人類がクリーンエネルギーを追求する道のりにおいて、核融合エネルギーは「人工太陽」と称され、エネルギー問題を根本的に解決する究極の手段とされています。この夢を実現する鍵は、1億度を超えるプラズマを閉じ込める超強力な磁場を生み出すことにあります。その中核を担うのが第2世代高温超伝導テープであり、その「地盤」となる高温超伝導基板こそが、成否を分ける出発点なのです。

超伝導材料は電気抵抗がゼロという特性を持ちますが、従来の超伝導体は液体ヘリウム温度（–269℃）という極低温でしか機能せず、運用コストが非常に高かったのです。これに対し、REBCO（レアアース・バリウム・銅酸化物）などの高温超伝導材料が登場し、状況は一変しました。これらの材料は液体窒素温度（–196℃）以上で超伝導状態を維持でき、冷却コストを大幅に削減できる上、強磁場下でも優れた電流密度を保ちます。

しかし、高温超伝導材料はセラミックス系の酸化物であり、もろくて加工が困難です。「もろい」超伝導セラミックスを、大型磁石に巻き取れる「柔軟な」テープに変えるにはどうすればよいでしょうか？その答えが、高温超伝導基板です。この基板は通常、ハステロイ合金（ニッケル基超合金）で作られ、建物を建てる際の鉄筋コンクリートのような「地盤」として機能します。その表面には、バッファ層と超伝導層が順次堆積され、多層複合構造が形成されます。

高温超伝導基板は単なる構造支持体ではなく、性能を左右する要でもあります。その表面粗さは、上層の超伝導層の結晶配向に直接影響を与えます。基板表面が凹凸だと、超伝導層に整った結晶格子が形成されず、臨界電流特性が大きく低下してしまいます。理想的な基板表面は鏡のように平滑で、表面粗さは通常20ナノメートル以下が求められます。

さらに、基板は巨大な電磁力をも受け止めなければなりません。核融合装置では、超伝導磁石が極めて強い磁場にさらされ、普通の金属なら引き裂かれてしまうほどのローレンツ力が発生します。そのため、基板には極めて高い降伏強度と耐疲労性が要求されます。例えば、液体窒素温度下でのハステロイ合金の引張強度は1,900MPa以上必要とされ、これは爪の先ほどの面積で190トンの重さを支えるのに相当します。

このような重要性から、高温超伝導基板は長らく高度なものづくりにおける核心技術障壁とされてきました。中国は第2世代高温超伝導材料の応用面では国際的に先進的な位置にありましたが、その中核となる基板材料は長年輸入に依存しており、価格が高いうえ供給も不安定でした。この状況は、国内の研究機関と企業による協同技術開発によって、いまや打破されつつあります。

寧波甬程金属材料科技有限公司（ニンポー・ヨンチェン・キンゾクザイリョウ・カギョウユウゲンコウシ）はこの分野に積極的に取り組み、独自の研究開発を通じて、超極薄ハステロイ合金の製造という難題に挑んでいます。同社はハステロイ超極薄帯の精密圧延技術を確立することで、高温超伝導基板の国産化に不可欠な原材料を提供し、「人工太陽」が一日も早く人々の暮らしを照らすことを支援しています。