[发明专利]超导稳定化材料、超导线及超导线圈

说明书

本发明的超导稳定化材料用于超导线，所述超导稳定化材料由如下铜材料构成，所述铜材料以合计3质量ppm以上且400质量ppm以下的范围内含有选自Ca、La及Ce中的1种或2种以上的添加元素，剩余部分设为Cu及不可避免杂质，且除作为气体成分的O、H、C、N、S外的所述不可避免杂质的浓度的总计设为5质量ppm以上且100质量ppm以下。

技术领域

本发明涉及一种具备用于超导线的超导稳定化材料、具备该超导稳定化材料的超导线、及由该超导线构成的超导线圈。

本申请主张基于2015年1月7日于日本申请的专利申请2015-001509号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

上述超导线在例如MRI、NMR、粒子加速器、磁悬浮列车、以及在电力储存装置等领域中使用。

该超导线具有超导稳定化材料介于由Nb-Ti合金、Nb₃Sn等超导体构成的多个裸线之间并进行捆束的多芯结构。并且，还提供有层叠超导体与超导稳定化材料的带状的超导线。

在此，在上述超导线中，在超导体的一部分中超导状态被打破的情况下，会导致电阻部分性地较大上升而超导体的温度上升，有可能使整个超导体成为临界温度以上而变为正常传导状态。因此，可以设为如下结构：在超导线中，配置成使铜等的电阻较低的超导稳定化材料与超导体接触，在超导状态部分性地被打破的情况下，使在超导体中流动的电流暂时地迂回至超导稳定化材料上，在此期间冷却超导体而恢复至超导状态。

上述超导稳定化材料中，为了使电流有效地迂回，要求超低温下的电阻足够低。作为表示超低温下的电阻的指标，广泛使用剩余电阻率(RRR)。该剩余电阻率(RRR)为常温(293K)下的电阻ρ_293K与液氦温度(4.2K)下的电阻ρ_4.2K之比ρ_293K/ρ_4.2K，该剩余电阻率(RRR)越高，越会发挥作为超导稳定化材料优异的性能。

因此，例如，在专利文献1、2中，提出有具有较高的剩余电阻率(RRR)的Cu材料。

在专利文献1中，提出有规定特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量的杂质浓度非常低的高纯度铜。

并且，在专利文献2中，提出有在氧浓度较低的高纯度铜中微量添加Zr的Cu合金。

专利文献1：日本特开2011-236484号公报

专利文献2：日本特开平05-025565号公报

已知在将杂质元素降低至极限的超高纯度铜中，剩余电阻率(RRR)会变得足够高。但是，为了使铜高纯度化，会使制造工艺变得非常复杂，存在导致制造成本大幅地上升的问题。

在此，在专利文献1中，将特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量限定为小于0.1ppm，但将这些元素降低至0.1ppm并不容易，还是存在制造工艺变得复杂的问题。

并且，在专利文献2中，规定氧及Zr的含量，但控制氧及Zr的含量较难，存在稳定制造具有较高的剩余电阻率(RRR)的铜合金困难的问题。

发明内容

该发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于，提供一种制造工艺比较简单且能够廉价制造，剩余电阻率(RRR)足够高的超导稳定化材料、具备该超导稳定化材料的超导线、及由该超导线构成的超导线圈。

为了解决该课题，本发明人等进行深入研究的结果，得到了如下见解：确认到在不可避免杂质之中，S、Se、Te尤其对剩余电阻率(RRR)带来不良影响，在纯铜中微量添加Ca、La及Ce而以化合物的形式固定S、Se、Te，由此能够制造具有较高的剩余电阻率(RRR)的超导稳定化材料。