JP5739972B2

JP5739972B2 - Superconducting wire precursor and superconducting wire

Info

Publication number: JP5739972B2
Application number: JP2013252862A
Authority: JP
Inventors: 肇太田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JP2014067725A

Description

本発明は、超電導線材の前駆体および超電導線材に関する。 The present invention relates to a precursor of a superconducting wire and a superconducting wire.

従来より、基板と、この基板上に形成された中間層と、この中間層上に形成された超電導層とを備えた超電導線材が用いられている。このような超電導線材の基板として、たとえば特開２００６−１２７８４７号公報（特許文献１）、特表平１１−５０４６１２号公報（特許文献２）などが用いられている。 Conventionally, a superconducting wire comprising a substrate, an intermediate layer formed on the substrate, and a superconducting layer formed on the intermediate layer has been used. As such a superconducting wire substrate, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-127847 (Patent Document 1) and Japanese Patent Publication No. 11-504612 (Patent Document 2) are used.

上記特許文献１には、無配向で非磁性の第１の金属層と、表層が配向した集合組織を有する第２の金属層とを備え、第１の金属層は第２の金属層よりも高い強度を有する膜形成用配向基板が開示されている。上記特許文献２には、合金化された２軸配向組織を有する金属基板が開示されている。 Patent Document 1 includes a non-oriented, non-magnetic first metal layer, and a second metal layer having a texture in which the surface layer is oriented, the first metal layer being more than the second metal layer. A film-forming alignment substrate having high strength is disclosed. Patent Document 2 discloses a metal substrate having an alloyed biaxially oriented structure.

特開２００６−１２７８４７号公報JP 2006-127847 A 特表平１１−５０４６１２号公報Japanese National Patent Publication No. 11-504612

しかしながら、上記特許文献１および２の基板を用いて超電導線材を製造するためには、上記基板を形成した後に、中間層および超電導層を形成する必要がある。上記特許文献１の第１の金属層および上記特許文献２の金属基板がＮｉ（ニッケル）合金の場合、これらの上に中間層を形成しようとすると、第１の金属層および金属基板の表層が酸化されてしまう。表層が酸化されると、この表層上に中間層を形成することができないという問題があった。 However, in order to manufacture a superconducting wire using the substrates of Patent Documents 1 and 2, it is necessary to form an intermediate layer and a superconducting layer after forming the substrate. When the first metal layer of Patent Document 1 and the metal substrate of Patent Document 2 are Ni (nickel) alloys, when an intermediate layer is formed on them, the first metal layer and the surface layer of the metal substrate are It will be oxidized. When the surface layer is oxidized, there is a problem that an intermediate layer cannot be formed on the surface layer.

また、上記特許文献１の第１の金属層がＮｉの場合には、第１の金属層の酸化が抑制される。このため、Ｎｉ層上に中間層を形成することができるので、超電導線材を形成することができる。しかし、Ｎｉは強磁性金属であるため、Ｎｉのヒステリシス損失によって超電導線材の幅方向端部への磁界が集中してしまう。このため、超電導線材のヒステリシス損失が大きくなるという問題があった。 Moreover, when the 1st metal layer of the said patent document 1 is Ni, the oxidation of a 1st metal layer is suppressed. For this reason, since an intermediate | middle layer can be formed on Ni layer, a superconducting wire can be formed. However, since Ni is a ferromagnetic metal, the magnetic field at the end in the width direction of the superconducting wire is concentrated due to the hysteresis loss of Ni. For this reason, there has been a problem that the hysteresis loss of the superconducting wire is increased.

それゆえ本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ヒステリシス損失を低減できる超電導線材の前駆体および超電導線材を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a superconducting wire precursor and a superconducting wire that can reduce hysteresis loss.

本発明の超電導線材の前駆体の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の金属層と、第１の金属層上に形成されたＮｉ層とを有する積層金属を準備する。積層金属のＮｉ層上に中間層を形成する。中間層を形成する工程後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成する。 The manufacturing method of the precursor of the superconducting wire of the present invention includes the following steps. A laminated metal having a first metal layer and a Ni layer formed on the first metal layer is prepared. An intermediate layer is formed on the Ni layer of the laminated metal. After the step of forming the intermediate layer, the laminated metal is heat-treated to form a nonmagnetic Ni alloy layer from the laminated metal.

本発明の超電導線材の前駆体は、非磁性Ｎｉ合金層と、非磁性Ｎｉ合金層上に形成された中間層とを備えている。非磁性Ｎｉ合金層において、中間層との界面から、界面と反対側の表面に向けてＮｉの濃度が単調減少している。 The precursor of the superconducting wire of the present invention includes a nonmagnetic Ni alloy layer and an intermediate layer formed on the nonmagnetic Ni alloy layer. In the nonmagnetic Ni alloy layer, the concentration of Ni monotonously decreases from the interface with the intermediate layer toward the surface opposite to the interface.

本発明の超電導線材の前駆体の製造方法および超電導線材の前駆体によれば、Ｎｉ層上に中間層を形成している。Ｎｉは酸化されにくく、かつ中間層との格子のマッチングが良好である。このため、Ｎｉ層上に容易に中間層を形成することができる。この状態で、積層金属を熱処理することにより、Ｎｉ層を構成するＮｉと、第１の金属層を構成する第１の金属とが合金化されるので、Ｎｉ合金を形成することができる。Ｎｉ合金の磁性は、Ｎｉ単体の場合よりも小さくすることができる。つまり、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成することができる。このため、前駆体の中間層上に超電導層を形成して超電導線材を製造すると、非磁性Ｎｉ合金層により、超電導線材の幅方向端部への磁界の集中を緩和することができる。したがって、ヒステリシス損失を低減できる前駆体を実現できる。 According to the superconducting wire precursor manufacturing method and the superconducting wire precursor of the present invention, the intermediate layer is formed on the Ni layer. Ni is not easily oxidized and has good lattice matching with the intermediate layer. For this reason, an intermediate layer can be easily formed on the Ni layer. By heat-treating the laminated metal in this state, Ni constituting the Ni layer and the first metal constituting the first metal layer are alloyed, so that a Ni alloy can be formed. The magnetism of Ni alloy can be made smaller than that of Ni alone. That is, a nonmagnetic Ni alloy layer can be formed from a laminated metal. For this reason, when a superconducting wire is manufactured by forming a superconducting layer on the intermediate layer of the precursor, the concentration of the magnetic field on the end portion in the width direction of the superconducting wire can be reduced by the nonmagnetic Ni alloy layer. Therefore, a precursor capable of reducing hysteresis loss can be realized.

なお、上記前駆体の製造方法により製造した前駆体は、中間層を形成する工程後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成している。このため、積層金属内でＮｉが拡散することによって、非磁性Ｎｉ合金層において、中間層との界面から、界面と反対側の表面に向けてＮｉの濃度が常に減少するように単調減少している。 In addition, the precursor manufactured with the said manufacturing method of the precursor forms the nonmagnetic Ni alloy layer from a laminated metal by heat-processing a laminated metal after the process of forming an intermediate | middle layer. For this reason, when Ni diffuses in the laminated metal, in the nonmagnetic Ni alloy layer, the concentration of Ni is monotonously decreased from the interface with the intermediate layer toward the surface opposite to the interface. Yes.

上記前駆体の製造方法において好ましくは、積層金属を準備する工程では、第１の金属層下に、第１の金属層よりも強度の高い第２の金属層が形成された積層金属を準備する。 Preferably, in the method for producing a precursor, in the step of preparing the laminated metal, a laminated metal in which a second metal layer having a higher strength than the first metal layer is formed below the first metal layer is prepared. .

上記前駆体において好ましくは、非磁性Ｎｉ合金層下に形成され、かつ非磁性Ｎｉ合金層よりも強度の高い第２の金属層をさらに備えている。 Preferably, the precursor further includes a second metal layer formed under the nonmagnetic Ni alloy layer and having higher strength than the nonmagnetic Ni alloy layer.

第２の金属層が第１の金属層より高い強度を有しているため、前駆体の強度を第１の金属層単体の場合よりも向上することができる。 Since the second metal layer has higher strength than the first metal layer, the strength of the precursor can be improved as compared with the case of the first metal layer alone.

上記前駆体の製造方法において好ましくは、積層金属を準備する工程では、Ｎｉ層は１μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する。 In the precursor production method, preferably, in the step of preparing the laminated metal, the Ni layer has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less.

１μｍ以上の場合、中間層を形成する工程時にＮｉが拡散することを抑制できるので、Ｎｉ層の酸化されにくく、かつ中間層との格子のマッチングが良好である機能を効果的に発現できる。１０μｍ以下の場合、非磁性Ｎｉ拡散層を形成する工程時に、Ｎｉ層を構成するＮｉが第１の金属層へ容易に拡散するので、Ｎｉ単体として残ることを効果的に抑制することができる。 When the thickness is 1 μm or more, Ni can be prevented from diffusing during the step of forming the intermediate layer, so that the Ni layer is hardly oxidized and the function of matching the lattice with the intermediate layer is effectively exhibited. When the thickness is 10 μm or less, Ni constituting the Ni layer is easily diffused into the first metal layer during the step of forming the nonmagnetic Ni diffusion layer, so that it can be effectively suppressed from remaining as Ni alone.

本発明の超電導線材の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の金属層と、第１の金属層上に形成されたＮｉ層とを有する積層金属を準備する。積層金属のＮｉ層上に中間層を形成する。中間層上に超電導層を形成する。中間層を形成する工程および超電導層を形成する工程の少なくともいずれか一方の後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成する。 The manufacturing method of the superconducting wire of the present invention includes the following steps. A laminated metal having a first metal layer and a Ni layer formed on the first metal layer is prepared. An intermediate layer is formed on the Ni layer of the laminated metal. A superconducting layer is formed on the intermediate layer. After at least one of the step of forming the intermediate layer and the step of forming the superconducting layer, the laminated metal is heat-treated to form a nonmagnetic Ni alloy layer from the laminated metal.

本発明の超電導線材は、上記前駆体と、中間層上に形成された超電導層とを備えている。 The superconducting wire of the present invention includes the precursor and a superconducting layer formed on the intermediate layer.

本発明の超電導線材の製造方法および超電導線材によれば、Ｎｉ層上に中間層を形成している。Ｎｉは酸化されにくく、かつ中間層との格子のマッチングが良好である。このため、Ｎｉ層上に容易に中間層を形成することができる。この状態、および、超電導層をさらに形成した状態の少なくともいずれか一方の後に、積層金属を熱処理することにより、Ｎｉ層を構成するＮｉと、第１の金属層を構成する第１の金属とが合金化されるので、Ｎｉ合金を形成することができる。Ｎｉ合金の磁性は、Ｎｉ単体の場合よりも小さくすることができる。つまり、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成することができる。このため、非磁性Ｎｉ合金層により、超電導線材の幅方向端部への磁界の集中を緩和することができる。したがって、ヒステリシス損失を低減できる超電導線材を実現できる。 According to the superconducting wire manufacturing method and superconducting wire of the present invention, the intermediate layer is formed on the Ni layer. Ni is not easily oxidized and has good lattice matching with the intermediate layer. For this reason, an intermediate layer can be easily formed on the Ni layer. After at least one of this state and the state in which the superconducting layer is further formed, Ni constituting the Ni layer and the first metal constituting the first metal layer are obtained by heat-treating the laminated metal. Since it is alloyed, a Ni alloy can be formed. The magnetism of Ni alloy can be made smaller than that of Ni alone. That is, a nonmagnetic Ni alloy layer can be formed from a laminated metal. For this reason, the concentration of the magnetic field on the end portion in the width direction of the superconducting wire can be reduced by the nonmagnetic Ni alloy layer. Therefore, a superconducting wire that can reduce hysteresis loss can be realized.

上記超電導線材の製造方法において好ましくは、積層金属を準備する工程では、第１の金属層下に、第１の金属層よりも強度の高い第２の金属層が形成された積層金属を準備する。 Preferably, in the method for manufacturing a superconducting wire, in the step of preparing a laminated metal, a laminated metal in which a second metal layer having a higher strength than the first metal layer is formed below the first metal layer is prepared. .

第２の金属層が第１の金属層より高い強度を有しているため、超電導線材の強度を第１の金属層単体の場合よりも向上することができる。 Since the second metal layer has higher strength than the first metal layer, the strength of the superconducting wire can be improved as compared with the case of the first metal layer alone.

上記超電導線材の製造方法において好ましくは、積層金属を準備する工程では、Ｎｉ層は１μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する。 Preferably, in the method for producing a superconducting wire, the Ni layer has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less in the step of preparing the laminated metal.

１μｍ以上の場合、中間層を形成する工程時にＮｉが拡散することを抑制できるので、Ｎｉ層の酸化されにくく、かつ中間層との格子のマッチングが良好である機能を効果的に発現できる。１０μｍ以下の場合、非磁性Ｎｉ合金層を形成する工程時に、Ｎｉ層を構成するＮｉが第１の金属層へ容易に拡散するので、Ｎｉ単体として残ることを効果的に抑制することができる。 When the thickness is 1 μm or more, Ni can be prevented from diffusing during the step of forming the intermediate layer, so that the Ni layer is hardly oxidized and the function of matching the lattice with the intermediate layer is effectively exhibited. When the thickness is 10 μm or less, Ni constituting the Ni layer easily diffuses into the first metal layer during the step of forming the nonmagnetic Ni alloy layer, so that it can be effectively suppressed from remaining as Ni alone.

以上のように、本発明の超電導線材の前駆体および超電導線材によれば、ヒステリシス損失を低減することができる。 As described above, according to the superconducting wire precursor and superconducting wire of the present invention, hysteresis loss can be reduced.

本発明の実施の形態１における前駆体を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the precursor in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における前駆体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the precursor in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における積層基板を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the laminated substrate in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における積層金属上に中間層を形成した状態を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the state which formed the intermediate | middle layer on the laminated metal in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における超電導線材を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the superconducting wire in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the superconducting wire in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the superconducting wire in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における超電導層を形成した状態を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the state in which the superconducting layer in Embodiment 3 of this invention was formed.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態における前駆体を概略的に示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態の前駆体を説明する。図１に示すように、前駆体は、第２の金属層１１と、第２の金属層１１上に形成された非磁性Ｎｉ合金層１２とを含む基板１０、および、非磁性Ｎｉ合金層１２上に形成された中間層２０を備えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a precursor in an embodiment of the present invention. The precursor of this Embodiment is demonstrated with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the precursor includes a substrate 10 including a second metal layer 11 and a nonmagnetic Ni alloy layer 12 formed on the second metal layer 11, and a nonmagnetic Ni alloy layer 12. An intermediate layer 20 formed thereon is provided.

基板１０は、長尺なテープ状の形状を有している。基板１０は、第２の金属層１１と、非磁性Ｎｉ合金層１２とを含んでいる。 The substrate 10 has a long tape shape. The substrate 10 includes a second metal layer 11 and a nonmagnetic Ni alloy layer 12.

非磁性Ｎｉ合金層１２は、非磁性金属である。非磁性Ｎｉ合金層１２を構成するＮｉ合金は、特に限定されないが、Ｃｕ（銅）−Ｎｉ合金およびＡｇ（銀）−Ｎｉ合金であることが好ましい。また非磁性Ｎｉ合金層は配向していることが好ましい。 The nonmagnetic Ni alloy layer 12 is a nonmagnetic metal. Although the Ni alloy which comprises the nonmagnetic Ni alloy layer 12 is not specifically limited, It is preferable that they are a Cu (copper) -Ni alloy and an Ag (silver) -Ni alloy. The nonmagnetic Ni alloy layer is preferably oriented.

非磁性Ｎｉ合金層１２は、Ｎｉ単体の磁性よりも低い。つまり、磁性が０Ｊ／ｍ³の場合と、０Ｊ／ｍ³を超えてＮｉ単体の磁性以下の低い磁性を有する場合とを含む。 The nonmagnetic Ni alloy layer 12 is lower than the magnetism of Ni alone. That is, the case where the magnetism is 0 J / m ^{3 and} the case where the magnetism exceeds 0 J / m ³ and has a magnetism lower than that of Ni alone are included.

非磁性Ｎｉ合金層１２内には、Ｎｉ濃度分布がある。具体的には、非磁性Ｎｉ合金層１２において、中間層２０との界面から、この界面と反対側の表面に向けてＮｉの濃度が単調減少している。単調減少とは、中間層２０との界面から、この界面と反対側の表面に向けて、Ｎｉの濃度が常に減少しており、かつ中間層２０との界面よりも、この界面と反対側の表面の方がＮｉ濃度が低いことを意味する。 Within the nonmagnetic Ni alloy layer 12, there is a Ni concentration distribution. Specifically, in the nonmagnetic Ni alloy layer 12, the Ni concentration decreases monotonously from the interface with the intermediate layer 20 toward the surface opposite to the interface. The monotonic decrease means that the Ni concentration is constantly decreasing from the interface with the intermediate layer 20 toward the surface opposite to the interface, and the interface opposite to the interface is closer to the interface than the intermediate layer 20. It means that the Ni concentration is lower on the surface.

第２の金属層１１は、非磁性Ｎｉ合金層１２下に形成され、かつ非磁性Ｎｉ合金層１２よりも高い機械的強度を有している。この第２の金属層１１の強度は、超電導層の形成時に高温でテンションをかけられた状態においても伸びない程度の強度であることが好ましい。このような第２の金属層１１として、ステンレスが好適に用いられる。なお、第２の金属層１１は、省略されてもよい。 The second metal layer 11 is formed under the nonmagnetic Ni alloy layer 12 and has higher mechanical strength than the nonmagnetic Ni alloy layer 12. The strength of the second metal layer 11 is preferably such that it does not stretch even when it is tensioned at a high temperature when the superconducting layer is formed. As such second metal layer 11, stainless steel is preferably used. Note that the second metal layer 11 may be omitted.

中間層２０は、この表面上に超電導層が形成されるための層である。中間層２０は、１層または２層以上からなる。中間層２０が複数の層により構成される場合、中間層２０を構成するそれぞれの層は互いに異なる材質により構成されていてもよい。中間層２０は、たとえば、岩塩型、蛍石型、ペロブスカイト型、およびパイロクロア型の少なくともいずれか１つの結晶構造を有する酸化物であってもよい。このような結晶構造を有する材料としては、酸化セリウム（ＣｅＯ₂）、酸化ホルミニウム（Ｈｏ₂Ｏ₃）、酸化イットリウム
（Ｙ₂Ｏ₃）、および酸化イッテルビウム（Ｙｂ₂Ｏ₃）などの希土類元素酸化物、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、ＢＺＯ（ＢａＺｒＯ₃）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）などのＬｎ−Ｍ−Ｏ化合物（Ｌｎは１種以上のランタノイド元素、ＭはＳｒ、Ｚｒ、およびＧａの中から選ばれる１種以上の元素、Ｏは酸素）が挙げられる。 The intermediate layer 20 is a layer for forming a superconducting layer on this surface. The intermediate layer 20 includes one layer or two or more layers. When the intermediate layer 20 is composed of a plurality of layers, each layer constituting the intermediate layer 20 may be composed of different materials. The intermediate layer 20 may be, for example, an oxide having at least one crystal structure of a rock salt type, a fluorite type, a perovskite type, and a pyrochlore type. Examples of the material having such a crystal structure include rare earth element oxidation such as cerium oxide (CeO ₂ ), holmium oxide (Ho ₂ O ₃ ), yttrium oxide (Y ₂ O ₃ ), and ytterbium oxide (Yb ₂ O ₃ ). , Yttria-stabilized zirconia (YSZ), magnesium oxide (MgO), and strontium titanate (SrTiO ₃ ), BZO (BaZrO ₃ ), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), and other Ln-MO compounds (Ln 1 or more lanthanoid elements, M is one or more elements selected from Sr, Zr, and Ga, and O is oxygen).

また、中間層２０は、良好な結晶配向性を有していることが好ましい。また、中間層２０は、超電導層を構成する元素と反応および拡散を防止できる材料であることが好ましい。このような材料としては、たとえばＣｅＯ₂が挙げられる。なお、中間層２０を構成する材料は、特に上記の材料に限定されない。 The intermediate layer 20 preferably has a good crystal orientation. The intermediate layer 20 is preferably a material that can prevent reaction and diffusion with the elements constituting the superconducting layer. Such materials include, for example, CeO _2. In addition, the material which comprises the intermediate | middle layer 20 is not specifically limited to said material.

図２は、本実施の形態における前駆体の製造方法を示すフローチャートである。続いて、図２を参照して、本実施の形態における前駆体の製造方法について説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing a precursor manufacturing method in the present embodiment. Then, with reference to FIG. 2, the manufacturing method of the precursor in this Embodiment is demonstrated.

図３は、本実施の形態における積層基板を概略的に示す断面図である。図２および図３に示すように、まず、第１の金属層１３と、第１の金属層１３上に形成されたＮｉ層１４とを有する積層金属を準備する（ステップＳ１０）。本実施の形態では、第１の金属層１３下に、第１の金属層１３よりも強度の高い第２の金属層１１がさらに形成された積層金属を準備する。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the multilayer substrate in the present embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, first, a laminated metal having a first metal layer 13 and a Ni layer 14 formed on the first metal layer 13 is prepared (step S10). In the present embodiment, a laminated metal is prepared in which a second metal layer 11 having a higher strength than the first metal layer 13 is further formed under the first metal layer 13.

具体的には、まず、第２の金属層１１を準備する（ステップＳ１１）。第２の金属層１１は、強度を持たせるための層である。このような第２の層１１として、たとえば上述した材料を用いることができる。第２の金属層１１の厚みは、たとえば１００μｍである。 Specifically, first, the second metal layer 11 is prepared (step S11). The second metal layer 11 is a layer for imparting strength. For example, the above-described materials can be used as the second layer 11. The thickness of the second metal layer 11 is, for example, 100 μm.

次いで、第２の金属層１１上に第１の金属層１３を形成する（ステップＳ１２）。第１の金属層１３は、Ｃｕ、Ａｇなどの配向性が良好な金属であることが好ましい。また第１の金属層１３は、配向していることが好ましい。第１の金属層１３の厚みは、たとえば１８μｍである。 Next, the first metal layer 13 is formed on the second metal layer 11 (step S12). The first metal layer 13 is preferably a metal having good orientation such as Cu or Ag. The first metal layer 13 is preferably oriented. The thickness of the first metal layer 13 is, for example, 18 μm.

第１の金属層１３を形成する方法は特に限定されず、たとえば第１の金属層１３と第２の金属層１１とを貼り付ける方法を採用できる。 The method for forming the first metal layer 13 is not particularly limited, and for example, a method of attaching the first metal layer 13 and the second metal layer 11 can be employed.

その後、第１の金属層１３上にＮｉ層１４を形成する（ステップＳ１３）。Ｎｉ層１４は、中間層を形成する際に、酸化を防止するための層である。第１の金属層１３が配向している場合には、その上に形成されるＮｉ層１４も配向する。Ｎｉ層１４の厚みは、たとえば１μｍである。Ｎｉ層１４を形成する方法は特に限定されず、たとえばめっき法を採用できる。 Thereafter, the Ni layer 14 is formed on the first metal layer 13 (step S13). The Ni layer 14 is a layer for preventing oxidation when the intermediate layer is formed. When the first metal layer 13 is oriented, the Ni layer 14 formed thereon is also oriented. The thickness of the Ni layer 14 is, for example, 1 μm. The method for forming the Ni layer 14 is not particularly limited, and for example, a plating method can be adopted.

Ｎｉ層１４の厚みは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。１μｍ以上の場合、後述する中間層２０を形成するステップＳ２０時に６００℃程度の熱が加えられても、Ｎｉが拡散することを抑制できる。このため、Ｎｉ層１４の酸化されにくく、かつ中間層との格子のマッチングが良好である機能を効果的に発現できる。１０μｍ以下の場合、後述する非磁性Ｎｉ合金層１２を形成するステップＳ３０時に、Ｎｉ層１４を構成するＮｉが第１の金属層１３へ容易に拡散するので、Ｎｉ単体として残ることを効果的に抑制することができる。 The thickness of the Ni layer 14 is preferably 1 μm or more and 10 μm or less. In the case of 1 μm or more, even if heat of about 600 ° C. is applied during step S20 for forming the intermediate layer 20 described later, it is possible to suppress the diffusion of Ni. For this reason, it is possible to effectively exhibit the function that the Ni layer 14 is hardly oxidized and the lattice matching with the intermediate layer is good. In the case of 10 μm or less, Ni constituting the Ni layer 14 easily diffuses into the first metal layer 13 during step S30 for forming the nonmagnetic Ni alloy layer 12 to be described later. Can be suppressed.

上記ステップＳ１１〜Ｓ１３により、図３に示す積層金属を準備することができる（ステップＳ１０）。 Through the above steps S11 to S13, the laminated metal shown in FIG. 3 can be prepared (step S10).

図４は、本実施の形態における積層金属上に中間層を形成した状態を概略的に示す断面図である。図２および図４に示すように、次に、積層金属のＮｉ層１４上に中間層２０を形成する（ステップＳ２０）。Ｎｉ層１４は酸化されにくいため、中間層２０を容易に形成することができる。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an intermediate layer is formed on the laminated metal in the present embodiment. As shown in FIGS. 2 and 4, next, an intermediate layer 20 is formed on the Ni layer 14 of the laminated metal (step S20). Since the Ni layer 14 is not easily oxidized, the intermediate layer 20 can be easily formed.

第１の金属層１３が配向している場合には、その上に形成されるＮｉ層１４が配向するので、Ｎｉ層１４上に形成される中間層２０も配向する。このため、配向性の良好な中間層２０を形成することができる。 When the first metal layer 13 is oriented, the Ni layer 14 formed thereon is oriented, so that the intermediate layer 20 formed on the Ni layer 14 is also oriented. For this reason, the intermediate layer 20 with good orientation can be formed.

中間層２０を形成する方法は、特に限定されず、たとえばスパッタリング法を採用できる。また、たとえば上述した材料の中間層２０を形成する。 The method for forming the intermediate layer 20 is not particularly limited, and for example, a sputtering method can be employed. Further, for example, the intermediate layer 20 made of the above-described material is formed.

図２に示すように、次に、中間層２０を形成する工程（ステップＳ２０）後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成する（ステップＳ３０）。このステップＳ３０により、Ｎｉ層１４のＮｉを第１の金属層１３へ拡散させて、Ｎｉと第１の金属とを合金化して、非磁性Ｎｉ合金層１２を形成する。第１の金属層１３を構成する第１の金属がＣｕまたはＡｇの場合、非磁性Ｎｉ合金層１２はＮｉ−Ｃｕ合金またはＮｉ−Ａｇ合金である。 As shown in FIG. 2, next, after the step of forming the intermediate layer 20 (step S20), the laminated metal is heat-treated to form the nonmagnetic Ni alloy layer 12 from the laminated metal (step S30). By this step S30, Ni in the Ni layer 14 is diffused into the first metal layer 13, and Ni and the first metal are alloyed to form the nonmagnetic Ni alloy layer 12. When the first metal constituting the first metal layer 13 is Cu or Ag, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 is a Ni—Cu alloy or a Ni—Ag alloy.

熱処理の条件は、積層金属において、Ｎｉ層１４を構成するＮｉと、第１の金属層１３を構成する第１の金属とが合金化されれば、特に限定されない。熱処理の条件の一例として、たとえば６００℃以上８００℃以下の温度で、Ａｒ（アルゴン）を含む雰囲気で、１０Ｐａ以下の圧力で、約１時間程度の処理時間である。 The heat treatment conditions are not particularly limited as long as Ni constituting the Ni layer 14 and the first metal constituting the first metal layer 13 are alloyed in the laminated metal. As an example of the heat treatment conditions, for example, a treatment time of about 1 hour at a temperature of 600 ° C. to 800 ° C. in an atmosphere containing Ar (argon) at a pressure of 10 Pa or less.

第１の金属層１３がＣｕであるとき、熱処理による合金化の際、第１の金属層１３を構成するＣｕに対してＮｉ層１４を構成するＮｉが５０％以下で非磁性のＮｉ−Ｃｕ合金層を形成することができる。 When the first metal layer 13 is Cu, during alloying by heat treatment, Ni constituting the Ni layer 14 is 50% or less of non-magnetic Ni—Cu with respect to Cu constituting the first metal layer 13. An alloy layer can be formed.

以上のステップＳ１０〜Ｓ３０を実施することにより、図１に示す前駆体を製造することができる。なお、製造する前駆体は、ステップＳ３０において熱処理により第１の金属層１３の一部が合金されない場合を含む。つまり、本発明の前駆体は、第２の金属層１１と、第２の金属層１１上に形成された第１の金属層１３と、第１の金属層１３上に形成された非磁性Ｎｉ合金層１２と、非磁性Ｎｉ合金層１２上に形成された中間層２０とを備えていてもよい。 The precursor shown in FIG. 1 can be manufactured by performing the above steps S10 to S30. Note that the precursor to be manufactured includes a case where a part of the first metal layer 13 is not alloyed by the heat treatment in step S30. That is, the precursor of the present invention includes the second metal layer 11, the first metal layer 13 formed on the second metal layer 11, and the nonmagnetic Ni formed on the first metal layer 13. The alloy layer 12 and the intermediate layer 20 formed on the nonmagnetic Ni alloy layer 12 may be provided.

以上説明したように、本実施の形態における前駆体およびその製造方法によれば、中間層２０を形成するステップＳ２０後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成している（ステップＳ３０）。 As described above, according to the precursor and the manufacturing method thereof in the present embodiment, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 is formed from the laminated metal by heat-treating the laminated metal after step S20 of forming the intermediate layer 20. (Step S30).

Ｎｉは酸化されにくく、かつ中間層２０との格子のマッチングが良好である。このため、Ｎｉ層１４上に容易に中間層２０を形成することができる。この状態で、積層金属を熱処理することにより、Ｎｉ層１４を構成するＮｉと、第１の金属層１３を構成する第１の金属とが合金化されるので、Ｎｉ合金を形成することができる。Ｎｉ合金の磁性は、Ｎｉ単体の場合よりも小さくすることができる。つまり、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成することができる。このため、前駆体の中間層２０上に超電導層を形成して超電導線材を製造すると、非磁性Ｎｉ合金層１２により、超電導線材の幅方向端部への磁界の集中を緩和することができる。したがって、ヒステリシス損失を低減できる前駆体を実現できる。 Ni is not easily oxidized and has good lattice matching with the intermediate layer 20. For this reason, the intermediate layer 20 can be easily formed on the Ni layer 14. In this state, by heat-treating the laminated metal, Ni constituting the Ni layer 14 and the first metal constituting the first metal layer 13 are alloyed, so that a Ni alloy can be formed. . The magnetism of Ni alloy can be made smaller than that of Ni alone. That is, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can be formed from a laminated metal. For this reason, when a superconducting wire is manufactured by forming a superconducting layer on the precursor intermediate layer 20, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can alleviate the concentration of the magnetic field at the widthwise end of the superconducting wire. Therefore, a precursor capable of reducing hysteresis loss can be realized.

また、中間層２０を形成する際にＮｉ層１４の表層が酸化されることを抑制できる。このため、酸化が抑制された表層上に形成される中間層の配向性の低下を抑制できる。つまり、第１の金属層１３が良好な配向性を有している場合には、その上に形成される中間層２０の配向性も良好である。したがって、良好な結晶性の中間層２０および超電導層を形成することができる。よって、この前駆体を用いて超電導線材を製造すると、超電導特性の悪化を抑制することができる。 Moreover, it can suppress that the surface layer of the Ni layer 14 is oxidized when forming the intermediate layer 20. For this reason, the fall of the orientation of the intermediate | middle layer formed on the surface layer by which oxidation was suppressed can be suppressed. That is, when the first metal layer 13 has a good orientation, the orientation of the intermediate layer 20 formed thereon is also good. Therefore, the favorable crystalline intermediate layer 20 and the superconducting layer can be formed. Therefore, when a superconducting wire is manufactured using this precursor, deterioration of superconducting characteristics can be suppressed.

（実施の形態２）
図５は、本実施の形態における超電導線材を概略的に示す断面図である。図５を参照して、本実施の形態における超電導線材を説明する。図５に示すように、本実施の形態における超電導線材は、実施の形態１における前駆体と、前駆体の中間層２０上に形成された超電導層３０とを備えている。つまり、第２の金属層１１と、第２の金属層１１上に形成された非磁性Ｎｉ合金層１２と、非磁性Ｎｉ合金層１２上に形成された中間層２０と、中間層２０上に形成された超電導層３０とを備えている。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the superconducting wire in the present embodiment. With reference to FIG. 5, the superconducting wire in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the superconducting wire in the present embodiment includes the precursor in the first embodiment and the superconducting layer 30 formed on the intermediate layer 20 of the precursor. That is, the second metal layer 11, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 formed on the second metal layer 11, the intermediate layer 20 formed on the nonmagnetic Ni alloy layer 12, and the intermediate layer 20 And the formed superconducting layer 30.

超電導層３０は、長尺なテープ状の形状を有している。超電導層３０は、ＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_y（ｙは６〜８、より好ましくはほぼ７、ＲＥとはＹ（イットリウム）、またはＧｄ（ガドリニウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｈｏ（ホルミウム）などの希土類元素を意味する）として表される超電導体などであり、たとえばＧｄＢＣＯからなることが好ましい。ＧｄＢＣＯとは、ＧｄＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_y（ｙは６〜８、より好ましくはほぼ７）として表される。 Superconducting layer 30 has a long tape-like shape. The superconducting layer 30 is made of REBa ₂ Cu ₃ O _y (y is 6 to 8, more preferably approximately 7, RE is Y (yttrium), Gd (gadolinium), Sm (samarium), Ho (holmium) or the like. A superconductor represented by (meaning an element), for example, preferably made of GdBCO. GdBCO is expressed as GdBa ₂ Cu ₃ O _y (y is 6 to 8, more preferably approximately 7).

なお、超電導線材は、超電導層３０上に形成された安定化層（図示せず）をさらに備えていてもよい。安定化層は、超電導層３０を保護するとともに、外部電極との接触部である。安定化層の材料は、特に限定されないが、たとえばＡｇ（銀）やＣｕ（銅）などを用いることができる。 Note that the superconducting wire may further include a stabilizing layer (not shown) formed on the superconducting layer 30. The stabilization layer protects the superconducting layer 30 and is a contact portion with the external electrode. The material for the stabilization layer is not particularly limited, and for example, Ag (silver), Cu (copper), or the like can be used.

図６は、本実施の形態における超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。続いて、図６を参照して、本実施の形態における超電導線材の製造方法について説明する。 FIG. 6 is a flowchart showing a method of manufacturing a superconducting wire in the present embodiment. Then, with reference to FIG. 6, the manufacturing method of the superconducting wire in this Embodiment is demonstrated.

まず、実施の形態１と同様に、図１に示す前駆体を製造する（ステップＳ１０〜Ｓ３０）。 First, similarly to Embodiment 1, the precursor shown in FIG. 1 is manufactured (steps S10 to S30).

次に、図６に示すように、中間層２０上に超電導層３０を形成する（ステップＳ４０）。超電導層３０の形成方法は特に限定されず、たとえばＰＬＤ（Pulsed Laser Deposition：パルスレーザー堆積法）法、ＭＯＤ（Metal Organic Deposition：有機金属堆積）法
などを採用することができる。また、たとえば上述した材料の超電導層３０を形成する。 Next, as shown in FIG. 6, the superconducting layer 30 is formed on the intermediate layer 20 (step S40). The method for forming the superconducting layer 30 is not particularly limited, and for example, a PLD (Pulsed Laser Deposition) method, a MOD (Metal Organic Deposition) method, or the like can be employed. For example, the superconducting layer 30 made of the above-described material is formed.

次に、超電導層３０上に、上述した材料の安定化層（図示せず）を形成してもよい。なお、この工程は省略されてもよい。 Next, a stabilization layer (not shown) of the above-described material may be formed on the superconducting layer 30. Note that this step may be omitted.

以上のステップＳ１０〜Ｓ４０を実施することにより、図５に示す超電導線材を製造することができる。 By performing the above steps S10 to S40, the superconducting wire shown in FIG. 5 can be manufactured.

以上説明したように、本実施の形態における超電導線材およびその製造方法は、超電導層を形成するステップＳ４０後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成している（ステップＳ４０）。 As described above, the superconducting wire and the manufacturing method thereof in the present embodiment form the nonmagnetic Ni alloy layer 12 from the laminated metal by heat-treating the laminated metal after step S40 of forming the superconducting layer. (Step S40).

上述したように、Ｎｉ層１４上に容易に中間層２０を形成することができる。中間層２０を形成した（ステップＳ２０）後に、積層金属を熱処理する（ステップＳ３０）ことにより、非磁性Ｎｉ合金層１２を形成することができる。この状態で超電導層３０を形成する（ステップＳ４０）ので、超電導層３０を容易に形成することができる。このため、非磁性Ｎｉ合金層１２により、超電導線材の幅方向端部への磁界の集中を緩和することができる。したがって、ヒステリシス損失を低減できる超電導線材を実現できる。 As described above, the intermediate layer 20 can be easily formed on the Ni layer 14. After forming the intermediate layer 20 (step S20), the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can be formed by heat-treating the laminated metal (step S30). Since the superconducting layer 30 is formed in this state (step S40), the superconducting layer 30 can be easily formed. For this reason, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can alleviate the concentration of the magnetic field on the end portion in the width direction of the superconducting wire. Therefore, a superconducting wire that can reduce hysteresis loss can be realized.

（実施の形態３）
本実施の形態における超電導線材は、図５に示す実施の形態２における超電導線材と同様であるため、その説明を繰り返さない。 (Embodiment 3)
Since the superconducting wire in the present embodiment is the same as the superconducting wire in the second embodiment shown in FIG. 5, the description thereof will not be repeated.

図７は、本実施の形態における超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。続いて、図７を参照して、本実施の形態における超電導線材の製造方法を説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing a method of manufacturing a superconducting wire in the present embodiment. Next, with reference to FIG. 7, a method for manufacturing a superconducting wire in the present embodiment will be described.

図７に示すように、まず、第１の金属層１３と、第１の金属層１３上に形成されたＮｉ層１４とを有する積層金属を準備する（ステップＳ１０）。次に、積層金属のＮｉ層１４上に中間層２０を形成する（ステップＳ２０）。このステップＳ１０、Ｓ２０は、実施の形態１と同様であるので、その説明を繰り返さない。 As shown in FIG. 7, first, a laminated metal having a first metal layer 13 and a Ni layer 14 formed on the first metal layer 13 is prepared (step S10). Next, the intermediate layer 20 is formed on the Ni layer 14 of the laminated metal (step S20). Since steps S10 and S20 are the same as those in the first embodiment, description thereof will not be repeated.

図８は、本実施の形態における超電導層を形成した状態を概略的に示す断面図である。図７および図８に示すように、次に、中間層２０上に、超電導層３０を形成する（ステップＳ４０）。このステップＳ４０は、実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the superconducting layer in the present embodiment is formed. As shown in FIGS. 7 and 8, next, the superconducting layer 30 is formed on the intermediate layer 20 (step S40). Since this step S40 is the same as that of Embodiment 2, the description thereof will not be repeated.

次に、超電導層３０を形成するステップＳ４０後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成する（ステップＳ３０）。このステップＳ３０は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。 Next, after step S40 for forming the superconducting layer 30, the laminated metal is heat-treated to form the nonmagnetic Ni alloy layer 12 from the laminated metal (step S30). Since step S30 is the same as that of the first embodiment, description thereof will not be repeated.

以上のステップＳ１０〜Ｓ５０を実施することにより、図５に示す超電導線材を製造することができる。 By performing the above steps S10 to S50, the superconducting wire shown in FIG. 5 can be manufactured.

なお、中間層２０を形成した後に、積層金属を熱処理してもよい。つまり、中間層２０を形成するステップＳ２０および超電導層３０を形成するステップＳ４０の後に、熱処理するステップＳ３０を実施してもよい。 In addition, after forming the intermediate | middle layer 20, you may heat-process a laminated metal. That is, after step S20 for forming the intermediate layer 20 and step S40 for forming the superconducting layer 30, step S30 for heat treatment may be performed.

以上説明したように、本実施の形態における超電導線材およびその製造方法は、中間層を形成するステップＳ２０後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層１２を形成している（ステップＳ４０）。 As described above, the superconducting wire and the manufacturing method thereof in the present embodiment form the nonmagnetic Ni alloy layer 12 from the laminated metal by heat-treating the laminated metal after step S20 of forming the intermediate layer. (Step S40).

上述したように、Ｎｉ層１４上に容易に中間層２０を形成することができる。このため、この中間層２０上に容易に超電導層３０を形成することができる。この超電導層３０を形成した（ステップＳ４０）後に、積層金属を熱処理する（ステップＳ３０）ことにより、非磁性Ｎｉ合金層１２を形成することができる。このため、非磁性Ｎｉ合金層１２により、超電導線材の幅方向端部への磁界の集中を緩和することができる。したがって、ヒステリシス損失を低減できる超電導線材を実現できる。 As described above, the intermediate layer 20 can be easily formed on the Ni layer 14. Therefore, the superconducting layer 30 can be easily formed on the intermediate layer 20. After forming the superconducting layer 30 (step S40), the laminated metal is heat-treated (step S30), whereby the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can be formed. For this reason, the nonmagnetic Ni alloy layer 12 can alleviate the concentration of the magnetic field on the end portion in the width direction of the superconducting wire. Therefore, a superconducting wire that can reduce hysteresis loss can be realized.

本実施例では、中間層を形成する工程および超電導層を形成する工程の少なくともいずれか一方の後に、積層金属を熱処理することで、積層金属から非磁性Ｎｉ合金層を形成する工程とを備えることによる効果について調べた。 In this embodiment, after at least one of the step of forming the intermediate layer and the step of forming the superconducting layer, a step of forming a nonmagnetic Ni alloy layer from the stacked metal by heat-treating the stacked metal is provided. The effect of was investigated.

（本発明例１）
本発明例１の超電導線材を、実施の形態２にしたがって、製造した。具体的には、まず、第１の金属層１３として、１８μｍの厚みを有するＣｕ基板を準備した（ステップＳ１２）。第１の金属層１３上に、めっき法により、１μｍの厚みを有するＮｉ層１４を形成した（ステップＳ１３）。これにより、第１の金属層１３であるＣｕ基板と、Ｎｉ層１４とが積層された積層金属を形成した。 (Invention Example 1)
A superconducting wire of Example 1 of the present invention was manufactured according to the second embodiment. Specifically, first, a Cu substrate having a thickness of 18 μm was prepared as the first metal layer 13 (step S12). An Ni layer 14 having a thickness of 1 μm was formed on the first metal layer 13 by plating (step S13). As a result, a laminated metal in which the Cu substrate as the first metal layer 13 and the Ni layer 14 were laminated was formed.

次に、Ｎｉ層１４上に、スパッタリング法により、中間層２０としてＣｅＯ₂を形成した（ステップＳ２０）。 Next, CeO ₂ was formed as an intermediate layer 20 on the Ni layer 14 by sputtering (step S20).

次に、１０Ｐａ以下の圧力で、７００℃の温度で、Ａｒを含む雰囲気で、積層基板を熱処理した（ステップＳ３０）。これにより、積層金属から非磁性Ｎｉ−Ｃｕ合金層を形成した。 Next, the laminated substrate was heat-treated in an atmosphere containing Ar at a temperature of 700 ° C. under a pressure of 10 Pa or less (Step S30). This formed the nonmagnetic Ni-Cu alloy layer from the laminated metal.

次に、中間層２０上に、ＰＬＤ法により、超電導層３０としてＧｄＢＣＯを形成した（ステップＳ４０）。 Next, GdBCO was formed as the superconducting layer 30 on the intermediate layer 20 by the PLD method (step S40).

以上のステップＳ１０〜Ｓ４０を実施することにより、本発明例１の非磁性Ｎｉ合金層において、中間層との界面から、この界面と反対側の表面に向けてＮｉの濃度が単調減少している超電導線材を製造した。 By performing the above steps S10 to S40, in the nonmagnetic Ni alloy layer of Example 1 of the present invention, the Ni concentration monotonously decreases from the interface with the intermediate layer toward the surface opposite to the interface. A superconducting wire was manufactured.

（本発明例２）
本発明例２の超電導線材の製造方法は、基本的には本発明例１の超電導線材の製造方法と同様であったが、実施の形態３における超電導線材の製造方法にしたがって製造した点において異なっていた。つまり、本発明例２の超電導線材の製造方法は、超電導層３０を形成するステップＳ４０の後に熱処理するステップＳ３０を実施した点において本発明例１と異なっていた。 (Invention Example 2)
The manufacturing method of the superconducting wire of Example 2 of the present invention was basically the same as the manufacturing method of the superconducting wire of Example 1 of the present invention, but differed in that it was manufactured according to the manufacturing method of the superconducting wire in Embodiment 3. It was. That is, the manufacturing method of the superconducting wire of Example 2 of the present invention was different from Example 1 of the present invention in that Step S30 for heat treatment was performed after Step S40 for forming the superconducting layer 30.

（比較例１）
比較例１の超電導線材の製造方法は、基本的には本発明例１の超電導線材の製造方法と同様であったが、熱処理をするステップＳ３０を実施しなかった点において異なっていた。 (Comparative Example 1)
The manufacturing method of the superconducting wire of Comparative Example 1 was basically the same as the manufacturing method of the superconducting wire of Example 1 of the present invention, but differed in that the heat treatment step S30 was not performed.

（測定方法）
本発明例１、２および比較例１の超電導線材について、ヒステリシス損失および臨界電流値Ｉｃをそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。 (Measuring method)
For the superconducting wires of Invention Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, hysteresis loss and critical current value Ic were measured. The results are shown in Table 1.

具体的には、温度が７７Ｋで、自己磁場中において、本発明例１、２および比較例１の超電導線材の臨界電流値Ｉｃを測定した。臨界電流値Ｉｃは、１０^-6Ｖ／ｃｍの電界が発生したときの通電電流値とした。 Specifically, the critical current value Ic of the superconducting wires of Invention Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was measured in a self-magnetic field at a temperature of 77K. The critical current value Ic was the energization current value when an electric field of 10 ⁻⁶ V / cm was generated.

また、本発明例１、２および比較例１の超電導線材を、室温で、超電導線材のテープ面に平行な方向に磁場を印加したときのヒステリシス損失を、振動磁化型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。 The hysteresis loss when the magnetic field was applied to the superconducting wires of Invention Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 at room temperature in the direction parallel to the tape surface of the superconducting wire was measured using a vibration magnetometer (VSM). Measured.

（測定結果）
本発明例１、２および比較例１では、Ｎｉ層上に中間層を形成したので、Ｎｉ層の酸化を抑制できた。このため、中間層を容易に形成することができた。 (Measurement result)
In Invention Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, since the intermediate layer was formed on the Ni layer, oxidation of the Ni layer could be suppressed. For this reason, the intermediate layer could be easily formed.

また、表１に示すように、中間層を形成した後に熱処理を行なった本発明例１、および超電導層を形成した後に熱処理を行なった本発明例２の超電導線材は、ＮｉとＣｕとを合金化して非磁性Ｎｉ−Ｃｕ合金層を形成できた。このため、本発明例１および２の超電導線材のヒステリシス損失は０Ｊ／ｍ³であった。一方、熱処理を行なわなかった比較例１
の超電導線材のヒステリシス損失は５２Ｊ／ｍ³であった。このことから、中間層を形成
するステップＳ２０および超電導層を形成するステップＳ４０の少なくともいずれか一方の後に、積層金属を熱処理することにより、ヒステリシス損失を低減できることが確認できた。 Further, as shown in Table 1, the superconducting wire of the present invention example 1 in which the heat treatment was performed after forming the intermediate layer and the heat treatment example 2 in which the heat treatment was performed after forming the superconducting layer was made of an alloy of Ni and Cu. To form a non-magnetic Ni—Cu alloy layer. For this reason, the hysteresis loss of the superconducting wires of Invention Examples 1 and 2 was 0 J / m ³ . On the other hand, the comparative example 1 which did not heat-process
The hysteresis loss of the superconducting wire was 52 J / m ³ . From this, it was confirmed that the hysteresis loss can be reduced by heat-treating the laminated metal after at least one of step S20 for forming the intermediate layer and step S40 for forming the superconducting layer.

また、表１に示すように、本発明例１および２の超電導線材の臨界電流値Ｉｃは、比較例１の超電導線材の臨界電流値Ｉｃと同じ２５０Ａ／ｃｍであった。このことから、中間層を形成するステップＳ２０および超電導層を形成するステップＳ４０の少なくともいずれか一方の後に熱処理を行なっても、超電導層の超電導特性を悪化させないことが確認できた。 Moreover, as shown in Table 1, the critical current value Ic of the superconducting wires of Invention Examples 1 and 2 was 250 A / cm, the same as the critical current value Ic of the superconducting wire of Comparative Example 1. From this, it was confirmed that the superconducting properties of the superconducting layer were not deteriorated even if heat treatment was performed after at least one of step S20 for forming the intermediate layer and step S40 for forming the superconducting layer.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１０基板、１１第２の金属層、１２非磁性Ｎｉ合金層、１３第１の金属層、１４Ｎｉ層、２０中間層、３０超電導層。 10 substrate, 11 second metal layer, 12 nonmagnetic Ni alloy layer, 13 first metal layer, 14 Ni layer, 20 intermediate layer, 30 superconducting layer.

Claims

A non-magnetic nickel alloy layer;
An intermediate layer formed on the nonmagnetic nickel alloy layer,
A precursor of a superconducting wire, wherein the nonmagnetic nickel alloy layer monotonously decreases so that the concentration of nickel always decreases from the interface with the intermediate layer toward the surface opposite to the interface.

The superconducting wire precursor according to claim 1, further comprising a second metal layer formed under the nonmagnetic nickel alloy layer and having a higher strength than the nonmagnetic nickel alloy layer.

The precursor of the superconducting wire according to claim 1 or 2,
A superconducting wire comprising a superconducting layer formed on an intermediate layer.