超导层的连接结构、超导导线、超导线圈、超导装置、以及超导层的连接方法制造方法及图纸

根据实施方式所述的超导层的连接结构具备：第一超导层；第二超导层；以及设置在第一超导层和第二超导层之间的连接层，所述连接层包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒，所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超导层的连接结构、超导导线、超导线圈、超导装置、以及超导层的连接方法


[0001]本专利技术的实施方式涉及超导层的连接结构、超导导线、超导线圈、超导装置以及超导层的连接方法。

技术介绍

[0002]在例如核磁共振设备(NMR)或核磁共振成像设备(MRI)等设备中，超导线圈用于产生强磁场。超导线圈通过将超导导线缠绕在绕组架上而构成。
[0003]为了延长所述超导导线，可以连接多根超导导线。例如，可以使用连接结构将两根超导导线的端部连接起来。用于连接超导导线的连接结构要求具有低电阻和高机械强度。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：JP5828299B2
[0007]专利文献2：JP6675590B2
[0008]专利文献3：JP6178779B2

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]本专利技术提供一种具有低电阻、高机械强度的超导层的连接结构。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种超导层的连接结构，所述连接结构具备第一超导层；第二超导层；以及设置在所述第一超导层和所述第二超导层之间的连接层，所述连接层包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒，所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。
附图说明
[0013]图1是第一实施方式所述的超导层的连接结构的横截面示意图；
[0014]图2是第一实施方式所述的连接层的局部放大横截面示意图；
[0015]图3是第一实施方式所述的连接层中包含的晶粒的粒径分布示意图；
[0016]图4是第一实施方式所述的超导层的连接方法中的制备第一超导层和第二超导层的说明图；
[0017]图5是第一实施所述超导层的连接方法中的移除第一保护层和第二保护层的说明图；
[0018]图6是第一实施方式所述的超导层的连接方法中将浆料施加到第二超导层上的说明图；
[0019]图7是第一实施方式所述的超导层的连接方法中将第一超导层和第二超导层彼此
相对的状态的说明图；
[0020]图8是第一实施方式所述的超导层的连接方法中将第一超导层和第二超导层相互重叠的状态的说明图；
[0021]图9是第一实施方式所述的超导层的连接方法中对第一超导层和第二超导层进行加压的状态的说明图；
[0022]图10示出第一实施方式和第二对比例中的电阻率的温度依赖性；
[0023]图11是第二实施方式所述的连接层的局部放大横截面示意图；
[0024]图12是第三实施方式所述的连接层的局部放大横截面示意图；
[0025]图13是第四实施方式所述的超导导线的横截面示意图；
[0026]图14是第四实施方式所述的超导导线的变形例的横截面示意图；
[0027]图15是第六实施方式所述的超导导线的横截面示意图；
[0028]图16是第六实施方式所述的超导导线的第一变形例的横截面示意图；
[0029]图17是第六实施方式所述的超导导线的第二变形例的横截面示意图；
[0030]图18是第七实施方式所述的超导线圈的透视示意图；
[0031]图19是第七实施方式所述的超导线圈的横截面示意图；
[0032]图20是第八实施方式所述的超导装置的框图。
具体实施方式
[0033]下文将参照附图对本专利技术公开的实施方式进行描述。请注意，在以下描述中，相似或相同的构件用相同的参考符号标记，并且可以适当地省略对已描述的构件等的描述。
[0034]在本说明书中，除非另有规定，否则粒子或其类似物的“粒径”指的是粒子的长轴。粒子的长轴是粒子的外圆周上任意两点之间的长度中的最大长度。粒子的短轴是粒子的外圆周上任意两点之间的长度中的最小长度。粒子的长轴和短轴例如可以通过扫描电子显微镜图像(SEM图像)的图像分析得出。
[0035]例如，可以通过能量色散X射线光谱(EDX)或波长色散X射线分析(WDX)检测粒子等中所含的元素并测量元素的原子浓度。此外，例如，可以通过粉末X射线衍射法识别包含在粒子等中的物质。
[0036](第一实施方式)
[0037]第一实施方式的超导层的连接结构具备第一超导层；第二超导层；以及设置在所述第一超导层和所述第二超导层之间的连接层，所述连接层包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒，所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。并且，所述连接层包含选自由含有稀土元素(RE)和氧(O)的第一粒子、含有钡(Ba)、碳(C)和氧(O)的第二粒子、含有铜(Cu)和氧(O)的第三粒子以及含有钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的第四粒子组成的组中的至少一种粒子。
[0038]图1是第一实施方式所述的超导层的连接结构的横截面示意图。第一实施方式的连接结构100在物理上和电学上连接两个超导层。例如，连接结构100用于连接两根超导导线并延长超导导线。
[0039]连接结构100包含第一超导构件10、第二超导构件20和连接层30。在连接结构100中，第一超导构件10和第二超导构件20通过连接层30连接。连接层30设置在第一超导构件
10和第二超导构件20之间。
[0040]第一超导构件10包含第一基底12、第一中间层14和第一超导层16。第二超导构件20包含第二基底22、第二中间层24和第二超导层26。
[0041]例如，第一基底12是金属。例如，第一基底12是镍合金或铜合金。例如，第一基底12是镍钨合金。
[0042]例如，第一超导层16是氧化物超导层。例如，第一超导层16含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)。例如，第一超导层16包含至少一种选自钇(Y)、镧(La)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)中的稀土元素(RE)。
[0043]例如，第一超导层16具有(RE)Ba2Cu3O
δ
(RE是稀土元素，6≦δ≦7)所示的化学成分。例如，第一超导层16具有GdBa2C
u3
O
δ
(6≦δ≦7)、YBa2Cu3O
δ
(6≦δ≦7)、或EuBa2Cu3O
δ
(6≦δ≦7)所示的化学成分。
[0044]例如，第一超导层16包含具有钙钛矿结构的单晶。
[0045]例如，通过金属有机沉积法(MOD法)、脉冲激光沉积法(PLD法)或金属有机化学气相沉积法(MOCVD法)在第一中间层14上形成第一超导层16。
[0046]第一中间层14设置在第一基底12和第一超导层16之间。例如，第一中间层14与第一超导层16接触。第一中间层14具有改善在第一中间层14上形成的第一超导层16的晶体取向的功能。
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超导层的连接结构，其包含：第一超导层；第二超导层；和设置在所述第一超导层和所述第二超导层之间的连接层，所述连接层包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒，所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布。2.根据权利要求1所述的连接结构，其中，所述双峰分布具有包含第一峰值的第一分布和包含第二峰值的第二分布，并且对应于所述第一峰值的第一粒径大于对应于所述第二峰值的第二粒径。3.根据权利要求2所述的连接结构，其中，所述第一粒径为100nm以上且10μm以下。4.根据权利要求2或3所述的连接结构，其中，所述第一粒径等于或大于所述第二粒径的10倍。5.根据权利要求2至4中任一项所述的连接结构，其中，在所述晶粒中，具有与所述第一分布对应的粒径的晶粒包含板状或扁平状的晶粒。6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接结构，其中，在所述晶粒中，粒径为100nm以上且10μm以下的晶粒的个数的比例等于或大于1％且等于或小于50％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接结构，其中，所述连接层包含选自含有稀土元素(RE)和氧(O)的第一粒子、含有钡(Ba)、碳(C)和氧(O)的第二粒子、含有铜(Cu)和氧(O)的第三粒子、以及含有钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的第四粒子中的至少一种粒子。8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接结构，其中，所述连接层含有钠(Na)。9.一种超导层的连接结构，其包含：第一超导层；第二超导层；和设置在所述第一超导层和所述第二超导层之间的连接层，所述连接层包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒、以及选自含有稀土元素(RE)和氧(O)的第一粒子、含有钡(Ba)、碳(C)和氧(O)的第二粒子、含有铜(Cu)和氧(O)的第三粒子、以及含有钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的第四粒子中的至少一种粒子。10.根据权利要求9所述的连接结构，其中，所述晶粒包含板状或扁平状的晶粒。11.一种超导导线，其具备：包含第一超导层的第一超导导线；包含第二超导层的第二超导导线；包含第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的第三超导层；和连接层，所述连接层设置在所述第一超导层和所述第三超导层之间、以及所述第二超导层和所述第三超导层之间，并且包含含有稀土元素(RE)、钡(Ba)、铜(Cu)和氧(O)的晶粒，所述晶粒具有包含双峰分布的粒径分布，所述第一超导层和所述第二超导层面向所述第三超导层的所述第一表面。12.根据权利要求11所述的超导导线，其中，所述双峰分布具有包含第一峰值的第一分布和包含第二峰值的第二分布，并且对应于所述第一峰值的第一粒径大于对应于所述第二峰值的第二粒径。13.根据权利要求12所述的超导导线，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原将也，江口朋子，阿尔贝萨惠子，服部靖，
申请(专利权)人：东芝能源系统株式会社，
类型：发明
国别省市：