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂを覆っている。
【００２９】
対向部２ｃ，２ｃは、側部２ｂ，２ｂの突出端（図１（Ａ）では上端）から互いに近づく方向に延出している。対向部２ｃ，２ｃは、ＸＹ平面に沿って形成され、基材３の他方の面３ｃ（酸化物超電導積層体１の基材３側の面）のうち領域３ｄ，３ｄを覆っている。
図１（Ｂ）に示すように、領域３ｄ，３ｄは、基材３の面３ｃのうち幅方向の両端部３ａ，３ａを含む領域である。領域３ｄは、例えば、面３ｃの端部３ａを含み、基材３の長さ方向に一定の幅を有する帯状領域である。領域３ｄの幅は、基材３の面３ｃの幅の半分より小さいことが好ましい。
対向部２ｃ，２ｃの端部２ｃ１，２ｃ１は幅方向に互いに離間していることが好ましい。
【００３０】
側部２ｂは基部２ａに対して例えば垂直である。基部２ａと側部２ｂ，２ｂとの境界２ｄ，２ｄ、すなわち、基部２ａの幅方向の一方および他方の端部において、被覆金属層２は屈曲している。この屈曲部を第１屈曲部１１，１１という。
対向部２ｃ，２ｃは側部２ｂ，２ｂに対して例えば垂直である。側部２ｂ，２ｂと対向部２ｃ，２ｃとの境界２ｅ，２ｅ、すなわち、側部２ｂ，２ｂの突出端（図１（Ａ）では上端）において、被覆金属層２は屈曲している。この屈曲部を第２屈曲部１２，１２という。
【００３１】
第１屈曲部１１，１１では、被覆金属層２の内面に、それぞれ第１弱化凹部１３，１３が形成されている。第１弱化凹部１３は、溝状（例えば切り込み状）であってよく、被覆金属層２の長さ方向に沿って形成されていることが好ましい。
第１弱化凹部１３は、例えば金属テープ２Ａを屈曲加工する前の状態では断面Ｖ字形（図４（Ｂ）参照）であり、図２に示すように、金属テープ２Ａの屈曲加工によって内側面１３ａ，１３ａが互いに近接または当接した形状となっている。第１弱化凹部１３は、例えば、基部２ａおよび側部２ｂに対しておよそ３０〜６０°で傾斜する方向に形成された切り込み状とすることができる。図２では、第１弱化凹部１３は、基部２ａおよび側部２ｂに対しておよそ４５°で傾斜する方向に形成されている。
図２では、第１弱化凹部１３の内側面１３ａ，１３ａは互いに離間しているが、内側面１３ａ，１３ａは全面が互いに密着していてもよい。
【００３２】
第２屈曲部１２，１２では、被覆金属層２の内面に、それぞれ第２弱化凹部１４，１４が形成されている。第２弱化凹部１４は、溝状（例えば切り込み状）であってよく、被覆金属層２の長さ方向に沿って形成されていることが好ましい。
第２弱化凹部１４は、例えば金属テープ２Ａを屈曲加工する前の状態では断面Ｖ字形（図４（Ｂ）参照）であり、図２に示すように、金属テープ２Ａの屈曲加工によって内側面１４ａ，１４ａが互いに近接または当接した形状となっている。第２弱化凹部１４は、例えば、基部２ａおよび側部２ｂに対しておよそ３０〜６０°で傾斜する方向に形成された切り込み状とすることができる。図２では、第２弱化凹部１４は、基部２ａおよび側部２ｂに対しておよそ４５°で傾斜する方向に形成されている。
図２では、第２弱化凹部１４の内側面１４ａ，１４ａは互いに離間しているが、内側面１４ａ，１４ａは全面が互いに密着していてもよい。
【００３３】
図２に示すように、第１弱化凹部１３の深さｄ１および第２弱化凹部１４の深さｄ２は、被覆金属層２の厚さに対して、例えば５％以上、５０％以下とすることができる。深さｄ１，ｄ２を被覆金属層２の厚さの５％以上とすることで、屈曲部１１，１２の形成を容易にすることができる。深さｄ１，ｄ２を被覆金属層２の厚さの５０％以下とすることで、屈曲部１１，１２における被覆金属層２の強度の低下を回避することができる。
弱化凹部１３，１４の深さｄ１，ｄ２は、例えば０．３μｍ以上、１０μｍ以下とすることができる。深さｄ１，ｄ２を０．３μｍ以上とすることで、屈曲部１１，１２の形成を容易にすることができる。深さｄ１，ｄ２を１０μｍ以下とすることで、屈曲部１１，１２における被覆金属層２の強度の低下を回避することができる。
【００３４】
第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４は、金属テープ２Ａ（被覆金属層２）の曲げ強度が、弱化凹部１３，１４がない箇所に比べて低くなるように形成されている。曲げ強度の指標としては、例えばＪＩＳ  Ｚ  ２２４８：２００６がある。
金属テープは厚さが増すと断面２次モーメントが大きくなるため曲げ強度は高くなり、折り曲げ加工は難しくなる。弱化凹部は、断面２次モーメントを小さくして、金属テープの曲げ強度を低くすることによって折り曲げ加工を容易にする。
【００３５】
半田層７は、被覆金属層２の外面を覆う外部側被覆層７ａと、被覆金属層２の内面側に密着して酸化物超電導積層体１の周囲を覆う内部側被覆層７ｂと、被覆金属層２の両端部の端面を覆う被覆部７ｃとで構成される。
【００３６】
半田層７の内部側被覆層７ｂは、酸化物超電導積層体１の全周面のうち、被覆金属層２が覆っている領域の全てを被覆するとともに、被覆金属層２と酸化物超電導積層体１との間を埋めるように充填されていることが好ましい。
内部側被覆層７ｂは、少なくとも酸化物超電導積層体１の表面１ａ（保護層６の表面６ａ）、酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂ、および、基材３の他方の面３ｃのうち領域３ｄ，３ｄを覆っている。
【００３７】
内部側被覆層７ｂは、被覆金属層２を酸化物超電導積層体１に接合している。内部側被覆層７ｂが被覆金属層２を酸化物超電導積層体１に接合することによって、酸化物超電導線材Ａの機械的強度を高めることができる。
内部側被覆層７ｂは、被覆金属層２と酸化物超電導積層体１との間に形成されているため、被覆金属層２と酸化物超電導積層体１との隙間を通して水分が浸入するのを防止できる。
【００３８】
図２に示すように、内部側被覆層７ｂの一部は、第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４の内部に充填されていることが好ましい。
内部側被覆層７ｂの一部が弱化凹部１３，１４に充填されることによって、弱化凹部１３，１４内の空隙を原因として酸化物超電導線材Ａの機械的強度が低下するのを回避することができる。また、弱化凹部１３，１４内に空隙が生じる可能性を低減し、水分等の浸入を防ぐことができるため、酸化物超電導積層体１の劣化を防止できる。
【００３９】
図１（Ａ）に示すように、基材３の他方の面３ｃの中央部であって被覆金属層２の対向部２ｃ，２ｃ間には、対向部２ｃ，２ｃ間の空間を埋めるように埋込層９が形成されている。埋込層９は、外部側被覆層７ａ、内部側被覆層７ｂ、および被覆部７ｃと一体化している。
埋込層９の形成により、酸化物超電導線材Ａの基材３側の面（図１（Ａ）における上面）を凹凸が少ない面とすることができるため、酸化物超電導線材Ａをコイル巻きする際に巻き乱れを起こりにくくすることができる。また、埋込層９は対向部２ｃ，２ｃ間の空間を埋めるように形成されているため、被覆部１０の内側への水分の浸入を起こりにくくすることができる。
【００４０】
半田層７および埋込層９の材料としては、例えば、Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｉｎ系などの半田が使用できる。
半田層７を構成する材料の融点が高いと、酸化物超電導層５の超電導特性に悪影響を及ぼすため、半田層７の材料の融点は低い方が好ましく、融点３５０℃以下、より好ましくは２４０〜３００℃の融点を有することが望ましい。
【００４１】
半田層７の厚さ（外部側被覆層７ａおよび内部側被覆層７ｂの厚さ）は、１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、２μｍ〜６μｍの範囲であることがより好ましい。半田層７の厚さを１μｍ以上とすることによって、半田を酸化物超電導積層体１と被覆金属層２との間に完全に充填することができる。半田層７の厚さを１０μｍ以下とすることによって、半田を溶融する際に、半田の流出が起こりにくくなる。
【００４２】
［酸化物超電導線材の製造方法（第１実施形態）］
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す酸化物超電導線材Ａを製造する方法の一例を説明する。
【００４３】
（工程１：酸化物超電導積層体の作製）
酸化物超電導積層体１を作製する。ここでは、図３に示す酸化物超電導積層体１を作製する場合を例として挙げる。
まず、基材３の一方の面３ｂに中間層４を形成する。
中間層４は、例えば下地層と配向層とキャップ層とで形成される構造を一例として適用できる。
下地層として拡散防止層を設ける場合、拡散防止層はスパッタ法等の成膜法により形成することができる。下地層としてベッド層を設ける場合、ベッド層はスパッタ法等の成膜法により形成することができる。配向層は、イオンビームアシスト蒸着法（ＩＢＡＤ法）等の物理的蒸着法で形成することができる。キャップ層は、ＰＬＤ法（パルスレーザ蒸着法）、スパッタリング法等で成膜することができる。ＰＬＤ法によりＣｅＯ２層を形成する際には、基材温度約５００〜１０００℃、約０．６〜１００Ｐａの酸素ガス雰囲気中で成膜することができる。
酸化物超電導層５は、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、パルスレーザ堆積法（ＰＬＤ法）、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、有機金属塗布熱分解法（ＭＯＤ法）等で積層することができる。
保護層６は、ＤＣスパッタ装置、ＲＦスパッタ装置などを用いてスパッタ法により形成することができる。
【００４４】
（工程２：金属テープに弱化凹部を形成）
図４（Ａ）に示すように、酸化物超電導積層体１より幅が広い被覆テープ１０Ａを用意する。
被覆テープ１０Ａは、金属テープ２Ａと、金属テープ２Ａの表面に形成された半田層８とを有する。
半田層８は、金属テープ２Ａの一方の面を覆う外部側被覆層８ａと、金属テープ２Ａの他方の面を覆う内部側被覆層８ｂと、金属テープ２Ａの両端部の端面を覆う被覆部８ｃとで構成される。半田層８はメッキ等により形成することができる。
内部側被覆層８ｂの表面を、被覆テープ１０Ａの第１主面１０Ａａとする。
【００４５】
図５は、被覆テープ１０Ａの第１主面１０Ａａに凹部を形成するための凹部加工装置４０を示す概略図である。
凹部加工装置４０は、送出しリール３６と、巻取りリール３７と、これらの間に配置される中継リール３９と、複数の加工工具３８とを有する。
被覆テープ１０Ａは、送出しリール３６に巻回されている。巻取りリール３７には、モータ（図示略）等の駆動源が設けられており、駆動源を動作させることによって、被覆テープ１０Ａを送出しリール３６から送り出して、中継リール３９を経て巻取りリール３７で巻き取ることができる。
加工工具３８は、先端が中継リール３９に向けられた金属加工用の工具である。加工工具３８の先端は鋭利な形状とされる。複数の加工工具３８は、図５の奥行方向（Ｘ方向）に並べて配置されている。
【００４６】
被覆テープ１０Ａを巻取りリール３７に巻き取ると、被覆テープ１０Ａは中継リール３９の外周面を通って搬送される。
被覆テープ１０Ａを搬送しながら、加工工具３８の先端を、中継リール３９の外周面を通る被覆テープ１０Ａの第１主面１０Ａａに押し当てることで、被覆テープ１０Ａに溝状の凹部（第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４、図４（Ｂ）参照）を形成することができる。
【００４７】
この方法によれば、加工工具３８の形状、姿勢、押し当て力等を適宜設定することで、容易に弱化凹部２３，２４の幅、深さ等を調整できる。
【００４８】
図４（Ｂ）に示すように、被覆テープ１０Ａの第１主面１０Ａａに形成された第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４は、例えば、被覆テープ１０Ａの長さ方向に沿う溝状とされる。
第１弱化凹部２３，２３は、幅方向に間隔をおいて、互いに平行に形成されている。２つの第１弱化凹部２３，２３は、被覆テープ１０Ａの幅方向の中央Ｃ１に対して線対称となる位置に形成するのが好ましい。第１弱化凹部２３のうち、金属テープ２Ａに形成された部分は第１弱化凹部１３である。
【００４９】
第２弱化凹部２４，２４は、第１弱化凹部２３，２３よりも外方側の位置にそれぞれ形成されている。ここでいう外方側とは、２つの第１弱化凹部２３，２３が互いに離れる方向の側である。すなわち、第２弱化凹部２４，２４は、第１弱化凹部２３，２３よりも端部１０Ａｂ，１０Ａｂ寄りの位置にある。
第２弱化凹部２４，２４は、互いに平行に形成されている。２つの第２弱化凹部２４，２４は、被覆テープ１０Ａの幅方向の中央Ｃ１に対して線対称となる位置に形成するのが好ましい。第２弱化凹部２４のうち、金属テープ２Ａに形成された部分は第２弱化凹部１４である。
【００５０】
図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように、第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４の断面形状は、例えばＶ字形とすることができる。第１弱化凹部２３の向かい合う内側面２３ａ，２３ａがなす角度θ１、および第２弱化凹部２４の向かい合う内側面２４ａ，２４ａがなす角度θ２は、例えば６０〜１２０°である。
【００５１】
第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４の形成位置は、酸化物超電導積層体１の形状に合わせて定められる。
図１（Ａ）に示すように、酸化物超電導積層体１の幅をａとし、酸化物超電導積層体１の厚さをｂとすると、図４（Ｂ）に示すように、屈曲加工する前の被覆テープ１０Ａにおいて、２つの第１弱化凹部２３、２３の幅方向（Ｘ方向）の距離は、ａとするのが好ましい。
第１弱化凹部２３と、この第１弱化凹部２３の外方側に隣り合う第２弱化凹部２４との幅方向（Ｘ方向）の距離は、ｂとするのが好ましい。
ｃは、第２弱化凹部２４と、被覆テープ１０Ａの幅方向の端部１０Ａｂ（この第２弱化凹部２４の外方側にある端部１０Ａｂ）との幅方向の距離である。ｗは金属テープ２Ａの全幅である。
なお、第１および第２弱化凹部を起点または終点とした距離は、その弱化凹部の最深部を基準として定められる。
【００５２】
被覆テープ１０Ａの全幅ｗと、２つの第１弱化凹部２３、２３の距離ａと、第１弱化凹部２３と第２弱化凹部２４との距離ｂと、第２弱化凹部２４と被覆テープ１０Ａの端部１０Ａｂとの距離ｃとは、次の式（１）を満たすことが好ましい。
【００５３】
【数１】
2017117674.tif 000003
【００５４】
式（１）が成立すれば、被覆テープ１０Ａに多少の寸法の変動があっても対向部２ｃ，２ｃが重なることがないため、酸化物超電導線材Ａの厚みが過大になることはない。
【００５５】
図４（Ｃ）に示すように、被覆テープ１０Ａの厚さをｔ０とし、半田層８の厚さ（外部側被覆層８ａおよび内部側被覆層８ｂのそれぞれの厚さ）をｔ１とし、金属テープ２Ａの厚さをｔ２とし、第１および第２弱化凹部２３，２４の深さをｄとし、第１および第２弱化凹部２３，２４の幅をｅとしたとき、次の式（２）が成立することが好ましい。
【００５６】
【数２】
2017117674.tif 000004
【００５７】
式（２）が成立すれば、弱化凹部２３，２４の深さｄが半田層８（内部側被覆層８ｂ）の厚さより大きくなるため、金属テープ２Ａに弱化凹部１３，１４を形成することができる。弱化凹部１３，１４を金属テープ２Ａに達するように形成することによって、被覆テープ１０Ａの曲げ強度を低くできるため、被覆テープ１０Ａの屈曲加工を容易にすることができる。
【００５８】
（工程３：酸化物超電導積層体の表面に被覆テープを配置）
図６（Ａ）に示すように、酸化物超電導積層体１の表面１ａに、酸化物超電導積層体１の長さ方向（Ｚ方向）に沿って被覆テープ１０Ａを配置する。
被覆テープ１０Ａは、弱化凹部２３，２４が形成された第１主面１０Ａａを酸化物超電導積層体１に向ける。
【００５９】
被覆テープ１０Ａは、酸化物超電導積層体１の幅方向の中央が被覆テープ１０Ａの幅方向の中央Ｃ１に位置するように配置するのが好ましい。被覆テープ１０Ａは、酸化物超電導積層体１の幅方向の両端部がそれぞれ第１弱化凹部２３，２３に近接するように配置するのが好ましい。
【００６０】
（工程４：被覆テープを屈曲して被覆金属層を形成）
（工程４−１：第１屈曲部の形成）
図６（Ｂ）に示すように、被覆テープ１０Ａを、被覆テープ１０Ａの一部が酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂを覆うように、第１弱化凹部２３，２３が形成された箇所で屈曲させる。
第１弱化凹部２３，２３が形成された箇所は、他の箇所より曲げ強度が低くなっているため、容易に、正確な位置で屈曲する。この屈曲箇所を第１屈曲部２１，２１という。第１屈曲部２１，２１のうち、金属テープ２Ａの屈曲部を第１屈曲部１１，１１という。
被覆テープ１０Ａのうち第１弱化凹部２３と第２弱化凹部２４との間の部分の内面は、酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂに近接または当接する。
【００６１】
（工程４−２：第２屈曲部の形成）
次いで、図６（Ｃ）に示すように、被覆テープ１０Ａを、被覆テープ１０Ａの一部が基材３の領域３ｄ，３ｄを覆うように、第２弱化凹部２４，２４が形成された箇所で屈曲させる。
第２弱化凹部２４，２４が形成された箇所は、他の箇所より曲げ強度が低くなっているため、容易に、正確な位置で屈曲する。この屈曲箇所を第２屈曲部２２，２２という。第２屈曲部２２，２２のうち、金属テープ２Ａの屈曲部を第２屈曲部１２，１２という。
被覆テープ１０Ａのうち第２弱化凹部２４から端部１０Ａｂに至る部分の内面は、酸化物超電導積層体１の領域３ｄに近接または当接する。
被覆テープ１０Ａの端部１０Ａｂ，１０Ａｂは、第２屈曲部２２，２２を形成した後の状態で、幅方向に互いに離間していることが好ましい。
【００６２】
これによって、被覆テープ１０Ａは、酸化物超電導積層体１を包み込んで横断面Ｃ字状に折り曲げ加工され、図１（Ａ）に示すように、金属テープ２Ａは、基部２ａと側部２ｂと対向部２ｃとを有する被覆金属層２となる。
被覆テープ１０Ａは、弱化凹部２３，２４が形成された第１主面１０Ａａが酸化物超電導積層体１に向けて配置されたため、弱化凹部１３，１４は被覆金属層２の内面に位置する。
【００６３】
（工程５：被覆金属層を半田層によって酸化物超電導積層体に接合）
加熱炉（図示略）を用いて、半田層８の溶融温度に加熱する。この際、半田層８の溶融温度よりやや低い温度に加熱した加圧ロールを用いて、被覆金属層２と酸化物超電導積層体１とを加圧してもよい。
【００６４】
前記加熱処理により、半田層８が溶融した半田の一部は、酸化物超電導積層体１と被覆金属層２との間に溶融して拡がり、酸化物超電導積層体１と被覆金属層２との間隙に充填され、半田層７の内部側被覆層７ｂとなる。半田層８の外部側被覆層８ａおよび被覆部８ｃは、それぞれ半田層７の外部側被覆層７ａおよび被覆部７ｃとなる。
また、前記加熱処理によって溶融した半田、および必要に応じて端部１０Ａｂ，１０Ａｂの間に添加された半田によって埋込層９を形成することができる。
次いで、冷却により溶融半田を固化させることによって、被覆テープ１０Ａは被覆部１０となる。これにより、図１（Ａ）に示す構造の酸化物超電導線材Ａが得られる。
【００６５】
酸化物超電導線材Ａは、被覆金属層２の第１および第２屈曲部１１，１２に、第１および第２弱化凹部１３，１４が形成されているため、被覆テープ１０Ａを屈曲させる加工において、被覆テープ１０Ａを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープ１０Ａが厚い場合でも被覆部１０を精度よく形成することができる。
被覆部１０を精度よく形成することができるため、被覆部１０を酸化物超電導積層体１に即した形状とすることができる。よって、被覆部１０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じることがなく、この空隙を原因として酸化物超電導線材Ａの機械的強度（引張強度、剥離強度等）が低下するのを回避することができる。
また、被覆部１０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じないため、この空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができる。特に、切断された端部からの水分浸入を原因とする酸化物超電導積層体１の劣化を防止できる。
【００６６】
第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４は、被覆金属層２の長さ方向に沿う溝状に形成されているため、金属テープ２Ａの曲げ強度を金属テープ２Ａの長さ方向にわたって確実に低くすることができる。そのため、被覆テープ１０Ａを屈曲させる加工において、被覆テープ１０Ａをいっそう容易に、正確な位置で屈曲させることができる。
【００６７】
第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４は、被覆金属層２の内面に形成されている。弱化凹部１３，１４が被覆テープ１０Ａの内面に形成されているため、屈曲加工の際に被覆テープ１０Ａの内面側の部分に無理な力がかからないことから、被覆テープ１０Ａの加工容易性および加工の正確性の点で有利となる。
【００６８】
前記製造方法によれば、弱化凹部２３，２４が形成された被覆テープ１０Ａを用いるため、被覆テープ１０Ａを屈曲させる加工において、被覆テープ１０Ａを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープ１０Ａが厚い場合でも被覆部１０を精度よく形成することができる。
よって、被覆部１０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じることがなく、この空隙を原因として酸化物超電導線材Ａの機械的強度が低下するのを回避することができる。また、被覆部１０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じないため、この空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができる。特に、切断された端部からの水分浸入を原因とする酸化物超電導積層体１の劣化を防止できる。
【００６９】
［酸化物超電導線材（第２実施形態）］
本発明に係る第２実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Ｂを説明する。
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、第２実施形態の酸化物超電導線材Ｂは、酸化物超電導積層体１と、被覆部５０とを備えている。
被覆部５０の被覆金属層５２は、酸化物超電導積層体１の表面１ａを覆う基部５２ａと、酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂを覆う側部５２ｂ，５２ｂと、領域３ｄ，３ｄを覆う対向部５２ｃ，５２ｃとを有する。
【００７０】
酸化物超電導線材Ｂは、被覆金属層２に第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４が形成されておらず、これに代えて、第１屈曲部１１および第２屈曲部１２において、被覆金属層５２の外面に、それぞれ第１弱化凹部５３および第２弱化凹部５４が形成されている。酸化物超電導線材Ｂは、この点で第１実施形態の酸化物超電導線材Ａと異なる。
第１弱化凹部５３および第２弱化凹部５４は、被覆金属層５２の長さ方向に沿う溝状であることが好ましい。
なお、第１実施形態の酸化物超電導線材Ａと同じ構成については、同じ符号を付し、それら構造の説明を略する。
【００７１】
［酸化物超電導線材の製造方法（第２実施形態）］
酸化物超電導線材Ｂを製造する方法の一例を説明する。
図８に示すように、金属テープ５２Ａおよび半田層８を有する被覆テープ５０Ａを用意する。
凹部加工装置４０（図５参照）を用いて、被覆テープ５０Ａの第２主面５０Ａｂ（第１主面５０Ａａとは反対の面）に、被覆テープ５０Ａの長さ方向に沿う溝状の第１弱化凹部６３および第２弱化凹部６４を形成する。第１弱化凹部６３および第２弱化凹部６４が形成された箇所は、被覆テープ５０Ａの曲げ強度が、弱化凹部６３，６４がない箇所に比べて低くなる。
第１弱化凹部６３および第２弱化凹部６４のうち、金属テープ５２Ａに形成された部分は、それぞれ第１弱化凹部５３および第２弱化凹部５４である。
第１弱化凹部６３および第２弱化凹部６４の形状等は、第１実施形態の酸化物超電導線材Ａの第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４と同様とすることができる。
【００７２】
酸化物超電導積層体１の表面１ａに、酸化物超電導積層体１の長さ方向に沿って被覆テープ５０Ａを配置する。この際、被覆テープ５０Ａは、弱化凹部６３，６４が形成された第２主面５０Ａｂを酸化物超電導積層体１側とは反対側に向ける。
被覆テープ５０Ａを、第１弱化凹部６３，６３が形成された箇所で屈曲させ、次いで、第２弱化凹部６４，６４が形成された箇所で屈曲させる。
加熱炉（図示略）を用いて半田層８を加熱して溶融させると、溶融した半田は酸化物超電導積層体１と被覆金属層２との間隙に充填され、半田層７の内部側被覆層７ｂとなる。半田を固化させることによって、被覆金属層５２と半田層７とからなる被覆部５０が形成される。これによって、図７（Ａ）に示す構造の酸化物超電導線材Ｂが得られる。
【００７３】
酸化物超電導線材Ｂは、被覆金属層５２の第１および第２屈曲部１１，１２において、被覆金属層５２の外面に、第１および第２弱化凹部５３，５４が形成されているため、被覆テープ５０Ａを屈曲させる加工において、被覆テープ５０Ａを容易に、正確な位置で屈曲させることができる。そのため、被覆テープ５０Ａが厚い場合でも被覆部５０を精度よく形成することができる。
よって、被覆部５０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じることがなく、酸化物超電導線材Ｂの機械的強度の低下および水分等の浸入を回避できる。
【００７４】
被覆金属層５２の外面に形成された弱化凹部５３，５４は、被覆金属層の内面に形成された弱化凹部とは異なり、被覆金属層５２の内側に空隙を生じさせない。そのため、被覆金属層５２の内側における空隙を原因として酸化物超電導線材Ｂの機械的強度が低下するのを回避できる。また、被覆金属層５２の内側の空隙を通した水分等の浸入が起きないため、酸化物超電導積層体１の劣化を防止できる。
【００７５】
［酸化物超電導線材（第３実施形態）］
本発明に係る第３実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Ｃを説明する。
図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、第３実施形態の酸化物超電導線材Ｃは、酸化物超電導積層体１と、被覆部７０とを備えている。
被覆部７０の被覆金属層７２は、酸化物超電導積層体１の表面１ａを覆う基部７２ａと、酸化物超電導積層体１の両側面１ｂ，１ｂを覆う側部７２ｂ，７２ｂと、領域３ｄ，３ｄを覆う対向部７２ｃ，７２ｃとを有する。
【００７６】
酸化物超電導線材Ｃは、第１屈曲部１１および第２屈曲部１２において、被覆金属層７２の内面および外面の両方に、それぞれ弱化凹部が形成されている点で、第１実施形態の酸化物超電導線材Ａと異なる。
詳しくは、酸化物超電導線材Ｃは、第１屈曲部１１および第２屈曲部１２において、被覆金属層７２の内面に、それぞれ第１弱化凹部１３および第２弱化凹部１４が形成され、かつ、被覆金属層７２の外面に、それぞれ第１弱化凹部５３および第２弱化凹部５４が形成されている。
なお、第１実施形態の酸化物超電導線材Ａ、または第２実施形態の酸化物超電導線材Ｂと同じ構成については、同じ符号を付し、それら構造の説明を略する。
【００７７】
［酸化物超電導線材の製造方法（第３実施形態）］
酸化物超電導線材Ｃを製造する方法の一例を説明する。
図１０に示すように、金属テープ７２Ａおよび半田層８を有する被覆テープ７０Ａを用意する。
凹部加工装置４０（図５参照）を用いて、被覆テープ７０Ａの第１主面７０Ａａに第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４を形成するとともに、被覆テープ７０Ａの第２主面７０Ａｂに第１弱化凹部６３および第２弱化凹部６４を形成する。
【００７８】
酸化物超電導積層体１の表面１ａに、酸化物超電導積層体１の長さ方向に沿って被覆テープ７０Ａを配置する。この際、被覆テープ７０Ａは、弱化凹部２３，２４が形成された第１主面７０Ａａを酸化物超電導積層体１側に向ける。
被覆テープ７０Ａを、第１弱化凹部２３，６３が形成された箇所で屈曲させ、次いで、第２弱化凹部２４，６４が形成された箇所で屈曲させる。
加熱炉（図示略）を用いて半田層８を加熱して溶融させると、溶融した半田は酸化物超電導積層体１と被覆金属層２との間隙に充填され、半田層７の内部側被覆層７ｂとなる。半田を固化させることによって、被覆金属層７２と半田層７とからなる被覆部７０が形成される。これによって、図９（Ａ）に示す構造の酸化物超電導線材Ｃが得られる。
【００７９】
酸化物超電導線材Ｃは、被覆金属層７２の第１および第２屈曲部１１，１２の両面に弱化凹部が形成されているため、弱化凹部が形成された箇所の被覆テープ７０Ａの曲げ強度を低くできる。そのため、被覆テープ７０Ａを屈曲させる加工において、被覆テープ７０Ａをさらに容易に、正確な位置で屈曲させることができる。よって、被覆テープ７０Ａが厚い場合でも被覆部７０を精度よく形成することができる。
したがって、被覆部７０と酸化物超電導積層体１との間に空隙が生じることがなく、酸化物超電導線材Ｃの機械的強度の低下および水分等の浸入を回避できる。
【００８０】
第１実施形態の製造方法では、図６（Ｃ）に示すように、工程４（被覆テープを屈曲させる工程）において、被覆テープ１０Ａの内面と酸化物超電導積層体１の外面との間には空隙がないことが好ましいが、被覆テープ１０Ａの内面と酸化物超電導積層体１の外面との間に空隙が生じた場合には、この空隙に溶融半田を導入してもよい。
【００８１】
例えば、図１１（Ａ）に示すように、工程４−１（第１屈曲部の形成）において、被覆テープ１０Ａの内面と酸化物超電導積層体１の側面１ｂとの間、および第１弱化凹部２３の内部などに空隙が生じた場合には、図１１（Ｂ）に示すように、第１屈曲部２１の形成後に、前記空隙に、溶融した半田８０を導入することができる。
図１２（Ａ）に示すように、工程４−２（第２屈曲部の形成）において、第２弱化凹部２４の内部などに空隙が生じた場合には、図１２（Ｂ）に示すように、第２屈曲部２２の形成後に、被覆テープ１０Ａの端部１０Ａｂから、被覆テープ１０Ａと基材３との間を通して前記空隙に、溶融した半田８０を導入することができる。
図１３に示すように、工程５（半田層により被覆金属層を酸化物超電導積層体に接合する工程）において、加熱処理を行うことによって、内部側被覆層８ｂの溶融物および半田８０が固化することによって内部側被覆層７ｂが形成され、図１等に示す酸化物超電導線材Ａが得られる。
【００８２】
この方法では、導入された半田８０によって被覆テープ１０Ａと酸化物超電導積層体１との間などの空隙が埋められるため、酸化物超電導線材Ａの機械的強度および耐水性を高めることができる。
なお、前記空隙への溶融半田の導入は、酸化物超電導積層体１および被覆テープ１０Ａの長さ方向の端部から行ってもよい。
【００８３】
酸化物超電導線材Ａ，Ｂ，Ｃの製造方法では、弱化凹部を形成する方法として、加工工具を押し当てる方法を例示したが、弱化凹部を形成する方法はこれに限らず、レーザー加工を採用してもよい。
図１４は、被覆テープ１０Ａに凹部を形成する凹部加工装置９０を示す概略図である。
凹部加工装置９０は、送出しリール９１と、巻取りリール９２と、複数のレーザー加工機（レーザー照射装置）９３とを有する。
被覆テープ１０Ａを送出しリール９１から送り出し、巻取りリール９２に巻き取ることによって被覆テープ１０Ａを搬送しながら、レーザー加工機９３によってレーザー光を被覆テープ１０Ａの主面１０Ａａに照射することによって、被覆テープ１０Ａに弱化凹部２３，２４を形成することができる。
この方法によれば、レーザー加工機９３の出力等を調節することで、容易に弱化凹部２３，２４の幅、深さ等を調整できる。
【００８４】
図４（Ｃ）に示すように、第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４の断面形状としては、Ｖ字形を例示したが、弱化凹部の断面形状はＶ字形に限らず、矩形などの多角形、半円形、円弧形などとすることもできる。
図１５は、被覆テープの第１変形例である被覆テープ１０Ｂを示す断面図である。被覆テープ１０Ｂでは、第１弱化凹部１２３および第２弱化凹部１２４の断面形状は矩形とされている。
図１６は、被覆テープの第２変形例である被覆テープ１０Ｃを示す断面図である。被覆テープ１０Ｂでは、第１弱化凹部１３３および第２弱化凹部１３４の断面形状は半円形とされている。
【００８５】
第１実施形態の製造方法では、半田層８が形成された金属テープ２Ａの表面に第１弱化凹部２３および第２弱化凹部２４を形成することによって得た被覆テープ１０Ａを使用したが、被覆テープの構成はこれに限定されない。例えば、被覆テープは、弱化凹部の内面に半田層が形成された構造であってもよい。弱化凹部の内面に半田層が形成された被覆テープは、例えば次のようにして作製することができる。
【００８６】
図１７（Ａ）に示すように、凹部加工装置４０（図５参照）を用いて、半田層が形成されていない金属テープ２Ａの表面に、弱化凹部１４２を形成し、次いで、図１７（Ｂ）に示すように、メッキ等によって金属テープ２Ａの表面に半田層１４８（外部側被覆層１４８ａおよび内部側被覆層１４８ｂ）を形成することによって被覆テープ１０Ｄを作製することができる。
被覆テープ１０Ｄは、被覆テープの第３変形例であり、内部側被覆層１４８ｂによって形成された弱化凹部１４３を有する。弱化凹部１４３は、被覆テープ１０Ｄの曲げ強度を、凹部がない箇所に比べて低くしている。
【００８７】
被覆テープ１０Ｄは、弱化凹部１４２の内部にも内部側被覆層１４８ｂが形成されているため、工程５（半田層により被覆金属層を酸化物超電導積層体に接合する工程）において、弱化凹部１４２には、内部側被覆層１４８ｂの溶融物が充填される。
そのため、弱化凹部１４２の内部に空隙が生じにくい。よって、この空隙を原因として酸化物超電導線材の機械的強度が低下するのを確実に回避することができる。また、前記空隙を通した水分等の浸入を防ぐことができるため、酸化物超電導積層体１の劣化を防止できる。
【００８８】
図１８は、超電導機器の一例である超電導コイル１００を示す図である。
超電導コイル１００は、複数のコイル体１０１が積層されて構成されている。
コイル体１０１は、酸化物超電導線材１０２が巻回されて構成されている。酸化物超電導線材１０２としては、図１（Ａ）、図７（Ａ）、図９（Ａ）に示す酸化物超電導線材Ａ，Ｂ，Ｃのうち少なくとも１つを使用できる。
【００８９】
図１９は、超電導機器の他の例である超電導ケーブル１１０を示す図である。
超電導ケーブル１１０は、中心部に配置された撚線構造等のフォーマ１１１の外周側に、第１の酸化物超電導線材１１２と、電気絶縁層１１３と、第２の酸化物超電導線材１１４と、シールド層１１５と、を備える。
第１の酸化物超電導線材１１２および第２の酸化物超電導線材１１４としては、酸化物超電導線材Ａ，Ｂ，Ｃのうち少なくとも１つを使用できる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、酸化物超電導線材Ａ，Ｂ，Ｃでは、第１屈曲部１１と第２屈曲部１２の両方に弱化凹部が形成されているが、弱化凹部は第１屈曲部と第２屈曲部のうちいずれか一方のみに形成されていてもよい。
弱化凹部は、被覆テープの曲げ強度を低くすることができればよく、その形状は溝状に限らない。弱化凹部は、例えば、被覆テープの長さ方向に不連続に並んだ複数の凹部であってもよい。
前記実施形態では、被覆テープとして、金属テープの両面に半田層が設けられた構造の被覆テープを採用したが、被覆テープは、金属テープの一方の面（酸化物超電導積層体側の面）にのみ半田層が設けられた構造であってもよい。
【００９１】
図３に示す酸化物超電導積層体１では、基材３の一方の面３ｂに、中間層４と酸化物超電導層５と保護層６とがこの順に積層された構成を採用したが、酸化物超電導積層体の構成はこれに限定されない。例えば保護層６の表面６ａに、銅、銅合金などからなる下地層を形成した酸化物超電導積層体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…酸化物超電導積層体（積層体）、１ａ…酸化物超電導積層体の表面（積層体の酸化物超電導層側の表面）、１ｂ…酸化物超電導積層体の側面、２，５２，７２…被覆金属層、２ａ，５２ａ，７２ａ…基部、２ｂ，５２ｂ，７２ｂ…側部、２ｃ，５２ｃ，７２ｃ…対向部、２ｄ…基部と側部との境界、２ｅ…側部と対向部との境界、２Ａ，５２Ａ，７２Ａ…金属テープ、３…基材、３ａ…端部、３ｂ…基材の一方の面、３ｃ…基材の他方の面（酸化物超電導積層体の基材側の面）、３ｄ…積層体の基材側の面のうち幅方向における端部を含む領域、５…酸化物超電導層、７…半田層（接合金属層）、１０，５０，７０…被覆部、１０Ａ，５０Ａ，７０Ａ…被覆テープ、１１，２１…第１屈曲部、１２，２２…第２屈曲部、１３，２３…第１弱化凹部、１４，２４…第２弱化凹部、１００…超電導コイル（超電導機器）、１１０…超電導ケーブル（超電導機器）、Ａ，Ｂ，Ｃ…酸化物超電導線材。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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