本发明专利技术涉及超导薄膜用基材、超导薄膜以及超导薄膜的制造方法，所述超导薄膜用基材的抑制金属元素从基材扩散的效果高且能够提高强制取向层的取向性。超导薄膜用基材(2)具备：含有金属元素的基材(10)；基础层(22)，其形成于该基材(10)的表面上，并且以具有尖晶石型晶体结构的由至少一种过渡金属元素、Mg和氧构成的非取向的尖晶石化合物作为主体；具有双轴取向性的强制取向层(24)，其形成于该基础层(22)的表面上，并且以含有Mg的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
正在利用下述方法来制造超导线将中间层形成于基材之上，进一步在中间层的上面形成由在液氮温度(77K)以上显示超导现象的氧化物超导体构成的超导层，由此得到超导线。这种超导线的超导特性很大程度地依赖于氧化物超导体的结晶方位、特别是双轴取向性。另外，为了得到具有高双轴取向性的超导层，需要提高作为基底的中间层的表面的晶体取向性。因此，专利文献1(日本特开2011-9106号公报)中公开了下述内容为了提高中间层表面的晶体取向性，首先在金属基材上形成被称为基础层的下层，接着通过例如离子束辅助沉积法(IBAD法Ion Beam Assisted Deposition)对MgO等材料进行成膜,从而形成具有高c轴取向性和a轴面内取向性(这两个取向性统称为双轴取向性)的强制取向层。另外，得到了该强制取向层后，为了进一步提高中间层表面的双轴取向性，在强制取向层上形成由CeO2或PrO2等构成的覆盖层。并且，通过在该覆盖层上形成超导层，能够得到具有良好的超导特性的超导线。 此时，对于基础层所要求的是具有能够抑制金属元素从金属基材扩散的功能、以及提高利用IBAD法而形成的强制取向层的取向性的功能。为了实现这些功能，一般采用Al2O3A2O3或GZO作为基础层。另外，专利文献2(日本特许第2641865号公报)中公开了下述内容在硅单晶基材上，通过外延扩散成长对MgAl2O3等尖晶石化合物进行成膜，进一步通过外延扩散成长形成MgO膜之后，形成超导层。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-9106号公报专利文献2 :日本特许第2641865号公报专利
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，Al2O3的扩散防止功能高，因此膜厚可以很薄，但提高强制取向层的取向性的功能低，因此需要进行能够提高该取向性的Y2O3层的成膜。另外，GZO为I层的情况下，具有防止扩散和提高强制取向层的取向性的能力，但防止扩散的功能低，因此需要加厚膜厚。Al2O3A2O3和GZO均是成本增加的原因。另外，专利文献I中公开有将Zr02/Y203用于基础层的方法，但其没有防止扩散的能力，因此必须要在下层进行具有扩散防止能力的物质的成膜。另外，专利文献2的构成中，使用单晶基板，通过外延扩散成长对尖晶石化合物进行成膜，因此MgO膜的基底为由尖晶石化合物构成的进行了取向的层，作为对MgO膜进行成膜的手段无法使用IBAD法。并且，若使用IBAD法以外的其他手段(例如外延扩散成长)，则进行成膜的MgO膜无法为具有双轴取向性的层。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供一种，其中，所述超导薄膜用基材具有抑制金属元素从基材扩散的效果高且能够提高强制取向层的取向性这样的构成。用于解决问题的手段本专利技术的上述课题通过下述手段来解决。<1> 一种超导薄膜用基材，其具备含有金属兀素的基材；基础层，其形成于所述基材的表面上，并且以具有尖晶石型晶体结构的由至少一种过渡金属元素、Mg和氧构成的非取向的尖晶石化合物作为主体；和具有双轴取向性的强制取向层，其形成于所述基础层的表面上，并且以含有Mg的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。<2> 一种超导薄膜用基材，其具备含有金属元素的基材；基础层，其形成于所述基材的表面上，并且以具有尖晶石型晶体结构的由至少一种过渡金属元素、Ba和氧构成 的非取向的尖晶石化合物作为主体；和具有双轴取向性的强制取向层，其形成于所述基础层的表面上，并且以含有Ba的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。<3>如上述〈1>所述的超导薄膜用基材，其中，所述尖晶石化合物为MgAl204、MgCr204、MgY2O4、MgLa2O4 以及 MgGd2O4 的至少一种。<4>如上述〈1> 〈3>任一项所述的超导薄膜用基材，其中，所述基础层的厚度为IOnm以上且小于等于500nm。<5>如上述〈1> 〈4>任一项所述的超导薄膜用基材，其中，所述基材的金属元素为Ni或Fe。<6> 一种超导薄膜,其具备上述〈1> 〈5>任一项所述的超导薄膜用基材、和超导层，该超导层形成于所述超导薄膜用基材的强制取向层的表面上且由氧化物超导体构成。<7> 一种超导薄膜用基材的制造方法，其具有在含有金属元素的基材的表面上形成基础层的工序，所述基础层由具有尖晶石晶体结构并含有I种过渡金属和Mg的非取向的尖晶石化合物构成；利用离子束辅助沉积法，在所述基础层的表面上形成具有双轴取向性的强制取向层的工序，所述强制取向层以含有Mg的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。<8> 一种超导薄膜用基材的制造方法，其具有在含有金属元素的基材的表面上形成基础层的工序，所述基础层由具有尖晶石晶体结构并含有I种过渡金属和Ba的非取向的尖晶石化合物构成；利用离子束辅助沉积法，在所述基础层的表面上形成具有双轴取向性的强制取向层的工序，所述强制取向层以含有Ba的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种，其中，所述超导薄膜用基材具有抑制金属元素从基材扩散的效果高且能够提高强制取向层的取向性这样的构成。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的超导薄膜的层积结构的图。图2是示出本专利技术的实施方式的超导线用基材的详细构成的截面图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式的进行具体地说明。需要说明的是，图中，对具有相同或对应功能的部件(构成要素)标注相同的符号，并省略适当的说明。<超导薄膜的示意性构成>图1是示出本专利技术的实施方式的超导薄膜I的层积结构的图。如图1所示，超导薄膜I·具有在基材10上依次形成了中间层20、超导层30、保护层40这样的层积结构。并且，图1中的带状的基材10和中间层20构成了本专利技术的实施方式的超导线用基材2。基材10是含有向扩散抑制层20侧扩散的金属元素的基材。基材10中可以含有其他构成元素，但优选为仅由一种或2种以上的金属元素构成的低磁性的无取向金属基材。作为基材10的材料，能够使用例如强度以及耐热性优异的Cu、N1、T1、Mo、Nb、Ta、W、Mn、Fe、Ag等金属或它们的合金。其中，从耐腐蚀性高这一观点出发，优选使用Fe和Ni金属或它们的合金。并且，特别优选的是在耐腐蚀性以及耐热性方面优异的不锈钢、Hastelloy(注册商标)等镍系合金。另外，也可在所述各种金属材料上搭配各种陶瓷。对于基材10的形状没有特别限定，能够使用板材、线材、条体等各种各样的形状。例如若使用长条形的基材，则能够将超导薄膜I适用作超导线；若使用带状基材则能够作为超导带而适用。中间层20是为了在超导层30实现高的面内取向性而在基材10上形成的层，其热膨胀率和晶格常数等物理特性值表现为基材10和构成超导层30的氧化物超导体的中间值。另外，关于具体的层构成在后面叙述。超导层30优选形成于中间层20上且由氧化物超导体构成，具体是由铜氧化物超导体构成。作为该铜氧化物超导体，能够使用以REBa2Cu307_ s (称为RE-123)、Bi2Sr2CaCu2O8+s (也包括Bi位点参杂有Pb的情况)、Bi2Sr2Ca2Cu3O10^ (也本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.25 JP 2011-1623311.一种超导薄膜用基材，其具备 含有金属兀素的基材； 基础层，其形成于所述基材的表面上，并且以具有尖晶石型晶体结构的由至少一种过渡金属元素、Mg和氧构成的非取向的尖晶石化合物作为主体；和 具有双轴取向性的强制取向层，其形成于所述基础层的表面上，并且以含有Mg的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。2.一种超导薄膜用基材，其具备 含有金属兀素的基材； 基础层，其形成于所述基材的表面上，并且以具有尖晶石型晶体结构的由至少一种过渡金属元素、Ba和氧构成的非取向的尖晶石化合物作为主体；和 具有双轴取向性的强制取向层，其形成于所述基础层的表面上，并且以含有Ba的岩盐型晶体结构的岩盐型化合物作为主体。3.如权利要求1所述的超导薄膜用基材，其中，所述尖晶石化合物为MgAl204、MgCr204、MgY2O4^MgLa2O4 以及 MgGd2O4 的至少一种。4.如权利要求1 权利要求3任一项所述的超导薄膜用基材，其中，所述基础...
【专利技术属性】
技术研发人员：早濑裕子，福岛弘之，奥野良和，小岛映二，坂本久树，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：
国别省市：
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