導電性中間層開発における超電導層および中間層の微細組織解析

摘要

REBa_2Cu_3O_y (RE:希土類元素)のテープ線の材料コスト分析によると，超電導層と厚い電気的安定化層の層間の銀，および，合金の金属テープ基材が，材料コストが高いことが分かっている。そこで，低コスト線材の開発に向けて，Ni合金系の金属テープを二軸配向銅テープに変え，銀を介して作製していた銅の電気的安定化層の機能を銅テープに持たせるために中間層を導電性材料に変えた線材構成の提案を行った。今までに，Nbを添加したSrTiO_3 (Nb-STO) 導電性中間層を用いて，77K，自己磁場で2.6 MA/cm~2の臨界電流密度を有する超電導層の作製に成功し，導電性中間層を用いた低コスト線材の可能性を示した。一方，超電導層作製時にNb-STOの導電性中間層の抵抗率が変化するという課題があり，その解決のために様々取組を行っている。その一つとして，Nb-STO以外の中間層の開発を行い，Nb添加のTiO_2 (Nb-TiO_2) が導電性中簡層の候補の一つであることを見出している。また，中間層材料を変えた実験を通して，同じ様な条件で作製したにも係わらず，結晶配向等の特性が異なる場合があることが分かった。今回，微細組織観察，元素分析等からその要因を調べた。