(57)【要約】  細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法であって、１以上の細長いマスキング材ストリップが固体要素（２０２）上に載置されて、片側または両側が細長いマスキング材ストリップにより境界付けられる１以上の露出した細長い領域を形成すること；１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材部分（３１８ａ〜ｃ）により被覆されるように充填材を固体要素上に配置して、充填材部分のそれぞれが隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆するようにすること；および、続いて前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、１以上の対応するアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間のそれぞれが充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に形成されることを特徴とする方法が提供される。本発明の方法は、ＡＣ損失の低減された超伝導構造体（６０１）を提供するために、基材上にバッファ材（６４０）および／または超伝導材（６４２，６４４，６４６）を配置することをさらに含んでもよい。【選択図】図６Ｃ
2017505973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための方法であって、
固体要素（２０２）を提供すること；
１以上の細長いマスキング材ストリップ３１６ａ〜ｂを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域（３２３ａ〜ｃ）を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること；
充填材（３１７）を固体要素上に載置して、１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材部分（３１８ａ〜ｃ）により被覆され、充填材部分のそれぞれによって、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部もまた被覆されるようにすること；および、
前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
を含む方法。
【請求項２】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること
の工程が、
複数の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置し、該複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が複数の露出した細長い領域を形成するよう配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、少なくとも１つの細長いマスキング材ストリップと隣接して形成され、かつ該複数の露出した細長い領域のうちの１以上の露出した細長い領域が、隣接する細長いマスキング材ストリップの間に形成されること
を含む方法。
【請求項３】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、請求項２に記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が実質上互いに平行であることを特徴とする方法。
【請求項４】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記固体要素が楕円柱であることを特徴とする方法。
【請求項５】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、請求項２〜３のいずれかに記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士の間の距離（７５２）が１μｍ〜１０ｍｍ、例えば１μｍ〜４ｍｍ、１μｍ〜１ｍｍ等であることを特徴とする方法。
【請求項６】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
の工程の後の、１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上面への接平面と、固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面への接平面との間に距離（７４８）が付与され、該距離（７４８）が十分に大きいことにより、基材上に載置される超伝導材が、
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上、
および／または
１以上の充填材部分の上に、
物理的に分離されている部分を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の１以上の面上に、
バッファ材の層（６４０）を載置することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
前記固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上に、
超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【請求項９】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
バッファ材の層（６４０）を、
請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材の
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面の上
に載置するとともに、
該バッファ材上に超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、
アンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【請求項１０】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための、請求項８〜９のいずれかに記載の方法であって、前記超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）および／またはバッファ材の層（６４０）を載置する工程が照準線プロセスであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、
固体要素と、
固体要素上の１以上の充填材部分であって、各充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に複数のアンダーカット空間が形成されるように配置される充填材部分と
を含む基材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、テープであることを特徴とする基材。
【請求項１３】
請求項１１〜１２のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該基材の長さが少なくとも１ｍ、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍであることを特徴とする基材。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、充填材が均質材であることを特徴とする基材。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分が互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面（３１４）等（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分が、前記充填材部分の間に配置され、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離（７５０）よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有することを特徴とする基材。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分が互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面（３１４）等（該表面の上に前記充填材が載置される）が、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離（７５０）よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有することを特徴とする基材。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、該基材がテープであり、該基材の長さが少なくとも１ｍであり、前記充填材が均質材であり、前記基材が実質上平行な複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、前記固体要素の表面（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分が、前記充填材部分の間に配置され、実質上平坦、例えば平坦であることを特徴とする基材。
【請求項１８】
細長い超伝導要素（６０１）であって、
請求項１１〜１７のいずれかに記載の基材と、
基材上、または基材上のバッファ上に載置される超伝導層であって、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離するように配置されている、またはアンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように配置される超伝導層と
を含む超伝導要素。
【請求項１９】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の細長い超伝導要素（６０１）および／または請求項８〜１０のいずれかにより製造される細長い超伝導要素（６０１）の使用であって、パフォーマンス磁気コイル、変圧器、発電機、モータ、エレクトロモータ、磁気共鳴スキャナ、クライオスタット磁石、大型ハドロン衝突装置、ＡＣ送電網ケーブル、ＤＣ送電網ケーブル、スマートグリッド、トカマクのいずれかにおける使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材を製造するための方法に関し、特に、細長い超伝導要素の支持に適した基材、ならびにそのような基材の製造および使用のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導構造体は、抵抗損失のない電流の伝導を可能にすることから、有利であると考えられる。そのため、超伝導テープ等の超伝導構造体は、発電機や変圧器等、多くの用途に使用されている。しかしながら、それらは直流を流すには優れた特性を有するが、交流（ＡＣ）用途においては、高い損失を示すことがある。
【０００３】
現在利用可能なＡＣ損失低減手段は、長尺の超伝導テープには容易に適用できないことがある。
【０００４】
米国特許第７，５９３，７５８号（Ｂ２）には、分割された高温超伝導体層を有するテープが提示されている。テープ基材、バッファ層および超伝導層のうちの１つに形成された分離帯が超伝導層において互いに平行に存在する不連続部を作り出し、この不連続部に隔てられることで、超伝導層内の通電要素は複数の帯またはフィラメント状構造体となる。通電要素の分割にはＡＣ損失を低減する効果がある。このような超伝導テープを製造する方法およびこのようなテープにおいてＡＣ損失を低減する方法も開示されている。
【０００５】
米国特許第４，１０１，７３１号には、複合マルチフィラメント超伝導構造体が提示されている。該超伝導構造体は、スパッタされた個別のＡ−１５型金属間化合物超伝導体フィラメントを含むものであり、該フィラメントは長さ方向に延び、細長い基材に担持されている。好ましい一方法では、細長いフィラメント状基材（好ましくは金属線）の表面上に複数の溝が形成され、これらの溝は、一般に長さ方向に延びるよう、互いに間隔を置いて配置されている。基材表面上に存在するこれらの溝の壁の形状は、基材上に超伝導体がスパッタされる後続のスパッタリング工程において溝の壁部分の少なくとも一部が幾何学的に陰になるように、隣接する２本の溝間に位置する基材の曲面をアンダーカットする形になっている。具体的には、その後、А−１５結晶構造を有する適切な超伝導金属間化合物、例えばＮｂ３Ｇｅ等の膜が、前記溝を形成した基材上にスパッタされ、溝の底部および溝の間の基材表面部に堆積する。陰になっている壁の部分は実質上堆積がない状態のままであり、その結果間隔を置いて生じる堆積物は、基材に沿って延びるはっきりとした線または帯となり、超伝導フィラメントを構成する。このような基材は、所望により複数を束ねて溶融金属中を通過させることにより１つにまとめて、さらなる複合構造としてもよい。その結果得られる構造体に寸法を付与し、超伝導フィラメントを（周囲を囲む前記金属のマトリックス中に）担持する前記基材の複合物を最終製品として得てもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，５９３，７５８号（Ｂ２）
【特許文献２】米国特許第４，１０１，７３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術の方法における問題は、このようなテープの長尺の連続処理、すなわち効率的かつ安価に、また材料消費の抑制および／または超伝導テープ用の優れた基材の提供を可能にする連続処理に適用できないことであると考えられる。ＡＣ損失の低減された超伝導テープ用基材を製造する方法であって、このようなテープの長尺の連続処理に適用可能であり、効率的かつ安価に、かつ／または従来技術に比べて改良された超伝導テープ用基材を提供できる方法が得られれば有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、ＡＣ損失の低減された超伝導テープ用基材を製造するための方法であって、このようなテープの長尺の連続処理に適用可能であり、効率的かつ安価に、かつまたは上記した従来技術の問題を解決するような、改良された超伝導テープ用基材を提供する方法を提示することである。
本発明のさらなる目的は、先行技術の代替策を提供することである。
【０００９】
上記の目的および他の幾つかの目的は、本発明の第１の態様において、ＡＣ損失の低減された超伝導テープ等の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法を提供することにより達成され、該方法は、
前記固体要素、例えば固体ニッケル基合金、固体のニッケルまたは銅またはクロムを基とする合金等を提供する工程；
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標）テープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる１以上の細長いストリップを固体要素上に載置する工程であって、前記１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように配置されること、および該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つ、例えば細長いマスキング材ストリップ１つ、あるいは例えば隣接する２つの細長いマスキング材ストリップ等によって境界付けられることを特徴とする工程；
前記固体要素上に、ニッケル等の充填材を、電着または電気めっきまたはＩＢＡＤまたは浸漬被覆（例えば浸漬被覆と選択的表面処理の組合せ）またはインクジェット印刷または電鋳によって載置して（例えばニッケルを電着により載置して）、前記１以上の露出した細長い領域のそれぞれを充填材で被覆する（例えば一体となった充填材により被覆する）工程であって、充填材部分のそれぞれが、隣接する細長いマスキング材ストリップ（例えば隣接する細長いマスキング材ストリップの片方または両方）の少なくとも一部をも被覆することを特徴とする工程；ならびに
前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去（例えばエッチングまたは電解エッチングまたは溶解により除去）して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成する工程であって、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されることを特徴とする工程
等を含む。
【００１０】
本発明は、細長い超伝導要素の支持に適した基材の製造方法を得ることにおいて特に有利であるが、それのみに有利であるというわけではない。本発明の方法により、多くの固体要素材料の使用が可能となる。すなわち、下層の材料を多種多様な材料から選択することが可能となるが、これは、下層の材料特性がアンダーカットの成否に決定的影響を与えるわけではないことによる。他の有利な点は、本発明の方法によれば、充填材の材料として多種多様な材料からの選択が可能となることであるだろう。例えば、該充填材は、バッファ層（浸漬被覆バッファ層等）としての働きに適した材料であってもよく、このような材料であることは、１以上の細長いマスキング材ストリップの除去直後に（あるいはマスキング材の除去前であっても）、充填剤の各部分が超伝導層の堆積の準備のできた状態にあるという点で有利であろう。さらに、本発明の方法により作製される基材においては、超伝導材のラインをわずかな間隙によって効率的に隔てることが可能となる。
【００１１】
本発明において見込まれる別の有利な点は、基材の形状（例えば、アンダーカット空間に隣接する充填材部分の形状等）を大幅に操作できることであろう。例えば、アンダーカット空間は、円形、長方形、三角形、またはユーザ設計による他の形状であってもよく、設計者の所望により、各部の比率およびアスペクト比が異なっていてもよい。
【００１２】
本発明の主旨は、比較的単純な少数の工程によって超伝導体テープ等の超伝導構造体とすることのできるＡＣ損失の低減された基材を提供できる方法を提供することであると考えてよい。本発明の基礎となる基本的洞察は、アンダーカット空間（ある構造体において、前記固体要素と前記１以上の充填材部分との間等に存在するアンダーカット空間等）は、該アンダーカット空間を含む前記構造体の上に位置する材料層の分離に有用であろうという洞察、および該アンダーカット空間は、前記１以上の充填材部分（前記マスキング材等によって賦形される）を残すように前記細長いマスキング材ストリップを除去することによって形成され、それによって前記１以上の充填材部分と前記固体要素との間にアンダーカットが形成されるであろうという洞察として表現してもよい。従って、「比較的単純な少数の工程によって、超伝導構造体（縞状超伝導体を有する超伝導構造体等）とすることのできる基材を提供できる方法を提供する」という技術課題が達成されるように、比較的簡単な工程、例えばマスキングストリップの載置、充填材の載置（アンダーカットの形成が可能となるよう、少なくとも一部はマスキング材上に載置する）といった工程を組み合わせて用いることができる。このような超伝導要素または超伝導構造体は、例えば、充填材部分に沿ってアンダーカットがあらかじめ形成されている固体要素上に超伝導材の層を堆積させることにより実現できる。前記アンダーカットは、充填材のそれぞれの部分の上に存在する超伝導材、および充填材のそれぞれの部分に隣接している超伝導材を、例えば隣接する充填材部分同士を物理的に分離する役割を果たし、これにより縞状超伝導層を効果的に形成する。アンダーカットは、さらに、充填材のそれぞれの部分の上に存在する超伝導材のみならずシャント層および／またはキャップ層等の付加的な堆積層を分離し、また充填材のそれぞれの部分に隣接している超伝導材を、例えば隣接する充填材部分同士を物理的に分離する役割を果たし、これにより縞状超伝導層を効果的に形成する。
【００１３】
さらに、本発明の方法は、大規模生産に適用可能であり、よく適している。これは、例えば細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置し、充填材を前記マスキング材ストリップに隣接する露出した細長い領域上およびマスキング材の一部の上に載置し、その後マスキング材を除去するという手順が、たとえ大規模に行ったとしても比較的単純な手順であることによる。
【００１４】
従って、本発明の諸実施形態を用いれば大規模生産が可能であり、しかも原材料費を最小限に抑えつつ大規模生産を実施できる。
【００１５】
本発明の諸実施形態は、コスト的にも高効率であると考えられ、例えばコスト効率が高くはないと考えられているレーザストリッピング等とは対照的である。本発明の諸実施形態は、剥いだ材料の再付着のおそれがない点においても、レーザストリッピングよりも有利であると考えられる。本発明の諸実施形態は、さらに、比較的大きい臨界電流を容易に得ることのできる超伝導構造体用基材の提供する点においても効果的であると考えられるが、これは、損傷ゾーンが殆どあるいは全く生じないこと、ならびに／または（１以上の充填材部分の上および間に堆積する超伝導層同士が部分的に重なり合うという理由により）固体要素の幅に対応して超伝導体の有効幅を拡大できることによる。さらに、代替技術では、超伝導要素の縞状化を実施した後に、損傷ゾーンすなわち超伝導材が機能しなくなっている部分が生じることが多く、その結果、縞状超伝導体の臨界電流が低下する。
【００１６】
工程が、必ずしも実施すべき順序で記載されているわけではないことは、理解されるであろう。しかしながら、幾つかの実施形態では、工程は、実施すべき順序で記載されている。
【００１７】
「細長い超伝導要素の支持に適した基材」は、該基材上に超伝導材を、堆積等によって載置することによって、該基材と該超伝導要素とが一緒になって細長い超伝導要素を構成しうるような固体要素であると理解してよい。「細長い超伝導要素」は、ある方向にある距離だけ電流を伝導しうる超伝導要素であり、この距離は、電流が伝導される方向と直交する方向にある該導体の幅よりも長い（例えば実質的に長い、例えば２倍、５倍、１０倍、１００倍、１，０００倍、１０，０００倍、または１００，０００倍長い）と理解される。基材の長さは、少なくとも１ｍであってよく、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍであってもよい。この基材上に任意に載置される要素、例えば細長いマスキング材ストリップ、充填材、バッファ、超伝導材、シャント層等の１以上のまたは全ての長さが、基材の長さと同様または同一であってよいと理解してよい。
【００１８】
本発明の方法は、固体要素の１つの面において実施されてよく、例えば、該固体要素の１面のみにおいて、または複数の面において（例えば、テープである固体要素の片面または両面において、三角形状を有する固体要素の１面または２面または３面において、ｎ角形状を有する固体要素の１〜ｎ面において等）、固体要素の面上で実施されてよいと理解してよい。固体要素の複数の面で本発明の方法を実施することは、より多くの電流を流すことのできる超伝導体を提供する上で好都合であろう。
【００１９】
特定の一実施形態において、基材は「テープ」である。すなわち、厚さ（第１の方向軸に沿った長さ）が幅（第２の方向軸に沿った長さ）よりも顕著に小さく（例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１であり）、幅が長さ（第３の方向軸に沿った長さ）よりも顕著に小さい（例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１である）要素である。
【００２０】
「固体要素」は、固相を含む要素、例えば固相からなる要素、と理解してよい。固体要素は、平面的固体要素、例えばテープ等であってもよい。固体要素は、別の形状であってもよく、ここでの形状とは、長さ軸（例えば、電流が流れる向きに平行な軸に相当する軸）に直交する平面内の断面に見られる幾何学的形状、例えばテープ形状、長方形（例えば正方形）、三角形、楕円形（例えば円形）、のいずれか１つの形状等、任意の形状であってよいと理解される。固体要素は、ニッケル基合金、銅基合金、クロム基合金、鉄、アルミニウム、シリコン、チタニウム、タングステン（ウォルフラム（Ｗ）としても知られる）、銀、ハステロイ、およびステンレス鋼、を含む群から選択される任意の材料を含んでもよい。
【００２１】
「ハステロイ」は、主要合金成分としてのニッケルに他の合金成分が添加されている合金を言い、例えばモリブデン、クロム、コバルト、鉄、銅、マンガン、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、炭素、およびタングステン等の元素の１以上、例えば全てを、様々なパーセンテージで含有する合金であると理解される。特定の一実施形態において、ハステロイは、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｗ、Ｃ元素を含む合金である。より具体的な一実施形態において、該合金は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｗ、Ｃに加えて、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、およびＢのうちの１以上の元素をも含む。より具体的な一実施形態において、該合金は、およそ４７重量％のＮｉ、２２重量％のＣｒ、１８重量％のＦｅ、９重量％のＭｏ、１．５重量％のＣｏ、０．６重量％のＷ、０．１０重量％のＣ、１重量％未満のＭｎ、１重量％未満のＳｉ、および０．００８重量％未満のＢを含むものと理解される。ハステロイは、当技術分野において「超合金」または「高性能合金」と呼ばれることがある。
【００２２】
「ステンレス鋼」は当技術分野で公知である。特定の実施形態では、超伝導体層の作動温度において耐食性および耐酸化性を有し、機械的に安定であり、かつ非磁性であるステンレス鋼を提供する等の目的のために、ニッケルおよび／またはクロムを含有するステンレス鋼が提供される。
【００２３】
「細長い」は、第１の方向（例えば、長さ方向と呼ばれる方向）が、該第１の方向に直交する他の２方向（例えば、幅と呼ばれる方向および高さと呼ばれる方向）のうちの一方または両方の寸法よりも長いものを言い、例えば顕著に長い、例えば２倍、５倍、１０倍、１００倍、１，０００倍、１０，０００倍、または１００，０００倍長いものを言うと理解してよい。その長さは、少なくとも１ｍであってよく、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍであってよい。その長さは、特定の実施形態では、１ｍであってよく、例えば１００ｍ、例えば１ｋｍ、例えば２０ｋｍ、例えば１００ｋｍ以上、例えば１ｍ〜３０ｋｍ、例えば１ｋｍ〜３０ｋｍ等であってもよい。
【００２４】
「１以上の細長いマスキング材ストリップ」は、固体要素をマスキングする目的を果たしうる細長い要素であると理解してよい。「マスキング」は当技術分野における通常の意味と同様に理解される。マスキング材は、Ｋａｐｔｏｎテープ、スコッチテープ、ワックス、ラッカー、インプリントレジスト、ポリマー、およびフォトレジスト、を含む群から選択される任意の材料を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープを用いることの利点は、例えば、リソグラフィ技術等を代替する比較的単純なプロセスが提供されることにある。リソグラフィ技術は、マスキングストリップを作製するために、フォトレジストを被覆し、例えばＵＶ光等による露光を行い、次いで現像する必要があることから、大規模生産には適用できないことがある。
【００２５】
本願全体を通して、「Ｋａｐｔｏｎフィルム」は、ポリ（４，４’−オキシジフェニレンピロメリトイミド）のフィルムである、ＤｕＰｏｎｔ（商標）社のよく知られた製品であることが理解される。ＫａｐｔｏｎフィルムおよびＫａｐｔｏｎテープは同じ意味であり、相互に置き換えて使用できる。
【００２６】
「１以上の細長いマスキング材ストリップを載置」は、マスキング材を固体要素上に載置することで該固体要素をマスクし、それによって１以上の露出した細長い領域が形成される結果となるような任意のプロセスであると理解してよい。「１以上の細長いマスキング材ストリップを載置」するプロセスは、インクジェット印刷（露出した細長い領域になることが想定されない領域を選択して行われるインクジェット印刷等）を含む群から選択されるプロセスを含んでもよい。別法として、１以上の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置する前記工程は、Ｋａｐｔｏｎフィルム等のフィルム、ワックス、またはラッカーを該固体要素上に載置することにより実施されてもよい。別の実施形態では、このストリップ（すなわちマスキング材ストリップ）は、前記フィルムまたは層、例えば一体に纏まったフィルムまたは層が前記固体要素上に載置される前および／または後に形成されてもよい。言い換えると、該細長いストリップは、細長いストリップとして固体要素上に載置されてもよいが、一体に纏まったフィルムまたは層が固体要素上に載置された後、細長いマスキング材ストリップを残すように、該フィルムまたは層が部分的に除去されることもありうる。例えば、Ｋａｐｔｏｎフィルムからなる複数のストリップを固体要素上に載置すること等によって、複数の細長いマスキング材ストリップを含む、マスキング材の縞状層を設け、該Ｋａｐｔｏｎフィルムストリップ間の領域それぞれが露出した細長い領域を形成するようにしてもよい。別の想定可能な一実施形態において、「１以上の細長いマスキング材ストリップを載置」は、溶液塗布平坦化法を用いて行われることがある。
【００２７】
マスキング材、例えば一体に纏まったマスキング材、例えば完全に被覆する形態のマスキング材等は、固体要素のうち細長いマスキング材ストリップに覆われていない部分すなわち露出した細長い領域に相当する部分に載置されてもよいことが理解されるであろう。例えば、固体要素が、テープ等の比較的扁平な要素である場合、一体に纏まったマスキング材を固体要素の下（背）面に載置することにより、この面を保護したり、この面に充填材が堆積することを回避したりしてもよい。
【００２８】
別の一例において、「１以上の細長いマスキング材ストリップを載置する」は、固体要素上に一体に纏まったマスキング材を載置し、次いで、露出した細長い領域に相当する領域上に存在するマスキング材を、例えば切断、掻き取り、ローリング、研削、および研磨等を含む群から選択されるプロセスを含む除去プロセスにより除去することを包含する。「掻き取りプロセス」は上層の一部および場合によっては下層の一部が、掻き取り等によって削り取られることであると理解される。「研削プロセス」は、マスキング材の一部が、研削プロセスまたは研磨により、例えば除去対象である材料をごく少量ずつ繰り返し擦り取ること等によって除去されることであると理解される。「研磨プロセス」は、本明細書においては「研削プロセス」と同様であると理解してよい。「切断プロセス」は、マスキング材を取り除くと言うよりもむしろ取り去るような形で除去するプロセスであると理解される。これは、切断砥石等の比較的鋭利な工具を用いて達成される。「ローリングプロセス」は、例えばワックスの除去のような形でマスキング材を除去するプロセスであると理解される。
【００２９】
「１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように配置される」により、固体要素上の、マスキング材に覆われていない細長い領域を、露出した細長い領域と称しうることが理解される。これらの領域は、マスキング材に覆われた領域が曝されることのないプロセスに曝されることがある。該露出した領域は、固体要素上の固定の領域を意味するものと理解してよく、該「露出した領域」は、例えば後続の工程で、例えば充填材の載置およびマスキング材の除去が行われた後には、露出されていないこともある。言い換えると、「露出した領域」（「露出した細長い領域」と同意）は、マスキング材の除去後においても、実質上、マスキング材により覆われていた領域でない領域を指していると理解してよい。
【００３０】
「露出した細長い領域」は、「固体要素が露出している領域」と理解してよく、これは固体要素がマスキング材に覆われていない領域、例えば隣接する細長いマスキング材ストリップの間に存在する領域等であると理解してよい。しかしながら、「露出した細長い領域」の片側のみが細長いマスキング材ストリップによって境界付けられ、他方は、固体要素の端部等、別の構造体により境界付けられていることがある。露出した細長い領域の２つの側に言及する際、これら２つの側は、露出した細長い領域の表面が属する平面内の、該露出した細長い領域の長さ方向に直交する方向にある、該露出した細長い領域の両側に位置する２つの側であると理解してよい。
【００３１】
「１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記細長いマスキング材ストリップの少なくとも１つによって境界付けられる」は、該露出した細長い領域が、少なくともその片側において該マスキング材により境界付けると理解してよいが、両側において、マスキング材、例えば隣接する２つの細長いマスキング材ストリップ等によって境界付けられてもよい。あるいは、該露出した細長い領域の片側がマスキング材によって境界付けられ、もう１方の側は別の構造要素、例えば固体要素の端部によって境界付けられる。
【００３２】
「充填材を載置」は、固体材料が、前記露出した細長い領域上に載置され、該露出した細長い領域の上方にある空間を少なくとも部分的に満たす結果となる任意のプロセスであると理解してよく、該空間は、隣接する細長いマスキング材ストリップの上方に、少なくとも部分的に拡がるものである。「充填材を載置」するプロセスは、電着（固体要素が導電性材料であり、マスキング材が低導電性材料、例えば電気絶縁材料等である電着等）、電気めっき、電鋳、パルスレーザ蒸着、交番ビーム蒸着（ＡＢＡＤ）、イオンビーム蒸着（ＩＢＡＤ）（材料が、主として露出した細長い領域等にのみ堆積する結果となるＩＢＡＤ等）、浸漬被覆（選択的表面処理、例えば露出した細長い領域の表面特性が、マスキング材の表面特性に比べて影響を受け易いような選択的表面処理と組み合わせた浸漬被覆等）、およびインクジェット印刷（露出した細長い領域への選択的インクジェット印刷等）を含む群から選択されるプロセスを含んでもよい。充填材は、ニッケル、クロム、タングステン、バナジウム、アルミニウム、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、鉄、銅、錫、シリコン（Ｓｉ）、ガドリニウム、コバルト、モリブデン、ＧｄＺｒＯ、ＣｅＯ２、ＺｒＯ、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、イットリウム安定化ジルコニウムおよびジルコニウム（Ｚｒ）、を含む群から選択してよいと理解してよい。一実施形態において、充填材の載置は、ニッケルを電着、例えばめっき、電気めっき等によって固体要素上に載置することを含む。充填材の表面が比較的滑らかであれば好都合であろうことが、一般に知られている。これは、後続の堆積や超伝導材の使用に都合がよいと考えられるからである。一実施形態において、ニッケルやクロム等の充填材は、電流密度（従って堆積速度）の制御により、かつ／または電気めっき液の濾過等により、滑らかな表面が得られるように堆積される。また、充填材は、電流密度および／または電圧の制御により、かつ／または、例えばめっき液の温度制御等により堆積されてもよいと理解してもよい。表面粗さに影響する種々の堆積パラメータは、以下の参考文献に記載されている：Ａ）Ｍｅｔａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，７９ｔｈ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅｂｏｏｋ，Ｆａｌｌ  ２０１１，ＶＯＬＵＭＥ  １０９  ＮＵＭＢＥＲ  １１Ａ，ＩＳＳＮ  ００２６−０５７６；Ｂ）  Ｒｕｓｔｆｒｉｔ  ｓｔａａｌ  ｏｇ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，Ｃｌａｕｓ  Ｑｖｉｓｔ  Ｊｅｓｓｅｎ，１．ｕｄｇａｖｅ，１．ｏｐｌａｇ  ２０１１，ＩＳＢＮ  ９７８−８７−９２７６５−００−０，Ｆｏｒｌａｇｅｔ  Ｍｏｅｌｌｅｒ  ＆  Ｎｉｅｌｓｅｎ。これらはそれぞれ、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。別の想定可能な一実施形態において、「充填材を載置」は、溶液塗布平坦化法を用いて行われることがある。
【００３３】
基材の表面粗さが比較的小さいという点は、後続の超伝導層の形成に好都合であるかもしれない。充填材が存在する箇所の表面、例えば充填材部分の表面や基材一般の表面の粗さを低減する目的で、電解研磨工程および／またはバッファ層堆積工程を行うことにより、充填材部分の表面粗さを、電気めっき等の電着の直後の表面粗さよりも小さくすることができる。一実施形態において、本発明の方法は、電解研磨工程、例えばＫａｐｔｏｎテープ等のマスキング材からなる細長いストリップがまだ存在する間に行われる電解研磨工程（すなわち、電解研磨工程が完了するまでは細長いマスキング材ストリップが固体要素から除去されない電解研磨工程）等を含み、このような工程は、表面粗さを低減すること、すなわち、続いて堆積される超伝導層の品質を高めるという点において基材の特性向上を促進するために表面粗さを低減することを目的とするものである。
【００３４】
一般に、本発明の任意の実施形態において、固体要素および／または充填材部分の表面粗さ（ＲＭＳ）は１００ｎｍ未満であってよく、例えば５０ｎｍ未満、２５ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１５ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満、１ｎｍ未満等であってよい。このような表面粗さであることは、続いて堆積等によって固体要素および／または充填材部分の上に載置される超伝導材の特性向上を促進するという点において有利であると言えよう。
【００３５】
「１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材により被覆されるように」は、露出した領域のそれぞれが充填材により被覆されること、例えば充填材により完全に覆われること、例えば一体に纏まった充填材により完全に覆われること等を意味すると理解してよい。「一体に纏まった充填材」は、該充填材が、固体材料からなる一体に纏まった１つの部分を形成していると理解してよい。
【００３６】
「充填材部分のそれぞれは隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆する」は、露出した細長い領域を被覆する充填材部分が、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆すること、例えば隣接する細長いマスキング材ストリップの片方または両方の少なくとも一部をも被覆することと理解してよく、これにより、前記充填材部分は、前記露出した領域とマスキング材の一部とをいずれも被覆することになる。言い換えると、マスキング材の少なくとも一部は、充填材部分の下にある。
【００３７】
一実施形態において、前記充填材部分は、細長いマスキング材ストリップの（全体ではなく）一部のみを被覆する。例えば、マスキング材の縁（マスキング材と露出した領域との間）を被覆するが、露出した細長い領域から離れる方向へとマスキング材全体を被覆するわけではない（図４の典型的な実施形態に例示）。この実施形態が有利であるのは、例えばエッチング剤や溶媒によるマスキング材への接近が比較的容易である点にあろう。別の利点は、マスキング材が充填材によって完全に覆われてはいるわけではないので、比較的容易に除去できることにあろう。
【００３８】
「１以上の細長いマスキング材ストリップを除去する」は、該マスキング材が、前記固体要素と前記充填材とを含む構造から部分的にまたは完全に除去されることであると理解してよい。この除去は、エッチング、溶解、剥離および蒸発、またはこれらの組合せを含む群から選択される任意のプロセスにより行ってもよい。この除去は、前記の１以上の細長いマスキング材ストリップが接着剤によって固体要素に貼付されているプロセスであって、該１以上の細長いマスキング材ストリップを除去する工程は、前記接着剤、例えば保護テープの接着剤等の溶解と該１以上の細長いマスキング材ストリップの剥離とを含むプロセスにより行われてもよい。例えば、マスキング材がＫａｐｔｏｎテープである場合、該Ｋａｐｔｏｎテープの接着剤を、例えばエタノールおよび／またはアセトンにより溶解してテープを剥離させることにより、該Ｋａｐｔｏｎテープを比較的容易に除去できる。
【００３９】
「（マスキング材の）エッチング」は、細長いマスキング材ストリップがエッチング剤によりエッチングされることであると理解してよい。特定の実施形態において、該エッチング剤は、物質の状態としてのプラズマ、液体および気体のうちのいずれの形態にあってもよい。特定の一実施形態では、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。
【００４０】
「対応する１以上のアンダーカット空間を形成する」は、マスキング材の除去によりアンダーカット空間が形成され得るプロセスであると理解してよい。「対応するアンダーカット空間」は、あるアンダーカット空間が、以前（マスキング材の除去前）はマスキング材により占められていた空間に相当する空間に対応すると理解してよい。マスキング層の１つのストリップは、１つまたは２つのアンダーカット空間に対応することがあると理解してよい。
【００４１】
「１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成される」は、それらのアンダーカット空間が、充填材部分に隣接して、例えば充填材部分の端部に近い一部分であって該充填材部分と同じ方向に延びている一部分の下に形成されると理解してよい。
【００４２】
方向について、「上」という場合、上下軸は固体要素表面に直交する方向であると定義されることが理解される。該固体要素表面は、マスキング材および／または充填材がその上に載置されるような固体要素表面等である。「上」は、固体要素表面から見て固体要素から離れる方向であり、「下」はその逆の方向、すなわち固体要素表面から見て固体要素の中へと向かう方向である。図に示すように、上下軸はｙ軸に平行であり、「上」はｙ軸の正方向であることが理解される。方向についてのこの定義は、その一般的な意味が付与されている「〜の上（方）」および「〜の下（方）」という用語を用いる場合にも適用される。該固体要素の表面は必ずしも平坦であるとは限らず、その場合、「上下軸」があくまで前記した表面に直交することに注意すべきであり、表面上の１つの位置に対応する上下軸が必ずしも表面上の別の位置に対応する上下軸に平行であるとは限らないことが理解される。
【００４３】
「アンダーカット空間」は、固体材料が全く存在しない空間であり、充填材が残存している部分の下方にあってもよいことが理解される。アンダーカット空間は、固体要素の表面より上にあり、かつ充填材の張り出し部分の陰になっている。従って、固体要素と充填材部分（すなわち細長いマスキング材ストリップを除去した後の充填材部分）とを含むサンドイッチ上に、ある材料を堆積させる場合において、アンダーカット空間が存在し、かつ、該サンドイッチの上方のある位置から上下軸（例えば、アンダーカット空間の存在する位置において固体要素の表面と直交する上下軸等）に沿った方向に材料を堆積させるための照準線プロセスを用いるのであれば、該材料は、充填材や固体要素がアンダーカット空間に接している箇所、例えばアンダーカット空間の直上および直下にあたる箇所等には堆積されない。
【００４４】
特定の実施形態において、本発明は、固体要素の主部と細長いマスキング材ストリップとの間に挿入された材料からなる１以上の中間層を有することを包含してもよく、例えば、固体要素の主部と細長いマスキング材ストリップとの間を隔てる１以上の中間層を有すること、あるいは熱、電流、ならびに原子、イオンおよび／または分子の拡散のいずれかに対するバリアとして機能する１以上の中間層を有すること等を包含してもよい。この場合、固体要素は、固体要素の主部と中間層とを含むと理解してよく、中間層の上に載置された要素は固体要素上に載置されていると理解される。１以上の中間層を有することが有利であるのは、機械的特性が向上すること、例えば積層構造の固体要素の強度や剛性が向上すること等にあろう。
【００４５】
細長いマスキング材ストリップは、１以上存在してもよく、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００のストリップが存在しうると理解してよい。露出した細長い領域は、１以上存在してもよく、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の領域が存在しうると理解してよい。１つの細長いマスキング材ストリップが１つまたは２つの露出した細長い領域に接することがあると理解してよい。また、１つの露出した細長い領域が、１つまたは２つの細長いマスキング材ストリップに接することがあると理解してよい。従って、１つの細長いマスキング材ストリップと１つの露出した細長い領域、２つの細長いマスキング材ストリップと１つの露出した細長い領域、２つの細長いマスキング材ストリップと２つの露出した細長い領域、２つの細長いマスキング材ストリップと３つの露出した細長い領域、１つの細長いマスキング材ストリップと２つの露出した細長い領域、等々を有する諸実施形態が考えられる。例えば、４ｍｍ幅の固体要素において、片側から反対側に向かって、１ｍｍのマスキング材、１ｍｍの露出した領域（両側でマスキング材と接する）、１ｍｍのマスキング材、１ｍｍの露出した領域（片側ではマスキング材と接し、反対側では固体要素の端部と接する）とすることができる。
【００４６】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、前記
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる１以上の細長いストリップを固体要素上に載置する工程であって、前記１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように載置されること、および該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つ、例えば細長いマスキング材ストリップ１つ、あるいは例えば隣接する２つの細長いマスキング材ストリップ等によって境界付けられることを特徴とする工程は、
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる複数の細長いストリップを固体要素上に載置し、該複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が１以上の露出した細長い領域を形成し、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、１以上の細長いマスキング材ストリップと接するよう載置すること
を含む。
この実施形態によれば、複数の細長いマスキング材ストリップ、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の細長いマスキング材ストリップと少なくとも１つの露出した領域、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の露出した領域とが設けられる。
【００４７】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、前記
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる１以上の細長いストリップを固体要素上に載置する工程であって、前記１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように載置されること、および該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つ、例えば細長いマスキング材ストリップ１つ、あるいは例えば隣接する２つの細長いマスキング材ストリップ等によって境界付けられることを特徴とする工程は、
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる１以上の細長いストリップを固体要素上に載置し、該１以上の細長いマスキング材ストリップが複数の露出した細長い領域を形成し、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、１以上の細長いマスキング材ストリップと接するよう載置すること
を含む。
この実施形態によれば、１以上の細長いマスキング材ストリップ、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の細長いマスキング材ストリップと複数の露出した領域、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の露出した領域とが設けられる。
【００４８】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、前記
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる１以上の細長いストリップを固体要素上に載置する工程であって、前記１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように載置されること、および該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つ、例えば細長いマスキング材ストリップ１つ、あるいは例えば隣接する２つの細長いマスキング材ストリップ等によって境界付けられることを特徴とする工程は、
マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎテープまたはスコッチテープまたはインプリントレジストまたはフォトレジスト等からなる複数の細長いストリップを固体要素上に載置し、該複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が複数の露出した細長い領域を形成し、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、１以上の細長いマスキング材ストリップと接し、かつ、該１以上の露出した細長い領域の１以上、例えば該１以上の露出した細長い領域のうちの複数が、隣接する細長いマスキング材ストリップの間に形成されるよう載置すること
を含む。
この実施形態によれば、複数の細長いマスキング材ストリップ、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の細長いマスキング材ストリップと複数の露出した領域、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、５０、１００、または１０００の露出した領域とが設けられる。
【００４９】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士は実質的に互いに平行であり、例えば互いに平行である。「平行」は、０度、１度、２度、３度、４度、５度、６度、７度、８度、９度、または１０度の範囲内で平行であると理解してよい。該細長いストリップは、区分的に平行であってもよいと理解してもよい。例えば、該ストリップ自体は非直線、例えば曲線、例えば区分的直線であり、マスキング材の直に隣接する区分について平行であってもよい。
【００５０】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、固体要素は楕円柱、例えば円柱等である。固体要素の幾何学的形状（例えば楕円形、円形等）は、前記した柱の断面の外形を言うことがあり、その断面は母線に直交する平面内にあると理解してよい。固体要素は、細長いマスキング材ストリップの長さ軸とは必ずしも平行でない長さ軸を有することもあると理解してよい。一実施形態において、固体要素は、細長いマスキング材ストリップの長さ軸と、実質上直交する、例えば直交する長さ軸を有することがある。これは、例示としての円柱の場合であり、このとき細長いマスキング材ストリップの長さ軸は、円柱の軸に沿う円柱の中心軸を囲む円柱表面に沿う。他の一実施形態では、固体要素は、細長いマスキング材ストリップの長さ軸と実質上平行、例えば平行な長さ軸を有することがある。
【００５１】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士の間の距離（７５２）は、１μｍ〜１０ｍｍ、例えば１μｍ〜４ｍｍである。
【００５２】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士の間の距離（７５２）は、１μｍ〜１ｍｍ、例えば１０〜１００μｍ、例えば０．１ｎｍ〜１０ｍｍ、例えば１ｎｍ〜１０００μｍ、例えば１ｎｍ〜１００μｍ、例えば１ｎｍ〜１０μｍ、例えば１０ｎｍ〜１０００μｍ、例えば１０ｎｍ〜１００μｍ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍ、例えば１００ｎｍ〜１０００μｍ、例えば１００ｎｍ〜１００μｍ、例えば１００ｎｍ〜１０μｍ、例えば１〜１０００μｍ、例えば１〜１００μｍ、例えば１〜１０μｍ、例えば１０〜１０００μｍ、例えば２０〜２００μｍ、例えば１００〜１０００μｍ、例えば１０μｍ未満、例えば１００μｍ未満、例えば２００μｍ未満、例えば１０００μｍ未満、例えば１０ｍｍ未満、等である。隣接する細長いマスキング材ストリップ間の距離をこの範囲内に有することは、ＡＣ損失を低減できるという点において有利であろう。隣接する細長いマスキング材ストリップ間の距離は、固体要素の表面に平行であり、かつ細長いマスキング材ストリップの方向と直交する方向に測定されることが理解されるべきである。隣接する細長いマスキング材ストリップ同士は、特定の実施形態では、実質上平行、例えば平行であってもよい。
【００５３】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法においては、
１以上の細長いマスキング材ストリップを除去（例えばエッチングまたは電解エッチングまたは溶解により除去）して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成する工程であって、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されることを特徴とする工程の後の、１以上の充填材部分の上面への接平面と、
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により少なくとも２面、例えば３面が境界付けられている空間の底面への接平面との間に距離が付与され、
該距離が十分に大きいことにより、基材上に載置される超伝導材が、
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により少なくとも２面、例えば３面等が境界付けられている空間の底面の上、
および／または
１以上の充填材部分の上に、
該超伝導材同士が物理的に分離されている部分、例えば１以上のアンダーカットによって物理的に分離されている部分等を有しうる。
いくつかの実施形態において、前記距離は５０ｎｍ〜１０μｍであり、例えば１〜１００μｍ、例えば０．１ｎｍ〜１０ｍｍ、例えば１ｎｍ〜１０００μｍ、例えば１ｎｍ〜１００μｍ、例えば１ｎｍ〜１０μｍ、例えば１０ｎｍ〜１０００μｍ、例えば１０ｎｍ〜１００μｍ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍ、例えば０．１〜１０００μｍ、例えば０．１〜１０００μｍ、例えば０．１〜１００μｍ、例えば０．１〜１０μｍ、例えば１〜１０００μｍ、例えば１〜１０μｍ、例えば１０〜１０００μｍ、例えば１０〜１００μｍ、例えば１０μｍ未満、例えば１００μｍ未満、例えば２００μｍ未満、例えば１０００μｍ未満、例えば１０ｍｍ未満、等である。前記「空間の底面」は、固体要素の表面のうち、以前は細長いマスキング材ストリップにより占められていた領域に相当する部分、例えば充填材部分に隣接する領域等であると理解してよい。実施形態において、前記距離は、０．１ｎｍ〜１ｍｍ、または５０ｎｍ〜１０μｍ、または１〜１００μｍ、または０．１ｎｍ〜１０ｍｍ、または１ｎｍ〜１０００μｍ、または１ｎｍ〜１００μｍ、または１ｎｍ〜１０μｍ、または１０ｎｍ〜１０００μｍ、または１０ｎｍ〜１００μｍ、または１０ｎｍ〜１０μｍ、または０．１〜１０００μｍ、または０．１〜１０００μｍまたは０．１〜１００μｍ、または０．１〜１０μｍ、または１〜１０００μｍ、または１〜１０μｍ、または１０〜１０００μｍ、または１０〜１００μｍ、または１０μｍ未満、または１００μｍ未満、または２００μｍ未満、または１０００μｍ未満、または１０ｍｍ未満である。
【００５４】
充填材部分の間の空間は「分離帯」と呼ばれることがある。「分離帯」は、充填材を欠いたラインであり、充填材はこのラインによって分離され、分離帯の両側の細長い帯となっていると理解してよい。分離帯は、それがなければ一体に纏まった状態にある充填材におけるギャップであると考えてもよい。一体に纏まった充填材、例えば充填材が一体に纏まっている層等が分離帯により横断されると、一体に纏まった充填材の連続性が絶たれ、２つの分離した材料（の層）、例えば２つの充填材部分となる。
【００５５】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法であって、複数の分離帯のうちの隣接する分離帯間の距離が、０．１μｍ〜１０ｍｍにある方法が提供される。
【００５６】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法であって、複数の分離帯のうちの隣接する分離帯間の距離が、１μｍ〜１ｍｍにある方法が提供される。別の一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法であって、前記分離帯の幅が、１μｍであってもよく、例えば２μｍ、例えば５μｍ、例えば１０μｍ、例えば３０μｍ、例えば１００μｍ、例えば１ｍｍ、例えば４ｍｍ、例えば５ｍｍ、例えば１０ｍｍ、例えば１μｍ〜１ｍｍ、例えば１μｍ〜１０ｍｍ、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ等であってもよい方法が提供される。幅がこの範囲にあれば、基材上に堆積される層を物理的に分離できる点で有利であろう。この幅は、固体要素の表面に平行でありかつ分離帯の方向（細長いマスキング材ストリップの長さ方向等）とは直交する方向に測定すべきものであることが理解されるべきである。
【００５７】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法は、
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面、例えば３面等が境界付けられている空間の、１以上の面上、例えば全ての面上に、
バッファ材の層（６４０）を載置すること
をさらに含む。
【００５８】
一実施形態では、細長い超伝導要素を製造するための方法が提示され、該方法は、第一の態様にかかる細長い超伝導要素の支持に適した基材、例えば上述の諸実施形態の基材等を製造する工程を含み、
該第一の態様にかかる細長い超伝導要素の支持に適した基材、例えば上述の諸実施形態の基材等の
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面の上に、
バッファ材の層（６４０）を載置するとともに、
該バッファ材上に超伝導材の層（６４２、６４４、６４６）を載置して、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすること
をさらに含む。
【００５９】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法において、前記１以上の充填材部分および任意選択的に前記基材は、ツイストピッチの調整が可能となるよう賦形されている。ツイストピッチ調整としては、ＲＯＥＢＥＬ配置（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２２（２００９）０３４００３を参照のこと。該文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）、Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｎ  Ｒｏｕｎｄ  Ｃｏｒｅ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２７（２０１４）１２５００８を参照のこと。該文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）、または前記基材上に載置される超伝導要素の転位が可能となる形状等が挙げられる。前記賦形は、ジグザグ形状等の、区分的な直線形状とするものであってよい。
【００６０】
本発明の第二の態様によれば、細長い超伝導要素を製造するための方法が提供されるが、該第二の態様にかかる方法は、前記第一の態様にかかる方法を含み、
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面、例えば３面等が境界付けられている空間の底面の上に、
超伝導材の層（６４２、６４４、６４６）を載置して、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすること
をさらに含む。
１以上の充填材部分上および／または空間の底面の上に、アンダーカット空間が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように超伝導材の層を載置することが有利であるのは、超伝導構造体の提供を可能にする、という点にあろう。アンダーカット空間が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように、１以上の充填材部分の上および／または空間の底面の上に超伝導材の層を載置することが有利であるのは、物理的に分離された複数のラインとしての超伝導材を提供できるため、ＡＣ損失を効果的に低減できるという点にあろう。他に考えられる有利な点としては、物理的分離を実現するために超伝導材を除去する必要がないために、材料消費を低減できる点にある。さらに、また別の利点としては、超伝導材の隣接する平行なライン間に無効な材料が存在しないために、細長い超伝導要素の支持に適した基材の幅を完全に利用できるという点にあろう。さらなる一実施形態によれば、複数、例えば２以上の（例えば第一の態様にかかる細長い基材に基づく）細長い超伝導要素であって、ツイストピッチの調整が可能な構成に組み立てた超電導要素が提供される。
【００６１】
第二の態様にかかる一実施形態では、細長い超伝導要素を製造するための方法が提供され、該第二の態様にかかる方法は、第一の態様にかかる方法を含み、
ａ．該第一の態様により提供される細長い超伝導要素の支持に適した基材の、
１以上の充填材部分の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面、例えば３面等が境界付けられている空間の底面の上に、
バッファ材の層を載置するとともに、
ｂ．該バッファ材上に超伝導材の層を載置して、アンダーカット空間が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすること
をさらに含む。
１以上の充填材部分の上およびまたは空間の底面の上にバッファ材を載置することが有利であるのは、超伝導層をバッファ層上に載置することが可能となり、バッファ層上に載置されることにより、１以上の充填材部分の上および／または空間の底面の上に直接載置される場合とは対照的に、超伝導層の特性が改良および／または保護されるということによる。より具体的には、バッファ材が、超伝導材の超伝導特性を改良するという点で有利なテクスチャを提供できることにより、超伝導材は改良されるであろう。例えば、比較的粗い基材の場合、そのような基材上にバッファ層を載置することにより、（バッファの、従って超伝導層がその上に載置される表面の）粗さとして、例えば０．１ｎｍＲＭＳ〜１０ｎｍＲＭＳという値を達成できることもある。より具体的には、バッファ材が、（超伝導特性に関して）害を与える危険性のある元素、例えば１以上の充填材部分の上および／または固体要素上から超伝導材中に拡散して超伝導特性を損ないうる原子、イオンおよび／または分子に対するバリアを提供しうることにより、超伝導材が保護されることもある。バッファ材上に超伝導材を載置することが有利であるのは、超伝導構造の提供が可能になるという点にあろう。アンダーカット空間が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにこれを行うことが有利であるのは、物理的に分離された複数のラインとして超伝導材を提供することが可能となり、ＡＣ損失を効果的に低減できることにあろう。超伝導材の層の（上層および下層の平面に直交する方向の）厚さは、１００ｎｍであってよく、例えば１０００ｎｍ、例えば３μｍ、例えば５μｍ、例えば５０μｍ、例えば１００μｍ、例えば１００ｎｍ〜３μｍ、例えば１００ｎｍ〜５０μｍ、例えば１００ｎｍ〜５μｍ等であってもよい。比較的薄い超伝導層を有することが有利であるのは、層が厚過ぎると脆くなり、例えばコイル状に曲げたり巻いたりすると破砕することがあるという理由であることが知られている。非常に厚い超伝導体層（希土類−バリウム−銅酸化物、例えば式ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ（ＹＢＣＯ）を有する結晶性化合物であるイットリウム−バリウム−銅酸化物等）は、薄い層と比べて低い臨界電流密度を有することが知られている。中間バッファ層を有する多層ＹＢＣＯは、全体として高い臨界電流を有する、有効な厚さの超伝導積層を作製する１つの方法である。希土類元素は、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｅｙ、Ｙと理解される。
【００６２】
隣接するラインが電気的に分離していることによる利点を得るために、バッファ材上に載置された時点で、超伝導材料層のライン自体が隣接するラインから物理的に分離されていることは、必ずしも必要ではないであろう。超伝導材料層がバッファ材のラインに沿ってのみ（バッファ材のラインの上方でのみ）超伝導し、バッファ材のラインの間に存在する超伝導材料層のラインは超伝導することのないように、バッファ材のラインが分離していれば充分であろう。
【００６３】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法、例えば細長い超伝導要素を製造するための方法等が提供され、該方法は、
超伝導材の層を、１以上の充填材部分の上および／または積層構造を有する固体要素の空間の底面の上に、アンダーカット空間が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように、堆積等によって載置することをさらに含み、かつ
バッファ材の層を、該超伝導材上に、例えば超伝導材の上に、例えば固体要素とは反対側に、堆積等によって載置することをさらに含む。
【００６４】
例えば超伝導材ＹＢＣＯ等では、非常に厚い層（例えば、厚さ５００ｎｍ〜５μｍ、５μｍ超、または７μｍ超）において強いテクスチャやエピタキシャル成長を得るのは難しいことがある。テクスチャやエピタキシャル成長は、超伝導体ＹＢＣＯ層が厚くなると衰退する。超伝導材上に（さらなる）バッファ材の層を載置することが有利であるのは、（該さらなるバッファ層の上に堆積される）さらなる超伝導層の超伝導特性が改良され得ることであるが、その理由は、該（さらなる）バッファ層によってテクスチャやエピタキシャル成長が増すからである。従って、超伝導材上にバッファ材の層を配置することの利点としては、高品質な超伝導膜の「積層体」を形成できることが挙げられる。
【００６５】
第二の態様にかかるさらなる一実施形態では、細長い超伝導要素を製造するための方法が提供され、該第二の態様にかかる方法は、前記第一の態様にかかる方法を含み、前記超伝導材の層（６４２、６４４、６４６）および／またはバッファ材の層（６４０）を堆積等によって載置する工程は、照準線プロセス、例えば物理蒸着プロセス、パルスレーザ蒸着プロセス、ＲＦスパッタリング、電子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着（ＩＢＡＤ）、交番ビーム蒸着（ＡＢＡＤ）等である。
【００６６】
「照準線」プロセスは、基材上の特定の位置のみに、すなわち基材の上方等にある別の位置から直線に沿って見える位置のみに材料を堆積させることのできる任意のプロセスであると理解される。従って、「照準線」プロセスは、堆積される材料が堆積に先立ち直線を辿るプロセス、および同様の効果を有する堆積プロセスを包含するよう、広義に解釈される。特定の一実施形態において、照準線プロセスは、ダイコーティング、バブルジェットコーティングおよびインクジェットコーティングのいずれか１つである。
【００６７】
照準線プロセスを用いることの利点は、アンダーカット空間の外側のみに材料を堆積させることができ、従って、簡単な工程によって、アンダーカット空間の外側への材料の堆積を達成すると同時に、アンダーカット空間内へは材料を堆積させないことも達成するできることにあると考えられる。
【００６８】
特定の実施形態において、「照準線」プロセスは、堆積される材料が、供給源を始点とし、そこから堆積される位置へと直線で移動するプロセスであると理解される。言い換えると、堆積物は、その位置から如何なる障害物も横切ることなく供給源へと直線を引くことができるような位置上にのみ存在しうる。特定の一実施形態において、供給源はアンダーカット空間の上方にある。別の一実施形態において、供給源は下の層から相当離れた上方にあるため、該供給源から基材上の異なる位置、例えば複数のアンダーカット空間内の複数の位置等へと引いた複数の仮想線は、実質上平行である。
【００６９】
本発明の第二の態様にかかる一実施形態では、細長い超伝導要素を製造するための方法が提供され、該第二の態様にかかる方法は、前記第一の態様にかかる方法を含み、前記超伝導材の層（６４２、６４４、６４６）上にシャント層を載置することをさらに含む。
【００７０】
「シャント層」は、超伝導材層の上に載置される材料の層であり、高い熱伝導率と高い電気伝導度とを有する。シャント層を有することの利点は、シャント層の下に位置する超伝導体の、ある点における伝導が不良となった場合に、電流はこの（低伝導性の）点を（高伝導性の）シャント層を経由して流れることができるため、抵抗加熱に起因する該構造体の不具合を回避できることにあろう。シャント層の典型的な材料は、銀（Ａｇ）および／または銅（Ｃｕ）および／または金（Ａｕ）を含みうる。シャント層は、超伝導材の層に関して化学的に活性ではない、またはシャント層は、典型的には、超伝導材の層に対する化学的な活性を有さない。アンダーカット空間は、シャント層に関して好都合であろうと考えられるが、これは、分離帯に関連するアンダーカット空間が、シャント層をも物理的に分離すること、例えば分離帯の両側のシャント層材と分離帯内のシャント層材とを物理的に分離すること等によって効果的に縞状シャント層を形成すること、例えばシャント層をシャント層材の縞に変えることによる。縞状シャント層を形成することが有利であるのは、アンダーカット空間によっても分離されている、超伝導材の各ラインが（シャント層を通じて）高導電性接触することを避けつつ、外部にある支持構造への熱伝導を維持し、かつ電流が潜在的低導電点を（電流の通常の方向と平行に）流れることを許容するため、クエンチが起こった場合に通常の冷却と超伝導体の保護のいずれもが可能になるということにあろう。シャント層は、堆積法、スパッタ蒸着法、電気化学堆積法、ガルバニ堆積法、またはこれらに類似した方法等の、当技術分野で公知の方法によって超伝導材上に配置できる。別の実施形態において、シャント層は化学的に活性である。
【００７１】
キャップ層は、機械的強度を与え、かつ／または熱的特性をさらに改良する層であると理解してよい。キャップ層は、典型的には銅（Ｃｕ）を含んでよい。概して、縞状化／物理的分離に関連して上述した利点は、キャップ層にも当てはまると理解される。従って、シャント層および／またはキャップ層の物理的分離を可能にするアンダーカットを有することは有利であると考えられよう。
【００７２】
シャント層および／またはキャップ層を形成することの利点は、そのような層が機械的安定化層として、かつ／または熱的特性を改良する層として働くことであろう。例えば、サーマルクエンチが起こった場合に、過剰の熱を伝導によって逃がす（その結果、基材上の超伝導体の過熱による破損や焼損を防止または回避する役割を果たす）ことが考えられる。
【００７３】
別の一実施形態では、細長い超伝導要素を製造するための方法等の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法が提供され、該方法は、基材、バッファ層および／または超伝導材に実質上のクロスカットを導入する工程をさらに含む。このような実質上の横断クロスカットは、ＡＣ損失を低減させる上で有益であろう。実質上のクロスカットについては、参考文献「ＡＣ  Ｌｏｓｓ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｆｉｌａｍｅｎｔｉｚｅｄ  ＹＢＣＯ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ  Ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｕｔｓ」，Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹ，ＶＯＬ．２１，ＮＯ．３，ＪＵＮＥ  ２０１１，３３０１−３３０６（該文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００７４】
本発明の第三の態様によれば、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、
固体要素と、
固体要素上の１以上の充填材部分であって、各充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に複数のアンダーカット空間が形成されるように配置される充填材部分と
を含む。
【００７５】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）が提供され、該基材は、テープ、ロール、ドラムおよびリールを含む群から選択される。一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）が提供され、該基材はテープである。
【００７６】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該基材の長さは、少なくとも１ｍ、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍである。比較的長い基材を有することの利点は、相応する長い距離にわたって電流を伝導できる超伝導体の形成が可能になることであろう。
【００７７】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材の充填材は均質材である。
【００７８】
「充填材は均質材である」は、充填材が均質な材料であると理解することができ、例えば充填材が層状になった材料（層状材料では、構造および／または組成は、固体要素までの距離によって異なる）等ではなく、１つの位置における構造および組成が別の位置（例えば、固体要素の表面に直交する軸に沿って空間的に離れた位置）における構造および組成と同様であるような材料、例えば固体要素に直交する軸に沿って見た場合等に、１以上の構造（例えば、結晶度および／または結晶構造の種類）および／または組成（例えば、元素の組成等の化学組成）において差異のない材料であると理解してよい。「均質」は、当技術分野で一般に理解されているように、微視的スケールにおいて構成要素が層状に見られることのない混合物を包含すると理解してよい。例えば、合金は均質であり、顕微鏡であれば見ることができる構成要素等の小さな粒子を含みうる。「充填材は均質材である」は、前記均質な充填材部分に沿って該均質な充填材部分と固体要素との間に１以上のアンダーカット空間が形成される実施形態を包含すると理解してよい（言い換えると、前記文言は、付随するアンダーカットを有する均質な充填材部分が別の層で覆われること（それによって外見的には不均質に見える構造、例えば積層構造等を形成すること）を、均質な部分が単独で、付随するアンダーカットを有する充填材を形成する限りは、排除しない。
【００７９】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分は互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面３１４等（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分は、前記１以上の充填材部分の間に配置され、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有し、例えば前記基材の長さ方向に直交する断面内で見た上縁が、隣接する充填材部分間の距離よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有する。前記充填材の複数の部分間に配置される、前記表面の前記１以上の部分（該部分は実質上平坦、例えば平坦である）を有することの利点は、前記表面の前記１以上の部分の表面粗さを低下させ、その結果、次いで堆積される超伝導層の電気的特性に有利であろうことと考えられる。
【００８０】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分は互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面等（該表面の上に前記充填材が載置される）は、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有し、例えば前記基材の長さ方向に直交する断面内で見た上縁が、隣接する充填材部分間の距離よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有する。実質上平坦、例えば平坦な前記表面を有することの利点は、前記充填材の１以上の部分の間に、あるいは該１以上の部分に隣接するように、前記表面の複数の平坦な部分を簡単な方法で設けうることであり、これによって、前記表面の前記１以上の部分の表面粗さを低下させることができ、その結果、次いで堆積される超伝導層の電気的特性に有利に働きうることにあると考えられる。前記固体要素の表面は、充填材部分よりも下方かつ充填材部分の間に位置する部分（または領域）を有してもよく、該部分または領域は互いに面一である。「面一」は、前記表面に含まれる異なる部分または領域を合わせると、折れ、切れ目、凹凸等のない１つの面、例えば実質上の平面、例えば平面が形成されることであると理解してよい。
【００８１】
一実施形態では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該基材はテープであり、該基材の長さは少なくとも１ｍであり、該充填材は均質材であり、前記基材は実質上平行な複数の充填材部分を含み、前記固体要素の表面（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分は、前記１以上の充填材部分の間に配置され、実質上平坦である。
【００８２】
本発明の第四の態様によれば、細長い超伝導要素が提供され、該超伝導要素は、
本発明の第三の態様による基材と、
基材上、または基材上のバッファ上に載置される超伝導層であって、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離するように配置されている、またはアンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように配置されている超伝導層と
を含む。
【００８３】
本発明の第五の態様によれば、本発明の第三の態様および／または第四の態様にかかる方法を実施するための装置が提供される。
【００８４】
本発明の第六の態様によれば、本発明の第四の態様にかかる細長い超伝導要素および／または第二の態様により製造される細長い超伝導要素（６０１）の使用であって、パフォーマンス磁気コイル、変圧器、発電機、モータ、エレクトロモータ、磁気共鳴スキャナ、クライオスタット磁石、大型ハドロン衝突装置、ＡＣ送電網ケーブル、ＤＣ送電網ケーブル、スマートグリッド、トカマクのいずれかにおける使用が提供される。
【００８５】
本発明の第一、第二、第三、第四、第五、および第六の態様はいずれも、他の任意の態様と組み合わせることができる。これらの態様、および本発明の他の態様は、以下に述べる諸実施形態から明白になり、また該実施形態を参照して詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
本発明の第一、第二、第三、第四、第五、および第六の態様について、添付図面を参照しつつさらに詳細に説明する。図面は、本発明を実施する一例を示すものであり、添付した特許請求の範囲に属する他の可能な実施形態を限定するものと解釈してはならない。
【００８７】
【図１】典型的な超伝導構造を示す。
【図２】（ａ）は縞のない超伝導体、（ｂ）は縞状超伝導体を示す。
【図３】製造プロセスの工程を示す。
【図４】別の製造プロセスの工程を示す。
【図５】別の製造プロセスの工程を示す。
【図６】製造プロセスの工程を示す。
【図７】分離帯の寸法を例示する。
【図８】超伝導構造体の寸法を例示する。
【図９】アンダーカットに影を投じる充填材部分を示す平面図である。
【図１０】アンダーカットに影を投じる充填材部分を示す平面図である。
【図１１】マスキング材および充填材を有する固体要素の断面である。
【図１２】マスキング材および充填材を有する固体要素の断面である。
【図１３】マスキング材の除去後の図１１、図１２に相当する。
【図１４】アンダーカット上にＡｇが堆積された試料の断面である。
【図１５】第一の態様にかかる方法を実施する装置を示す。
【図１６】一実施形態にかかるプロセスフローを例示する。
【図１７】諸実施形態により作製された試料を示す。
【図１８】諸実施形態により作製された試料を示す。
【図１９】一実施形態にかかるプロセスフローを例示する。
【図２０】一実施形態により作製された試料を示す。
【図２１】付加工程によるプロセスフローを例示する。
【発明を実施するための形態】
【００８８】
図１は、典型的な超伝導体の構造を示し、基材１０２、バッファ層１０４および超伝導材１０６を含むサンドイッチ構造となっている。この図において、電流は超伝導材１０６を通ってｚ方向に流れるものとされる。
【００８９】
超伝導材が、比較的幅の広い材料層（幅はｘ方向に測定される）である場合、例えば、幅の広い平面状基材上の層として形成される場合、超伝導層のＡＣ損失は比較的大きい。しかし、幅の広い単一の超伝導層を比較的幅の狭い複数のライン（すなわち、ｙｘ平面内に断面を有し、ｘ方向に測定される幅が元の幅広い層に比べて小さいライン）に変更することにより、ＡＣ損失は低減しうる。
【００９０】
図２は、超伝導材の平面図であり、左図（ａ）は平面層上に形成された縞のない超伝導体２０８を示し、右図（ｂ）は縞状超伝導体を示す。形成されている超伝導材の個々のライン２１０は、非超伝導性のライン２１２によって隣接する超伝導体のラインから分離されている。電流はラインに平行な方向に流れ、幅は、電流の方向と直交する方向の、ラインの寸法であると理解される。
【００９１】
超伝導テープには、電磁効果によるＡＣ損失が存在し、この問題は超伝導体の幅とともに増大する。従って、幅広い超伝導体層（図２（ｂ）の超伝導体層に相当）を複数の細い超伝導体のライン（図２（ａ）の分離された隣接するラインに相当）に置き換えることによってこの問題を克服することが示唆される。
【００９２】
図３は、製造プロセスの工程を示し、細長い超伝導要素の、例えばＡＣ損失を低減した超伝導テープ等の支持に適した基材を製造するための方法を例示する。
【００９３】
図３Ａは、実質上一様な上面３１４を有する固体要素２０２の斜視図を示す。
【００９４】
一般に、圧延（または作製）した状態にあり、例えば、最終厚さに近い厚さを有している固体要素材（テープ／ワイヤ／円柱）は、保護雰囲気中または大気中における熱処理の間に、全体的にまたは部分的にアニールされることがある。
【００９５】
図３Ｂは、固体要素の側面図であり、固体要素２０２の側面を見ることができる。固体要素２０２の厚さ３５３（ｙ軸である第１の方向軸に沿う長さ）は、幅（ｘ軸に平行な第２の方向軸に沿う長さ）よりも顕著に小さくてもよく、例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１であってもよい。またこの幅は、長さ（ｚ軸に平行な第３の方向軸に沿う長さ）よりも顕著に小さく、例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１である。厚さ３５３は、典型的な実施形態では１０μｍであってよく、例えば２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１ｍｍ、１０μｍ〜１ｍｍ等であってもよい。
【００９６】
図３Ｃは、複数の細長いマスキング材ストリップ３１６ａ、３１６ｂを固体要素上に載置する工程の後の固体要素２０２を示し、該細長いマスキング材ストリップは３つの露出した細長い領域３２３ａ〜ｃを形成するように載置され、露出した細長い領域はそれぞれ、片側または両側が少なくとも１つの細長いマスキング材ストリップにより境界付けられている。例えば、左側に載置されている露出した細長い領域３２３ａは、その片側のみが、細長いマスキング材ストリップ３１６ａにより境界付けられ、他方は固体要素２０２の端部により境界付けられている。中央に載置されている露出した細長い領域３２３ｂは、その両側が、隣接する細長いマスキング材ストリップ３１６ａ〜ｂにより境界付けられている。
【００９７】
図３Ｄ、図３Ｅは、固体要素２０２の上に、より詳しくは該固体要素の表面３１４の上に、充填材３１７を載置する様子を示す。充填材は、均質な充填材を形成するように載置することができ、そのように載置されることが理解されるであろう。
【００９８】
図３Ｅは、固体要素２０２の上に、より詳しくは該固体要素の表面３１４の上に、露出した細長い領域３２３ａ〜ｃのそれぞれが一体に纏まった充填材部分に覆われるように充填材３１７を載置する工程の後の様子を示し、充填材部分３１８ａ〜ｃはそれぞれ、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも覆っている。充填材３１８ａ〜ｃは均質であってよく、均質であることが理解されるであろう。図から、マスキングストリップ３１６ａ〜ｂは台形形状を有するように見える。台形形状は、充填材部分がそれぞれ、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆することの達成を助けうる。しかしながら、マスキングストリップが他の形状、例えば三角形、長方形または円形等を有することも包含される。
【００９９】
図３Ｆは、細長いマスキング材ストリップ３１６ａ〜ｂを除去することによって対応するアンダーカット空間３３２を形成する工程の後の、細長い超伝導要素の支持に適した基材３００が提供された様子を示し、１以上のアンダーカット空間のそれぞれが充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に形成されている。充填材部分同士の間の空間３２８は、「分離帯」３２８と呼ばれることがある。アンダーカット空間３３２は、充填材部分３１８ａ〜ｃと固体要素２０２との間に位置し、例えば固体要素の表面よりも上ではあるが、上から見ると陰になっている領域等である。
【０１００】
結果として得られた表面プロファイル、断面プロファイルおよび表面テクスチャは、微細なテクスチャを測定するための手段、例えば後方散乱電子回折検出器（ＥＢＳＤ）を備えた走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いた検査に供してもよく、特定の実施形態では、テクスチャを測定し分析するためのソフトウェア、例えばＨＫＬ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｈａｎｎｅｌ  ５  ソフトウェア等を用いてもよい。テクスチャの測定は、テクスチャを付与された基材以外には不要でありうることに注意されたい。
【０１０１】
図４、図５は、別の製造プロセスの工程を示す。
【０１０２】
図４は、図３Ｅと同様の状況を示すが、細長いマスキング材ストリップ４１６ａ〜ｂがそれぞれ長方形の（台形ではない）断面を有し、さらに、充填材部分４１８ａ〜ｃが、マスキング材の上方で上向きのｙ方向に延び、かつｘ方向にマスキング材の一部を被覆するようにｘ方向に延びている点において異なっている。
【０１０３】
図５は、図４に対応する、マスキング材が除去された様子を示す（図３Ｅに対する図３Ｆと同様）。すなわち、細長いマスキング材ストリップ４１６ａ〜ｂを除去することによって対応するアンダーカット空間４３２を形成する工程の後の、細長い超伝導要素の支持に適した基材４００が提供された様子を示す。充填材部分同士の間の空間４２８は、「分離帯」４２８と呼ばれることがある。このように、細長いマスキング材ストリップの側面が垂直であっても、アンダーカット４３２を実現することができる。一実施形態において、細長いマスキング材ストリップは縞状Ｋａｐｔｏｎテープであり、テープの両縁に隣接する部分には、例えば充填材の電着等によってＣｕが載置されており、図４、図５の実施形態の実現に寄与している。
【０１０４】
図３Ｆ、図５では、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供され、該基材は、複数の充填材部分（それぞれ充填材３１８ａ〜ｃおよび充填材４１８ａ〜ｃに相当）を含み、該複数の充填材部分は互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素（２０２）の表面（図３Ｂの表面３１４）、例えば上面等（該表面の上に前記充填材が載置される）は、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離（図７の距離７５０に相当）よりも大きい曲率半径を有する。平坦であるとは、前記基材の（長さ方向図３Ｆ、図５のｚ方向に相当）に直交する断面（図３Ｆ、図５と同様）で見た前記固体の前記表面が直線、例えば、隣接する充填材部分間の距離よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有する直線を形成することと考えられる。
【０１０５】
図６は、細長い超伝導要素を製造するための製造プロセスの工程を示す。
【０１０６】
図６Ａは、図３Ｆと同様の状況、すなわち、細長い超伝導要素の支持に適した基材３００を示し、固体要素２０２の表面と充填材部分との間に、破線３３６、３３８により示されるようなアンダーカット空間３３２が形成されている。
【０１０７】
図６Ｂは、細長い超伝導要素の支持に適した基材の上に、より具体的には、充填材部分の上ならびに３面が固体要素および隣接する充填材部分によって境界付けられている空間の底面の上に、にバッファ材の層６４０を、堆積等によって載置する様子を示す。バッファ層を載置した後も、アンダーカット６３２が存在しうることに注意されたい。
【０１０８】
細長い超伝導要素の支持に適した基材３００の上に、セラミックバッファ積層体（例えば、テクスチャを有する基材用のＹ２Ｏ３／ＹＳＺ／ＣｅＯ２）と超伝導層（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７等）とを、堆積、例えば標準的な設定条件を用いたパルスレーザ蒸着（ＰＬＤ）等によって載置してもよい。
【０１０９】
図６Ｃは、アンダーカット空間が超伝導材の個々のラインを物理的に分離する役割を果たすように、バッファ材上に超伝導材の層６４２、６４４、６４６を載置する様子を示す。分離帯（バッファ層を含む）の底面と充填材部分（バッファ層を含む）の上面との間の距離６４８が十分に大きく、バッファ材上の超伝導材層のそれぞれの部分６４２、６４４、６４６が物理的に確実に分離されていることが理解される。
【０１１０】
セラミックバッファ層および超伝導層の堆積（このうち少なくとも１層は、物理蒸着技術／指向性堆積法により堆積される）は、基材の水平な表面のみに材料を堆積させる。アンダーカット部分があることにより、帯の完全な分離が達成され、さらに材料の使用量が最小限に抑えられる。超伝導層の上に付加される付加層（銀／銅）も分離されることとなる。
【０１１１】
超伝導材料の臨界電流密度（Ｊｃ）、臨界電流（Ｉｃ）、ＡＣ損失（Ｗ）および周波数依存性（ｆｄ）に関する性能は、５×５ｍｍ２のスモールモデルサンプルおよび１５ｃｍ長のサンプルを用いた、種々の磁界印加および温度における試料振動測定、ＡＣ損失測定（熱量測定または位相シフト測定）、通電測定によって測定してもよい。フルスケールの超伝導体テープ、例えば１ｍ以上の超伝導体テープ等をコイル状に巻き、７７Ｋで種々の磁界および通電電流を印加して試験を行ってもよい。超伝導材の性能は、さらに、縞状超伝導要素内の磁化を測定可能なホールプローブ測定法により定量化してもよい。
【０１１２】
本発明の実施形態の有利な点として、特定の幅を有する構造体においてより大きい臨界電流（Ｉｃ）を支持しうることが挙げられることに注意されたい。この理由となるのは、超伝導材の層の別個の部分６４２、６４４、６４６の合計幅（ｘ軸に沿った長さ）が、超伝導材のライン間の材料が非超伝導材料であるような従来技術の解決方策に比べて比較的大きいことである（図２に示す実施形態参照）。ここでは、縞状超伝導体（図２（ｂ））の合計幅は、縞のない超伝導体（図２（ａ））の幅の約半分である。これに対して、本発明の実施形態では、超伝導材を分離帯間と分離体内のいずれにも載置しうることから、縞状超伝導体の合計幅は、縞のない超伝導体の幅の０．５倍、０．６倍、０．７倍、０．８倍、０．９倍、０．９５倍、あるいは０．９９倍を超えることもある。
【０１１３】
図７に、分離帯３２８の寸法を例示する。この図は、図３Ｆまたは図６Ａと同様の状況を示す。さらに、１以上の充填材部分の上面への接平面と、固体要素および隣接する充填材部分により３面が境界付けられている空間の底面への接平面との間の距離７４８が示される。該距離７４８は、好ましくは、ゼロより大きく、かつ４ｍｍ未満、例えば］０；４［ｍｍ、またはゼロより大きく、かつ１ｍｍ未満、例えば］０；１［ｍｍである。さらに、ｘ方向に測定した（充填材中の）分離帯の幅７５０が示されるが、この幅は、典型的な実施形態では、１μｍであってもよく、例えば２μｍ、例えば５μｍ、例えば１０μｍ、例えば３０μｍ、例えば１００μｍ、例えば１ｍｍ、例えば１μｍ〜１ｍｍであってもよい。さらに、ｘ方向に測定した、複数の分離帯のうちの隣接するもの同士の間の距離７５２が示される。
【０１１４】
図８に、厚さ８５４（ｙ軸である第１の方向軸に沿う長さ）を有する超伝導構造体の寸法を例示するが、厚さ８５４は、幅８５６（ｘ軸に平行な第２の方向軸に沿う長さ）よりも顕著に小さく、例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１である。またこの幅８５６は、（ｚ軸に平行な第３の方向軸に沿う長さ）よりも顕著に小さく、例えば１０分の１、１００分の１、または１０００分の１である。この図は、基材の上の超伝導材の３つの層、例えばライン８４２、８４４、８４６をさらに示す。厚さ８５４は、典型的な実施形態では１０μｍであってもよく、例えば２０μｍ、例えば５０μｍ、例えば１００μｍ、例えば１ｍｍ、例えば１０μｍ〜１ｍｍであってもよい。幅８５６は、典型的な実施形態では、特定の実施形態では１μｍであってよく、例えば１０μｍ、例えば１００μｍ、例えば１ｍｍ、例えば１０ｍｍ、例えば１００ｍｍ、例えば１ｍ、例えば１μｍ〜１ｍであってもよい。長さ８５８は、特定の実施形態では１ｍであってよく、例えば１００ｍ、例えば１ｋｍ、例えば２０ｋｍ、例えば１００ｋｍ、例えば１００ｋｍ超、例えば１ｍ〜３０ｋｍ、例えば１ｋｍ〜３０ｋｍであってもよい。超伝導構造体は、テープ形状の固体要素８０３に基づくものであってもよい。その長さは、少なくとも１ｍであってよく、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍであってもよい。基材上に任意選択的に載置される要素、例えば細長いマスキング材ストリップ、充填材、バッファ、超伝導材、シャント層等のうち１以上の、または全ての要素の長さは、基材の長さと同様または同一であると理解してよい。
【実施例】
【０１１５】
実施例Ａ
本発明にかかる典型的な一実施形態において、細長い超伝導要素の支持に適した基材は、下記のプロトコルに従って提供されてもよい。このプロトコルは、ハステロイＣ２７６メタルテープ上の、シャドウプロファイルを有する銅めっき帯について記載するものである。
【０１１６】
１）固体要素は、メタルテープ（ハステロイＣ２７６）の形態で提供され、これをアルカリ浸漬によって洗浄するか、または別法として、アセトン中で５分間超音波洗浄後、エタノール中で５分間超音波洗浄する。
２）Ｋａｐｔｏｎマスキングテープを用い、１以上のマスキング材ストリップの載置を行う。１以上のストリップは、互いに平行になるようメタルテープの上面に貼り付け、Ｋａｐｔｏｎテープとメタルテープとの間に気泡が存在しないようになで押さえる。テープの下面（接着剤側）が上面よりも幅広くなるように、また好ましくは、（例えば、図３Ｃに描かれるように）片縁または両縁がテープ面と約４５°の角度をなすように、Ｋａｐｔｏｎテープの縁を切断する。
３）メタルテープの下面を（非フィラメント状の）Ｋａｐｔｏｎテープで完全に覆い、気泡を避けるためになで押さえる。
４）ＨＣｌ（２０％）中で５秒間の酸浸漬を行う。
５）ウッドのニッケルストライク溶液（溶液例：５ｇのＮｉＣｌ２、１０ｍｌのＨＣｌ（３７％）、１００ｍｌのＨ２Ｏ）中、５３ｍＡ／ｃｍ２、３８℃で２０〜３０秒間、陽極エッチング（メタルテープ側が「＋」）を行う。試料を溶液から取り出してはならない。
６）固体要素上への充填材の載置は、ウッドのニッケルストライク溶液を用いた、５３ｍＡ／ｃｍ２で２〜３分間のニッケルめっき（陰極、すなわちメタルテープ側が「−」）によって行う。
７）水ですすぎ、直ちに銅めっき処理に進む。
８）陰極設定（メタルテープ側が「−」）で銅めっきを行う。溶液例：２４ｇのＣｕ２ＳＯ４，６ｇのＨ２ＳＯ４，２５μｌのＨＣｌ、および１００ｍｌのイオン非含有水。操作温度：２０℃、電流密度：８３ｍＡ／ｃｍ２で３〜１５分間（ニッケルの電着のみを利用することも可能であり、その場合、銅の電着は不要となるので、工程７〜８は任意選択と考えてよい）。
９）被覆したテープを水ですすぐ。
１０）マスキング材ストリップを除去するために、被覆したテープを超音波印加アセトン中に約５分間浸し、次いで超音波印加エタノール中に５分間浸す。このようにしたＫａｐｔｏｎテープは、ピンセットを用いて容易に剥がすことができる。アセトンおよびエタノールを用いて、再度数分間すすぐ。
１１）窒素気流を用いてテープを乾燥させる。
結果
【０１１７】
図９は、結果として得られた充填材部分９１８の光学顕微鏡写真であり、これらの部分は、そのうちの一部分の下方に存在するアンダーカットに陰を落としている。分離帯９２８も示されている。スケールバーは１ｍｍであり、充填材部分９１８の幅は約０．４ｍｍ、分離帯９２８の幅は約０．４ｍｍである。
【０１１８】
図１０は、図９と同様であるが、倍率が大きくなっている。
【０１１９】
図１１〜図１３は、実施例Ａのプロトコルによって作製された試料の断面図である。ただし、実施例Ａの工程２で好ましいと述べて提案した４５°ではなく９０°の角度で切断されたテープを用いて作製されたものである。
【０１２０】
図１１は、マスキング材および充填材を有する固体要素の断面である。従って、画像は、図３Ｅまたは図４に相当する。より詳しくは、図１１は、選択的に銅めっきされたハステロイＣ２７６テープの断面の光学画像であり、ここでは保護Ｋａｐｔｏｎテープは除去されていない。この図は、固体要素１１０２（ハステロイＣ２７６テープである）上に複数の細長いマスキング材ストリップ１１１６ａ、１１１６ｂ（マスキング材はＫａｐｔｏｎテープの細長いストリップである）を配置した後の、該固体要素の様子を示すものである。細長いマスキング材ストリップは、マスキングテープの細長いストリップ１１１６ａ〜ｂ間に露出した細長い領域を形成するように配置され、該露出した細長い領域は、その両側において隣接する細長いマスキング材ストリップにより境界付けられている。さらに、この図は、充填材部分１１１８ｂが、固体要素１１０２の上、より詳しくは、固体要素の表面のうち、露出した細長い領域に相当する部分の上に配置されている様子を示す。ここでの充填材は銅であり、一体に纏まった充填材部分によって露出した細長い領域が被覆されるように電着されている。充填材部分１１１８ｂは隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆している（例えば、銅の張り出し部分１１１９ａ〜ｂを参照のこと）。従って、電気めっきされた銅の張り出し部分は、保護Ｋａｐｔｏｎテープ上にはっきりと存在する。Ｋａｐｔｏｎテープは、ハステロイテープの両面に配置され、電気めっきされる材料が堆積される場所を制御している（上面の細長いマスキング材ストリップ１１６ａ〜ｂおよび下面のマスキング材１１９０（これもＫａｐｔｏｎテープである）を参照のこと）。スケールバーは１００μｍである。
【０１２１】
図１２は、図１１と同様であるが、倍率が大きくなっている。
【０１２２】
図１３は、マスキング材を除去した後の図１１、図１２に相当する。従って、画像は、図３Ｆまたは図５に相当する。より詳しくは、この図は、選択的に銅めっきされたハステロイＣ２７６テープの断面の光学画像であり、実施例Ａに記載された説示に従って保護Ｋａｐｔｏｎテープが除去されている。図１３は、細長いマスキング材ストリップを除去する工程によって対応するアンダーカット空間３３２が形成された後の、細長い超伝導要素の支持に適した基材が提供された様子を示し、１以上のアンダーカット空間はそれぞれ、充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に形成されている。アンダーカット空間３３２は、充填材部分１１１８ｂと固体要素１１０２との間に位置し、例えば固体要素表面よりも上ではあるが、上から見ると陰になっている領域等である。ハステロイテープと電気めっきされた銅との間に、アンダーカット空間がはっきりと見える。ハステロイテープの厚さは約１００μｍであり、アンダーカット空間は、電気めっきされた銅の主部から約５０μｍ延びている。スケールバーは１００μｍである。
【０１２３】
第一の態様にかかる方法を実施するための、さらに詳しくは、上記実施例Ａに記載のプロセスを実施するための装置：
【０１２４】
図１５に示す装置は、例えば第一の態様にかかる方法を実施するために構成された装置であり、また例えば実施例Ａに関連して上述されたプロトコルを実施するために構成された装置である。この図は、リールトゥリールシステムを示し、メタルテープが第１のリール２２７１から第２のリール２２８７へと搬送されるが、途中、アセトンおよび／またはエタノールを含む超音波洗浄浴２２７２（この浴工程はアルカリ浸漬洗浄により置き換えてもよく、この浴工程をアルカリ浸漬洗浄により補ってもよい）、空気または窒素（Ｎ２）を用いた乾燥機２２７３、上部リール２２１６および下部リール２２１８を備えた一組のリールを通過することにより、細長い超伝導要素の支持に適した基材となる。上部リールは、フィラメント化されたマスキングテープを有する。マスキング材としての役割を果たすこのテープ材は、区分されて複数の細長いマスキング材ストリップとなっており、この細長いマスキング材ストリップは、リール２２１６からメタルテープの上面へと搬送されて載置され、その結果、露出した細長い領域が形成される（実施例Ａのプロトコルの工程２に対応）。下部リール２２１８は、フィラメント化されていないマスキングテープを有する。フィラメント化されていないマスキングテープは、前記メタルテープの下面を完全に被覆する（実施例Ａのプロトコルの工程３に対応）ためのものであるが、下面を完全に被覆することの利点としては、続いて行われる非マスク領域への充填材の載置において、充填材が背面に配置されて無駄になることが防止される点が挙げられる。メタルテープが、破線で示したようにさらに進むことに注意されたい。メタルテープは、次いで、（ＨＣｌによる）酸浸漬浴２２７７（実施例Ａのプロトコルの工程４に対応）、陽極エッチングおよびウッドのニッケルストライク溶液によるニッケルめっきを行うための浴２２７８（実施例Ａのプロトコルの工程５〜６に対応）、水による洗浄浴２２７９（実施例Ａのプロトコルの工程７に対応）、実施例Ａのプロトコルの工程８に記載した溶液による銅めっき浴２２８０、（実施例Ａのプロトコルの工程７〜８は任意選択であると考えてもよいこと、またその結果、洗浄浴２２７９および銅めっき浴２２８０も任意選択であること、ならびにメタルテープが、破線で示したようにさらに進むことに注意されたい）、水による洗浄浴２２８１（実施例Ａのプロトコルの工程９に対応）、アセトンを含む超音波洗浄浴２２８２およびエタノールを含む洗浄浴２２８３（実施例Ａのプロトコルの工程１０に対応）、空気または窒素（Ｎ２）を用いた乾燥機２２８６（実施例Ａのプロトコルの工程１１に対応）を通って進み、最終的に第２のリールに至る。
実施例Ｂ
【０１２５】
マスキング材の層を、保護層、例えば標準的なインプリントレジストまたはＵＶリソグラフィ用フォトレジスト、Ｋａｐｔｏｎフィルムまたはスコッチテープ等によって提供する。
【０１２６】
マスキング材、例えばフォトレジスト（例えばダイスロット被覆または浸漬被覆を用いて製造される）またはＫａｐｔｏｎフィルムまたはインプリントレジストまたはスコッチテープ等の層は、試料の表面（すなわち固体要素の表面）に貼付される。細長いマスキング材ストリップの形成は、マスキング材の層をカットまたはロールカットすることで該層に複数の線状の切り込みを入れ、次いで、生じたマスキング材の層の細いストリップを、例えば１つおきに除去することによって行われる。その結果、固体要素の表面は、互いに平行でありかつ分離した、複数の細長いマスキング材ストリップ、例えばＫａｐｔｏｎフィルムのストリップにより（部分的に）被覆されることになる。
実施例Ｃ
【０１２７】
出発材料、例えば固体要素（例えばハステロイテープ）等を、マスキング材、例えばＫａｐｔｏｎフィルム（またはワックスまたはラッカー）等の細長いストリップにより被覆する。この被覆は、メタルテープの長さ方向に沿った縞となっている。この縞は、例えば１ｍｍ幅であり、例えば１ｍｍ間隔で配置すればよい。Ｋａｐｔｏｎフィルムは、例えばブラシまたはゴムロール等を用いて試料にしっかりと貼付されてもよいことに注意されたい。保護ラッカーやワックス等のマスキング材は、スロットダイコータまたは別の標準的な被覆プロセスを用いて被覆されてもよい。このラッカーまたはワックスは、後に、例えばアセトンまたは熱水を用いて除去できる。
実施例Ｄ
【０１２８】
図１４は、試料の断面の光学顕微鏡画像である。下層１４０３に細長い空洞が形成され、上層１４２４は、「主部」から約５μｍ延びて、空洞上に約５μｍ張り出している。
【０１２９】
さらに、銀源の上方に水平に配置された試料（すなわち、試料の表面の垂線が、銀源からの照準線方向と平行になるようにした）上に、５００ｎｍの銀層１４６４、１４６６を堆積させた。試料は、粘着性カーボンパッドまたは小型のメタルホルダを用いて取り付けた。試料の銀被覆は、物理蒸着法（電子ビーム蒸着，Ａｌｃａｔｅｌ社製装置）を用いて行った。堆積速度：約７Å／秒、圧力：訳６×１０−６ｍｂａｒにて、厚さ５００ｎｍの銀層が作製された。
【０１３０】
この図は、ハステロイメタルテープである下層１４０３と酸化物／窒化物表面被覆である上層１４２４との間にアンダーカットが設けられていることによって、（断面左側のギャップ１４６５からわかるように）銀層が物理的に分離されていることを示す。ここで重要であるのは、上層１４２４の上に存在する銀層１４６４とエッチングされた空間の底に存在する銀層１４６６との間に意味のあるギャップを作り出すには約５μｍのアンダーカット（図では、上層１４２４が張り出して残存している部分）で十分ということである。
【０１３１】
以下に、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための方法の諸実施形態が記載される。以下に述べる方法１〜４は、充填材およびアンダーカットを基材／メタルテープ／固体要素の片側（上面と呼ぶこともある）のみに有する基材（フィラメント構造体等）の製造方法について記述するものであるが、本発明の範囲に含まれる別の実施形態では、同じ方法を両面に対して同時にまたは順次に適用してもよく、そうすることよって、対応するアンダーカット空間を有する１以上の充填材部分を上面と下面のいずれにも有する、細長い超伝導要素の支持に適した基材の製造が可能となることに留意されたい。
【０１３２】
方法１：「マスキングテープ、および２種類のＮｉを用いた電気めっき」
方法１Ａ：
図１６は、以下に記載する工程１〜８に対応する図（ａ）〜（ｈ）によって方法１Ａのプロセスフローを例示するものである。
【０１３３】
工程１（図１６（ａ）に対応）：標準的な脱脂剤［１］を用いて原基材（固体要素と呼ぶこともある）を洗浄する。
工程２（図１６（ｂ）に対応）：接着剤付きＫａｐｔｏｎテープ等のマスキングテープを、基材の底面に貼付する。
工程３（図１６（ｃ）に対応）：基材の上面に、標準的なウッドのニッケルストライク［１］の電気めっきを行う（この工程は一般に、ステンレス鋼およびステンレス合金材に好都合であると考えられている）。
工程４（図１６（ｄ）に対応）：ウッドのニッケルストライク層上に、標準的な光輝ニッケル層［１］の電気めっきを行う（この標準的な光輝ニッケル層は平滑度のより高い表面を有し、確実に表面粗さが低くなるため、さらなるバッファ層の成長、延いては超伝導層に有利である）。
工程５（図１６（ｅ）に対応）：基材の上面に、接着剤付きＫａｐｔｏｎテープのようなマスキングテープ形態のマスキング材を貼付する。
工程６（図１６（ｆ）に対応）：上面に貼付したマスキングテープを、例えばナイフを用いて角度をつけて機械的に切断し、テープの逆台形をした部分（すなわち、図１６（ｆ）の断面において固体要素から離れるにつれて広くなっている部分）を剥がして除去する。図１６（ｆ）は、除去した後の様子を示す。あるいは、光輝ニッケル層上への貼付前にテープを切断し、図１６（ｆ）に示す部分を基材上に載置する。テープの残存部分が、固体要素上の細長いマスキング材ストリップに相当する。
工程７（図１６（ｇ）に対応）：マスキングテープに被覆されていない領域に対し、さらなる光輝ニッケル層のめっきを行う。この層が、マスキング材（残存するＫａｐｔｏｎテープ）に隣接してマスキング材とマスキング材との間に存在する部分を充填する。このさらなる光輝ニッケル層が充填材に相当する。
工程８（図１６（ｈ）に対応）：マスキング材を、表面上の金属構造物のみが残るようにして、（例えば、マスキングテープを軟化させるために熱を加えている間に）剥がし取るか、またはアセトン等の適切な溶剤を用いて溶解させる。すなわち、１以上の対応するアンダーカット空間を形成するように１以上の細長いマスキング材ストリップを除去することで、該１以上のアンダーカット空間のそれぞれが、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成される。
方法１Ｂ：
【０１３４】
図１７は、以下に述べる処理工程に従って作製された試料を示す。
【０１３５】
ハステロイＣ２７６メタルテープ１７０２（固体要素に相当）を、まずアセトンの入った超音波浴、次いでエタノールの入った超音波浴を用いて、それぞれ１分間脱脂した。次いで、このメタルテープ１７０２の下面（図１７の最下部に見られる下面マスキングテープ１７１６ｂ参照）および上面を、マスキングテープ（Ｋａｐｔｏｎテープ）を用いて被覆した。次いで、リールトゥリールシステム中の４５°傾斜したナイフを用いて、上面のＫａｐｔｏｎテープを切断し、台形をした部分１７１６ａ（図３Ｃおよび図１６（ｆ）のマスキング材に相当）のみを残して、逆台形をしたＫａｐｔｏｎテープストリップを剥がし取った。この試料を、３２℃に加熱した標準的なウッドのニッケルストライク溶液［１］に浸漬した。次いで、試料に１６ｍＡ／ｃｍ２を印加し、磁気攪拌（２２０ＲＰＭ）しながら、約１分間のエッチング（陽極電流）を行った。次に、加熱により３２℃に保たれた標準的なウッドのニッケルストライク溶液を用いて、マスキングテープ１７１６ａ〜ｂに被覆されていない領域上に、ニッケル層（均質な充填材に相当するウッドのニッケル層１７１８）の電気めっき（陰極電流）を行った。純ニッケル電極（９９．９９％）および２２０ＲＰＭの磁気攪拌を用いて、５４ｍＡ／ｃｍ２に等しい電流密度を１２分間印加した。
【０１３６】
ウッドのニッケル層の上に、薄く滑らかな光輝ニッケル表面層（光輝ニッケル層１７１７）の電気めっきを行った。標準的な光輝ニッケル溶液ＳｕｒＴｅｃ  Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａ  ＡｐＳ社製ＳｕｒＴｅｃ８５６［２］を４２℃に加熱し、ポンプシステムを用いて循環（流量：１〜１０Ｌ／分）させ、純ニッケル電極を用いて５４ｍＡ／ｃｍ２を印加し、約１分間、電気めっきを行った。この試料を、脱イオン水、エタノール中で数回洗浄し、最後にＮ２気流中で乾燥させた。図１７で、台形のマスキングテープの１７１６ａが除去されていないことに留意されたい。
【０１３７】
この図から、均質な充填材１７１８と固体要素１７０２との間にアンダーカット空間１７３２が存在することがわかる。
方法１Ｃ：
【０１３８】
図１８は、メタルテープ１８０２と、図１７の試料に関連して上で述べたパラメータを用いて作製した充填材１８１８とを有する試料を示す。ただし、図１８の試料の場合、マスキングテープは完全に除去されており、除去後、さらに標準的なスパッタリングプロセスを用いてＳｉＯ２１８６３で、続いてＡｇ１８６４で被覆した点が異なっている。図から、アンダーカット空間１８３２が、アンダーカット空間の各面のＡｇ層を物理的に分離していることがわかる。
【０１３９】
方法２：「マスキングテープ、および２種類の金属と２種類のＮｉを用いた電気めっき」
方法２Ａ：
図１９は、以下に記載する工程１〜９に対応する図（ａ）〜（ｉ）によって方法２のプロセスフローを例示するものである。
【０１４０】
工程１（図１９（ａ）に対応）：標準的な脱脂剤［１］を用いて原基材（固体要素と呼ぶこともある）を洗浄する。
工程２（図１９（ｂ）に対応）：接着剤付きＫａｐｔｏｎテープ等のマスキングテープを、基材の底面に貼付する。
工程３（図１９（ｃ）に対応）：基材の上面に、標準的なウッドのニッケルストライク［１］の電気めっきを行う（この工程は一般に、ステンレス鋼およびステンレス合金材に好都合であると考えられている）。
工程４（図１９（ｄ）に対応）：ウッドのニッケルストライク層上に、標準的な光輝ニッケル層［１］の電気めっきを行う（この標準的な光輝ニッケル層は平滑度のより高い表面を有し、確実に表面粗さが低くなるため、さらにバッファ層を成長させる際に有利である）。
工程５（図１９（ｅ）に対応）：基材の上面に、接着剤付きＫａｐｔｏｎテープのようなマスキングテープ形態のマスキング材を貼付する。
工程６（図１９（ｆ）に対応）：上面に貼付したマスキングテープを、例えばナイフを用いて角度をつけて機械的に切断し、テープの逆台形をした部分（すなわち、図１６（ｆ）の断面において固体要素から離れるにつれて広くなっている部分）を剥がして除去する。図１６（ｆ）は、除去した後の様子を示す。あるいは、光輝ニッケル層上への貼付前にテープを切断し、図１６（ｆ）に示す部分を基材上に載置する。テープの残存部分が、固体要素上の細長いマスキング材ストリップに相当する。
工程７（図１９（ｇ）に対応）：マスキングテープに被覆されていない領域に対し、標準的な硫酸塩系銅めっき溶液［１］を用いて銅層の電気めっきを行う。
工程８（図１９（ｈ）に対応）：マスキングテープに被覆されていない領域に対し、光輝ニッケル層のめっきを行う。該層が充填材（Ｋａｐｔｏｎテープ）により被覆されない部分を充填（「該部分から上向きに成長」）する。
工程９（図１９（ｉ）に対応）：マスキングテープを、表面上の金属構造物のみが残るようにして、（例えば、マスキングテープを軟化させるために熱を加えている間に）剥がし取るか、またはアセトン等の適切な溶剤を用いて溶解させる。
【０１４１】
方法２は、充填材を２工程のプロセスで設ける点において方法１と異なっており、これは、方法２Ａの工程６および工程７に反映されている（図１９（ｇ）〜（ｈ）に相当）。このような２工程プロセスの利点として、非磁性材料（例えばＣｕ）のコアを設けた後に磁性材料（例えばＮｉ）を付着させることができることが挙げられる。これが好都合である理由として、結果としてＮｉの持つ優れた化学的性質（耐酸化性）とＣｕの持つ優れた磁気的性質（非磁性であり、ヒステリシス損を低減しうる）の恩恵を受けられることが挙げられる。
方法２Ｂ：
【０１４２】
図２０は、以下に述べる処理工程に従って作製された試料を示す。
【０１４３】
ハステロイＣ２７６メタルテープ２００２ａを、まずアセトンの入った超音波浴、次いでエタノールの入った超音波浴を用いて、それぞれ１分間脱脂した。次いで、このメタルテープの下面を、マスキング用Ｋａｐｔｏｎテープを用いて被覆した。この試料を、３２℃に加熱した標準的なウッドのニッケルストライク溶液［１］に浸漬し、次いで１６ｍＡ／ｃｍ２を印加し、磁気攪拌（２２０ＲＰＭ）しながら、約１分間のエッチング（陽極電流）を行った。次に、加熱により３２℃に保たれた標準的なウッドのニッケルストライク溶液を用いて、（この時点でマスキングテープに被覆されていない）メタルテープの上面に対し、純ニッケル電極（９９．９９％）、および２２０ＲＰＭの磁気攪拌を用いて、５４ｍＡ／ｃｍ２に等しい電流密度を１２分間印加して、ニッケル層２００２ｂの電気めっき（陰極電流）を行った。この例では、テープ２００２ａおよびニッケル層２００ｂを併せて１つの固体要素と見なしてもよいことに留意されたい。
【０１４４】
次いで、ニッケル層２００２ｂを有するメタルテープ２００２ａの上面をマスキング用Ｋａｐｔｏｎテープにより被覆し、続いて、リールトゥリールシステム中の４５°傾斜したナイフを用いて、Ｋａｐｔｏｎテープを切断し、台形をした領域（図３Ｃおよび図１９（ｆ）のマスキング材に相当）のみを残して、逆台形をしたＫａｐｔｏｎテープストリップを剥がし取った。
【０１４５】
室温（約２５℃）で使用される標準的な硫酸塩系銅塩浴溶液［１］を用いて、マスキングテープにより被覆されていない領域に対して、銅層２０１８の電気めっきを行った。電極として、標準的な陽極バッグ中に配置したＴｉロッド上の、リン（０．０２〜０．００８重量％のリン）を添加した酸化物非含有高純度銅ナゲットを用い、２２０ＲＰＭで磁気攪拌しながら、３０ｍＡ／ｃｍ２を約１０分間印加した。
【０１４６】
銅層２０１８の上に、薄く滑らかな光輝ニッケル表面層２０１７の電気めっきを行った。標準的な光輝ニッケル溶液ＳｕｒＴｅｃ  Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａ  ＡｐＳ社製ＳｕｒＴｅｃ８５６［２］を４２℃に加熱し、ポンプシステムを用いて循環（流量：１〜１０Ｌ／分）させ、５４ｍＡ／ｃｍ２を約１分間印加して電気めっきを行った。この試料を、脱イオン水、エタノール中で数回洗浄し、最後にＮ２気流中で乾燥させた。この銅層２０１８を均質な充填材と見なしてもよい。あるいは、銅層２０１８と光輝ニッケル表面層２０１７とを充填材と見なしてもよい。
方法３：「化学溶液堆積を用いた、バッファ層内における充填材部分の作製」
【０１４７】
工程１：標準的な脱脂剤［１］を用いて、ハステロイＣ７２６またはＮｉ−Ｗ等の原基材を洗浄する。
工程２：接着剤付きＫａｐｔｏｎテープ等のマスキングテープを、基材の底面に貼付する。
工程３：化学溶液堆積および、例えば浸漬被覆やインクジェット印刷等の被覆法を用いて、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、イットリウム安定化ジルコニウム、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７等の１以上のバッファ層による基材上面の被覆を行う。これは工程２の前に行ってもよい。本工程によれば、特に溶液堆積平坦化技術［３］を用いることにより、確実に滑らかな面が得られる。また、金属基材がテクスチャを有する場合、被覆法ではそのテクスチャがバッファ層に伝わることがある（しかしながら、典型的に、これは溶液堆積平坦化には当てはまらない）。これらの層を、高温、例えば約２００℃で乾燥する。ただし、マスキング材の除去後に、より高い温度で最終焼結を行うこともある。このバッファ覆された基材が固体要素を形成する。
工程４：例えば図３Ｃのマスキング材に相当するような、細長いマスキング材ストリップを形成するために、前記乾燥したバッファ層上に、あらかじめ切断した（例えば４５°傾斜させたナイフを用いて機械的に切断した）接着剤付きＫａｐｔｏｎテープを貼付する。このマスキング材は、続いて堆積されるバッファ層材の該マスキング材上での接触角が大きくなるような（「疎水性の」）表面特性を有してもよい。そのような表面特性を有するマスキング材であれば、バッファ層材はマスキング材の表面を濡らさず、従ってマスキング材を覆うこともそこへ付着することもなく、従って、マスキング材部分によって平面内に制限されるため、好都合である。
工程５：１以上の付加的バッファ層によるテープの被覆を行う。この付加的バッファ層は充填材に相当し、マスキング材とマスキング材との間の部分を充填してマスキング材の形状（の逆）を継承する。
工程６：マスキングテープを、表面上のバッファ層プロファイル構造体のみが残るようにして、（例えば、マスキングテープを軟化させるために熱を加えている間に）剥がし取るか、または適切な溶剤を用いて溶解させる。
工程７：バッファ層材を高温で焼結し、被覆導体の製造を考慮してさらなる処理を行う。
方法３の利点は、充填材の表面と、充填材部分同士の間に位置する固体要素表面のいずれをもバッファ材とすることができる点であろう。
方法４：「インクジェット印刷による、マスキング材の貼付」
【０１４８】
工程１：標準的な脱脂剤［１］を用いて、ハステロイＣ７２６またはＮｉ−Ｗ等の原基材を洗浄する。
工程２：接着剤付きＫａｐｔｏｎテープ等のマスキングテープを、基材の底面に貼付する。
工程３：インクジェット印刷によってマスキング材の貼付を行い、分離した幅の狭いライン、すなわち細長いマスキング材ストリップが形成されるようにする。このマスキング材は、例えば充填材の電気めっきや化学溶液堆積に適切なものであってよい。このプロセスには、インクジェット印刷あるいはマイクロ／ナノロールインプリンティング（インプリントリソグラフィ）を使用すると有利であるが、これは、フィラメントの幅をマイクロメータ／ナノメータの範囲にまで小さくできることによる。
工程４：  一連の層の電気めっき（例えば、方法１Ａ、工程３〜８参照）またはバッファ層充填（方法３、工程５〜７参照）のいずれかを行う。
【０１４９】
図２１は、付加工程を例示したものである。記載した方法（具体的には方法１〜４）のいずれかにおける任意の最終工程に、例えばＮｉやＣｒ等の付加的な層、例えば、（図２１（ａ）〜（ｂ）に示すように）構造全体を覆い、アンダーカット空間を塞ぐことなく、さらなる処理の間、電気めっき銅の酸化を確実に防止できる厚さ、例えば１００ｎｍ〜１μｍの厚さを有する層を付加することは有利であろう。
【０１５０】
方法１〜４に関する上記説明の参考文献（いずれも、参照によりその全内容が本明細書に組み込まれる）：
［１］Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅｂｏｏｋ，７９ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１０ｔｈ  Ｉｓｓｕｅ  ｂｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｆａｌｌ  ２０１１，ＶＯＬＵＭＥ  １０９  ＮＵＭＢＥＲ  １１Ａ，
［２］ＳＵＲＴＥＣ  ８５６，Ｇｌａｎｓｎｉｋｋｅｌ  ｆｏｒ  ｔｒｏｍｌｅ  ｏｇ  ｓｔｅｌ，
［３］Ｓｈｅｅｈａｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９８，０７１９０７（２０１１）：ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０６３／１．３５５４７５４
【０１５１】
要約すると、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための方法であって、１以上の細長いマスキング材ストリップが固体要素（２０２）上に載置されて、片側または両側が細長いマスキング材ストリップにより境界付けられる１以上の露出した細長い領域を形成すること；１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材部分（３１８ａ〜ｃ）により被覆されるように充填材を固体要素上に配置して、充填材部分のそれぞれが隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部をも被覆するようにすること；および、続いて前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、１以上の対応するアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間のそれぞれが充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に形成されることを特徴とする方法が提供される。本発明の方法は、ＡＣ損失の低減された超伝導構造体（６０１）を提供するために、基材上にバッファ材（６４０）および／または超伝導材（６４２，６４４，６４６）を配置することをさらに含んでもよい。
【０１５２】
本発明の実施形態Ｅ１〜Ｅ１５では、以下が提示される。
【０１５３】
Ｅ１．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための方法であって、
固体要素（２０２）を提供すること；
１以上の細長いマスキング材ストリップ３１６ａ〜ｂを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域（３２３ａ〜ｃ）を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること；
充填材（３１７）を固体要素上に載置して、１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材部分（３１８ａ〜ｃ）により被覆され、充填材部分のそれぞれによって、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部もまた被覆されるようにすること；および、
前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
を含む方法。
【０１５４】
Ｅ２．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する実施形態のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること
の工程が、
複数の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置し、該複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が複数の露出した細長い領域を形成するよう配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、少なくとも１つの細長いマスキング材ストリップと隣接して形成され、かつ該複数の露出した細長い領域のうちの１以上の露出した細長い領域が、隣接する細長いマスキング材ストリップの間に形成されること
を含む方法。
【０１５５】
Ｅ３．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、実施形態Ｅ２に記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が実質上互いに平行であることを特徴とする方法。
【０１５６】
Ｅ４．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する実施形態のいずれかに記載の方法であって、前記固体要素が楕円柱であることを特徴とする方法。
【０１５７】
Ｅ５．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、実施形態Ｅ２〜Ｅ３のいずれかに記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士の間の距離（７５２）が１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする方法。
【０１５８】
Ｅ６．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する実施形態のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
の工程の後の、１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上面への接平面と、固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面への接平面との間に距離（７４８）が付与され、該距離（７４８）が十分に大きいことにより、基材上に載置される超伝導材が、
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上、
および／または
１以上の充填材部分の上に、
物理的に分離されている部分を有することを特徴とする方法。
【０１５９】
Ｅ７．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する実施形態のいずれかに記載の方法であって、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の１以上の面上に、
バッファ材の層（６４０）を載置することをさらに含むことを特徴とする方法。
【０１６０】
Ｅ８．
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、実施形態Ｅ１〜Ｅ７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
前記固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上に、
超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【０１６１】
Ｅ９．
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、実施形態Ｅ１〜Ｅ７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
ｃ．バッファ材の層（６４０）を、
実施形態Ｅ１〜Ｅ７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材の
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面の上
に載置するとともに、
ｄ．該バッファ材上に超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、
アンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【０１６２】
Ｅ１０．
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための、実施形態Ｅ８〜Ｅ９のいずれかに記載の方法であって、前記超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）および／またはバッファ材の層（６４０）を載置する工程が照準線プロセスであることを特徴とする方法。
【０１６３】
Ｅ１１．
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、
固体要素と、
固体要素上の１以上の充填材部分であって、各充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に複数のアンダーカット空間が形成されるように配置される充填材部分と
を含む基材。
【０１６４】
Ｅ１２．
実施形態Ｅ１１に記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、テープであることを特徴とする基材。
【０１６５】
Ｅ１３．
細長い超伝導要素（６０１）であって、
実施形態Ｅ１１〜Ｅ１２のいずれかに記載の基材と、
基材上、または基材上のバッファ上に載置される超伝導層であって、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離するように配置されている、またはアンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように配置される超伝導層と
を含む超伝導要素。
【０１６６】
Ｅ１４．
実施形態Ｅ１〜Ｅ１０のいずれかに記載の方法を実施するための装置。
【０１６７】
Ｅ１５．
実施形態Ｅ１３に記載の細長い超伝導要素（６０１）の使用であって、パフォーマンス磁気コイル、変圧器、発電機、モータ、エレクトロモータ、磁気共鳴スキャナ、クライオスタット磁石、大型ハドロン衝突装置、ＡＣ送電網ケーブル、スマートグリッドのいずれかにおける使用。
【０１６８】
上記の実施形態Ｅ１〜Ｅ１５に関して、先行する「実施形態」への言及は、実施形態Ｅ１〜Ｅ１５の範囲内での先行する実施形態への言及であると理解してよい。
【０１６９】
本発明は、特定の実施形態に関連して記載されたが、提示された例に限定されるものと解釈してはならない。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲により述べられる。請求項の文脈における、「含む」は、他の可能性のある要素や工程を排除しない。また、「一」、「１つ」等の記載は、複数を排除するものと解釈してはならない。図に示される要素の参照符号の請求項中での使用も、発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。さらに、異なる請求項で述べられる個々の特徴を有利に組み合わされることも可能であり、そのような特徴を異なる請求項で言及しても、当該特徴の組み合わせが可能かつ有利なものでないことを排除しない。
【図１】
2017505973.tif 000003
【図２（ａ）】
2017505973.tif 000004
【図２（ｂ）】
2017505973.tif 000005
【図３Ａ】
2017505973.tif 000006
【図３Ｂ】
2017505973.tif 000007
【図３Ｃ】
2017505973.tif 000008
【図３Ｄ】
2017505973.tif 000009
【図３Ｅ】
2017505973.tif 000010
【図３Ｆ】
2017505973.tif 000011
【図４】
2017505973.tif 000012
【図５】
2017505973.tif 000013
【図６Ａ】
2017505973.tif 000014
【図６Ｂ】
2017505973.tif 000015
【図６Ｃ】
2017505973.tif 000016
【図７】
2017505973.tif 000017
【図８】
2017505973.tif 000018
【図９】
2017505973.tif 000019
【図１０】
2017505973.tif 000020
【図１１】
2017505973.tif 000021
【図１２】
2017505973.tif 000022
【図１３】
2017505973.tif 000023
【図１４】
2017505973.tif 000024
【図１５】
2017505973.tif 000025
【図１６】
2017505973.tif 000026
【図１７】
2017505973.tif 000027
【図１８】
2017505973.tif 000028
【図１９】
2017505973.tif 000029
【図２０】
2017505973.tif 000030
【図２１】
2017505973.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月23日(2016.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための方法であって、
固体要素（２０２）を提供すること；
１以上の細長いマスキング材ストリップ３１６ａ〜ｂを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域（３２３ａ〜ｃ）を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること；
充填材（３１７）を固体要素上に載置して、１以上の露出した細長い領域のそれぞれが充填材部分（３１８ａ〜ｃ）により被覆され、充填材部分のそれぞれによって、隣接する細長いマスキング材ストリップの少なくとも一部もまた被覆されるようにすること；および、
前記１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
を含む方法。
【請求項２】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置して、該１以上の細長いマスキング材ストリップが１以上の露出した細長い領域を形成するように配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、その片側または両側において前記１以上の細長いマスキング材ストリップのうち少なくとも１つによって境界付けられるようにすること
の工程が、
複数の細長いマスキング材ストリップを固体要素上に載置し、該複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が複数の露出した細長い領域を形成するよう配置され、該１以上の露出した細長い領域のそれぞれが、少なくとも１つの細長いマスキング材ストリップと隣接して形成され、かつ該複数の露出した細長い領域のうちの１以上の露出した細長い領域が、隣接する細長いマスキング材ストリップの間に形成されること
を含む方法。
【請求項３】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、請求項２に記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士が実質上互いに平行であることを特徴とする方法。
【請求項４】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記固体要素が楕円柱であることを特徴とする方法。
【請求項５】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、請求項２〜３のいずれかに記載の方法であって、複数の細長いマスキング材ストリップのうち隣接するもの同士の間の距離（７５２）が１μｍ〜１０ｍｍ、例えば１μｍ〜４ｍｍ、１μｍ〜１ｍｍ等であることを特徴とする方法。
【請求項６】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記
１以上の細長いマスキング材ストリップを除去して、対応する１以上のアンダーカット空間を形成し、該１以上のアンダーカット空間がそれぞれ、充填材部分に沿って該充填材部分と固体要素との間に形成されるようにすること
の工程の後の、１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上面への接平面と、固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面への接平面との間に距離（７４８）が付与され、該距離（７４８）が十分に大きいことにより、基材上に載置される超伝導材が、
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上、
および／または
１以上の充填材部分の上に、
物理的に分離されている部分を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）を製造するための、先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の１以上の面上に、
バッファ材の層（６４０）を載置することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
前記１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
前記固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられる空間の底面の上に、
超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【請求項９】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材を製造するための工程を含み、
バッファ材の層（６４０）を、
請求項１〜７のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材の
１以上の充填材部分（３１８ａ〜ｃ）の上、
および／または
固体要素および隣接する１以上の充填材部分により、少なくとも２面が境界付けられている空間の底面の上
に載置するとともに、
該バッファ材上に超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）を載置して、
アンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすようにすることをさらに含む方法。
【請求項１０】
細長い超伝導要素（６０１）を製造するための、請求項８〜９のいずれかに記載の方法であって、前記超伝導材の層（６４２，６４４，６４６）および／またはバッファ材の層（６４０）を載置する工程が照準線プロセスであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、
固体要素と、
固体要素上の複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分であって、各充填材部分に沿って充填材部分と固体要素との間に複数のアンダーカット空間が形成されるように配置される充填材部分と
を含み、
該基材の長さが少なくとも１ｍ、例えば少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも１００ｍ、例えば少なくとも１ｋｍ、例えば少なくとも１０ｋｍ、例えば少なくとも１００ｋｍであることを特徴とする基材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、テープであることを特徴とする基材。
【請求項１３】
請求項１１〜１２のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、充填材が均質材であることを特徴とする基材。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分が互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面（３１４）等（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分が、前記充填材部分の間に配置され、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離（７５０）よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有することを特徴とする基材。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、該複数の充填材部分が互いに実質上平行、例えば平行であり、前記固体要素の表面、例えば上面（３１４）等（該表面の上に前記充填材が載置される）が、実質上平坦、例えば平坦であり、例えば、隣接する充填材部分間の距離（７５０）よりも大きい曲率半径、例えば２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍の大きさの曲率半径を有することを特徴とする基材。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれかに記載の、細長い超伝導要素の支持に適した基材（３００）であって、該基材がテープであり、該基材の長さが少なくとも１ｍであり、前記充填材が均質材であり、前記基材が実質上平行な複数の充填材部分、例えば少なくとも３つの充填材部分を含み、前記固体要素の表面（該表面の上に前記充填材が載置される）の１以上の部分が、前記充填材部分の間に配置され、実質上平坦、例えば平坦であることを特徴とする基材。
【請求項１７】
細長い超伝導要素（６０１）であって、
請求項１１〜１６のいずれかに記載の基材と、
基材上、または基材上のバッファ上に載置される超伝導層であって、アンダーカット空間（３３２）が超伝導材のそれぞれのラインを物理的に分離するように配置されている、またはアンダーカット空間（３３２）が超伝導材および／またはバッファ材のそれぞれのラインを物理的に分離する役割を果たすように配置される超伝導層と
を含む超伝導要素。
【請求項１８】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の細長い超伝導要素（６０１）および／または請求項８〜１０のいずれかにより製造される細長い超伝導要素（６０１）の使用であって、パフォーマンス磁気コイル、変圧器、発電機、モータ、エレクトロモータ、磁気共鳴スキャナ、クライオスタット磁石、大型ハドロン衝突装置、ＡＣ送電網ケーブル、ＤＣ送電網ケーブル、スマートグリッド、トカマクのいずれかにおける使用。
【国際調査報告】
2017505973.tif 000032
2017505973.tif 000033