[发明专利]制造衬底和超导线材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造衬底的方法和制造超导线材的方法。

背景技术

自从发现了高温超导体以来，考虑到对电力设备如电缆、磁铁、限流装置等的应用，积极地进行了高温超导线材的开发。高温超导线材大致分为两种类型，即铋型护套线材和RE123型薄膜线材(RE＝稀土元素)。

作为薄膜超导线材的通常结构，在金属衬底上形成陶瓷的薄膜中间层，且在其上形成超导层。为了发挥薄膜超导线材的优异超导性能，必须以三维方式布置超导层的晶体取向。为此，必须为上述薄膜中间层制造具有高取向的薄膜。

日本特开2005-1935号公报(专利文献1)公开了一种方法，所述方法包括如下步骤：除去位于取向金属衬底表面上的氧化层，并在保持取向金属衬底的双轴取向的同时外延生长薄膜如中间层和超导层。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2005-1935号公报

发明内容

技术问题

如专利文献1中那样，在中间层直接形成在取向金属衬底上的情况下，存在不能充分防止取向金属衬底的氧化的问题。

考虑到这个问题，通常采用在金属衬底上形成镀镍层以防止金属衬底氧化的方法。

然而，在这种情况下，存在金属衬底上形成的镀镍层的表面处取向差的问题。而且，在镀镍层的表面存在凹坑等，从而导致平坦性差的问题。

本发明的目的是提供可改善镀镍层的表面处的取向和平坦性的制造衬底的方法以及制造超导线材的方法。

解决问题的手段

本发明涉及一种制造衬底的方法，所述方法包括：准备基材的步骤，所述基材具有通过镀敷而形成在铜层上的镍层；在800℃-1000℃下对所述镍层进行热处理的步骤；以及在对所述镍层进行热处理的步骤之后，在所述镍层上外延生长中间层的步骤。通过根据本发明制造衬底的方法在800℃-1000℃下对镍层进行热处理，可得到在镍层的表面具有改善的取向和平坦性的衬底。此外，可以抑制在热处理期间源自铜层的铜原子扩散直至镍层表面。

在根据本发明的制造衬底的方法中，优选在还原气氛下实施所述对镍层进行热处理的步骤。通过在还原气氛下实施所述对镍层进行热处理的步骤，可除去在镍层表面形成的氧化膜。

在根据本发明的制造衬底的方法中，优选在减压下在含氢的气体的气氛下实施所述对镍层进行热处理的步骤。通过在减压下在含氢的气体的气氛下实施所述对镍层进行热处理的步骤，可更有效地除去在镍层表面形成的氧化膜。

本发明涉及制造超导线材的方法，所述方法包括：准备基材的步骤，所述基材具有通过镀敷而形成在铜层上的镍层；在800℃-1000℃下对所述镍层进行热处理的步骤；在对所述镍层进行热处理的步骤之后，在所述镍层上外延生长中间层的步骤；以及在所述中间层上形成超导层的步骤。通过根据本发明的制造超导线材的方法在800℃-1000℃下对所述镍层进行热处理，由于得到了具有改善的镍层表面的取向和平坦性的衬底，所以可得到具有改善的超导层的取向和平坦性的超导线材。

发明效果

根据本发明，可得到具有改善的镍层表面的取向和平坦性的衬底以及具有改善的超导层的取向和平坦性的超导线材。

附图说明

图1是描述根据本发明实施方式的制造衬底和超导线材的方法的示意性截面图。

具体实施方式

在下文中将基于附图描述本发明的实施方式。在附图中，对相同或相当的元件分配相同的附图标记，并且不再重复其描述。

图1是描述根据本发明实施方式的制造衬底1的方法的示意性截面图。参考图1，根据本发明实施方式的制造衬底1的方法包括：准备基材的步骤，所述基材如图1(b)中所示通过镀敷而在图1(a)中所示的Cu层2上形成有Ni层3；在800℃-1000℃下对所述Ni层3进行热处理的步骤；以及如图1(c)中所示，在对所述Ni层3进行热处理的步骤之后，在所述Ni层3上外延生长中间层4的步骤。

<准备基材的步骤>

如图1(b)中所示，首先准备具有通过镀敷而形成在Cu层2上的Ni层3的基材。

Cu层2适合于取向的衬底，因为Cu原子是双轴取向的。“双轴取向”不仅包括完全的双轴取向，而且包括其中晶轴的偏移角小于或等于25°的情况。而且，取向方向优选对应于其中<100>轴在垂直于衬底面的方向上且<010>轴在衬底的长度方向上的情况。