[发明专利]超导线

说明书

技术领域

本发明涉及一种在基板上成膜有中间层、超导层的超导线，特别是涉及通过成膜出平滑性优于基板表面平滑性的中间层从而可以得到良好的临界电流特性(高临界电流)的超导线。

背景技术

为了得到作为线材所要求的强度和可挠性等，通常的超导线具有如下所述的结构：例如以金属带等作为基板，在该基板上形成氧化物层(1层或多层)作为中间层，然后在该中间层之上形成由氧化物超导体构成的超导层，进一步在超导层之上形成用于保护该超导层、使局部放热发散等的保护层(也称为稳定化层)。

超导线中的临界电流依赖于超导层的面内取向性。上述的超导线中，超导层的面内取向性受中间层的表面平滑性(表面粗糙度)和面内取向性的影响，并且中间层的表面平滑性受基板的表面平滑性的影响。

因此，为了得到中间层的良好的表面平滑性(例如算术平均粗糙度Ra为1nm～2nm以下。以下，算术平均粗糙度Ra有时仅记为“粗糙度Ra”。)，需要通过机械抛光和/或电解抛光等使基板平滑化。但是，无法否认利用通常的机械抛光有可能导致基板的平滑性局部不充分。

在此，作为成膜得到具有所期望的表面平滑性和面内取向性的中间层的技术，已知有IBAD法(Ion Beam Assisted Deposition：离子束辅助沉积法)、MOD法(Metal Organic Deposition：有机金属盐涂布分解法)等，相比于为真空工艺的IBAD法等，为非真空工艺的MOD法的成本较低。另外，利用溅射法或沉积法的情况下，难以使中间层的表面平滑性高于基板的表面平滑性，因此首先基板需要具有良好的平滑性。

由于上述情况，为了在超导线中得到高临界电流，在专利文献1中公开了如下技术：通过电解抛光使基板的表面平滑化，然后通过MOD法形成中间层，所述电解抛光是一种难以产生局部平滑性不充分的平滑化方法。另外，在专利文献2中公开了一种超导线的成膜技术，其中，对进行了电解抛光的基板实施浸渍/涂布，然后通过IBAD法形成中间层等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-096510号公报

专利文献2：美国专利8088503号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，基板的抛光工序是导致超导线的制造成本上升的主要因素，并且存在如下问题：对于机械抛光来说，不可否认的是由于局部的抛光不良会导致成品率降低。另外，若提高基板的表面平滑性，则基板与中间层的密合强度(以下有时记为“密合强度”。)降低。即，对于提高基板的表面平滑性和密合强度这两者来说，存在一定的限度。

因此，本发明的课题是提供一种超导线，其中，通过形成具有良好的表面平滑性的中间层，可以得到良好的临界电流特性，并且可以得到高密合强度。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的超导线具有：基板，其具有表面的轮廓最大高度Rz为10nm以上的成膜面；中间层，其具备具有在上述成膜面上形成的涂布膜的第1中间层、和形成于上述第1中间层上并进行了双轴取向的第2中间层；氧化物超导层，其成膜于上述中间层上。

此处，在该超导线中，上述第1中间层由2层以上的涂布薄膜层构成，在上述第1中间层的最外表面所形成的最外表面涂布薄膜层按照薄于在上述成膜面上所形成的第1涂布薄膜层的方式形成，由此可以使得上述第1中间层的表面平滑性优于涂布有上述第1中间层的上述基板的表面平滑性。另外，通过使得用于成膜得到在上述第1中间层的最外表面形成的最外表面涂布薄膜层的原料溶液的粘度低于用于成膜得到在上述成膜面上形成的第1涂布薄膜层的上述原料溶液的粘度，由此使上述第1中间层的表面平滑性优于上述基板的表面平滑性。

对于上述2层以上的涂布薄膜层的各涂布薄膜层来说，优选随着与上述成膜面的表面的距离越远，上述涂布薄膜层的膜厚形成得越薄。另外，优选随着与上述基板的距离越远，则使用粘度越小的原料溶液进行成膜。由此，可以进一步提高上述第1中间层的表面平滑性。

此处，在上述基板的表面上，粗糙度Rz越大则密合强度因所谓的固着效果(アンカー効果)而越高，因此优选表面的轮廓最大高度Rz为10nm以上。另外，上述第1中间层的表面平滑性对流经超导层的临界电流会产生影响，因此优选上述第1中间层的表面的算术平均粗糙度Ra为5nm以下。