[发明专利]氧化物超导线材及其制造方法

说明书

本发明涉及在基板层叠有超导层的氧化物超导线材，其中，超导层具有RE－Ba－Cu－O系氧化物超导体和含有ABO3的人工钉扎，RE表示稀土元素，A表示Ba、Sr或Ca，B表示Hf、Zr或Sn，在超导层的截面TEM图像中，人工钉扎相对于超导层的厚度方向的倾斜角的标准偏差σ为6.13～11.73°的范围，人工钉扎的平均长度为19.84～25.44nm的范围。

技术领域

本发明涉及氧化物超导线材及其制造方法。

本申请基于2018年12月28日在日本申请的特愿2018－248245号而主张优先权，在此援用这些内容。

背景技术

作为使用REBa₂Cu₃O_x(RE为稀土元素)等RE－Ba－Cu－O系氧化物超导体的超导线材的结构，采用了在金属带等基板上介由中间层对氧化物超导层进行成膜的结构。特别是近年来，为了提高磁场中的临界电流值，在超导层中导入人工钉扎(artificial pin)材料(参照专利文献1和非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5736522号公报

非专利文献

非专利文献1：Tomo Yoshida,et al.,“Yttrium-based Coated Conductors WithArtifitial Pinning Centers”,Fujikura Technical Review,No.47 November,2017,pp.19-25

发明内容

作为使超导线材的磁场中的临界电流值增加的方法，有向超导层添加人工钉扎的方法。为向超导层添加人工钉扎的方法的情况下，通过使人工钉扎以棒状生长从而人工钉扎成为钉扎中心，能够提高磁场中的超导特性。另一方面，为了提高生产率，如果要使每单位时间堆积的膜厚变厚而增大沉积速度，则有时超导体的结晶性混乱，临界电流值下降。

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供：对于具有导入人工钉扎的超导层的氧化物超导线材，能够兼顾临界电流值的增加和通过增大沉积速度而提高生产率的氧化物超导线材及其制造方法。

本发明的第1方案是在基板层叠有超导层的氧化物超导线材，前述超导层具有RE－Ba－Cu－O系氧化物超导体(RE为稀土元素)和含有ABO₃(A表示Ba、Sr或Ca，B表示Hf、Zr或Sn。)的人工钉扎，在前述超导层的截面TEM图像中，前述人工钉扎相对于前述超导层的厚度方向的倾斜角的标准偏差σ为6.13～11.73°的范围，前述人工钉扎的平均长度为19.84～25.44nm的范围。

本发明的第2方案是上述第1方案的氧化物超导线材，其中，前述超导层的与厚度方向垂直的面内的前述人工钉扎的数量密度可以为1000～3500个/μm²。

本发明的第3方案是上述第1或第2方案的氧化物超导线材，其中，由X射线强度比算出的前述RE－Ba－Cu－O系氧化物超导体的a轴取向粒的比例可以为10％以下。

本发明的第4方案是上述第1～第3方案的氧化物超导线材，其中，温度30K、磁场2T的临界电流密度Jc可以为6.0MA/cm²以上。

本发明的第5方案是在基板层叠有超导层且温度30K、c轴方向的磁场2T的临界电流密度Jc为6.0MA/cm²以上的氧化物超导线材的制造方法，其具备利用脉冲激光沉积法(PLD法)对具有RE－Ba－Cu－O系氧化物超导体(RE为稀土元素)和含有ABO₃(A表示Ba、Sr或Ca，B表示Hf、Zr或Sn)的人工钉扎的前述超导层进行成膜的工序，前述超导层的沉积速度为23nm/秒以上。