JPH01107418A - 高分子超伝導体フィルム - Google Patents
高分子超伝導体フィルムInfo
- Publication number
- JPH01107418A JPH01107418A JP62263411A JP26341187A JPH01107418A JP H01107418 A JPH01107418 A JP H01107418A JP 62263411 A JP62263411 A JP 62263411A JP 26341187 A JP26341187 A JP 26341187A JP H01107418 A JPH01107418 A JP H01107418A
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- JP
- Japan
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- polymer
- film
- superconductor film
- superconducting
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は超伝導体に関するものである。特に、高分子超
伝導体フィルムに関するものである。
伝導体フィルムに関するものである。
従来の技術
高温超伝導体として、ペロブスカイト系３元化合物は、
２元系化合物であるゲルマニウムニオブ（Ｎｂ３Ｇｅ）
より高い転移温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系
の高温超伝導体が提案された［Ｊ、Ｇ、ベドノルツ（Ｂ
ｅｄｎｏｒｚ） ａｎｄ Ｋ、 Ａ、 ミューラ−
（Ｍｕｌｌｅｒ） 、 ツァイト シュリフト フェ
ア フィジーク（Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ｆｕｒ Ｐ
ｈｙｓｉｋ Ｂ ）−コンデンスト マター（ｃｏｎｄ
ｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ ） ６４．１８９−１９
３（１９８６）］。
２元系化合物であるゲルマニウムニオブ（Ｎｂ３Ｇｅ）
より高い転移温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系
の高温超伝導体が提案された［Ｊ、Ｇ、ベドノルツ（Ｂ
ｅｄｎｏｒｚ） ａｎｄ Ｋ、 Ａ、 ミューラ−
（Ｍｕｌｌｅｒ） 、 ツァイト シュリフト フェ
ア フィジーク（Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ｆｕｒ Ｐ
ｈｙｓｉｋ Ｂ ）−コンデンスト マター（ｃｏｎｄ
ｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ ） ６４．１８９−１９
３（１９８６）］。
さらに、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系がより高温の超伝導体で
あることが最近提案された［Ｃ，Ｗ、チュー（Ｃｂｕ）
等、フィジカル レビュー レターズ（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ） Ｖｏｌ、５８．
Ｎｏ９，９０８−９１０ （１９８７）］ 。
あることが最近提案された［Ｃ，Ｗ、チュー（Ｃｂｕ）
等、フィジカル レビュー レターズ（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ） Ｖｏｌ、５８．
Ｎｏ９，９０８−９１０ （１９８７）］ 。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の材料の超伝導機構の詳細は明か
ではないが、転移温度が液体窒素温度以上に高くなる可
能性があり、高温超伝導体として従来の２元系化合物よ
り、より有望な特性が期待される。
ではないが、転移温度が液体窒素温度以上に高くなる可
能性があり、高温超伝導体として従来の２元系化合物よ
り、より有望な特性が期待される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の材料は、現在の
技術では焼結という過程でしか形成できないため、セラ
ミックの粉末あるいはブロックの形状でしか得られない
、一方、この種の材料を実用化する場合、フィルム化で
きることが、強く要望されているが、従来の技術では、
いずれも非常に困難とされている。
技術では焼結という過程でしか形成できないため、セラ
ミックの粉末あるいはブロックの形状でしか得られない
、一方、この種の材料を実用化する場合、フィルム化で
きることが、強く要望されているが、従来の技術では、
いずれも非常に困難とされている。
問題点を解決するための手段
高分子フィルム上に、１０〜５０００ｎｍの厚さの超伝
導性酸化物薄膜を形成する。
導性酸化物薄膜を形成する。
作用
超伝導性酸化物薄膜の厚さを１０〜５０００ｎｍにする
ことにより超伝導性酸化物フィルムとして使用可能な機
械的性質を得ることが出来る。
ことにより超伝導性酸化物フィルムとして使用可能な機
械的性質を得ることが出来る。
実施例
本発明に用いられる超伝導性酸化物Ａ−Ｂ−Ｃｕ−０は
、結晶構造や組成式がまだ明確には決定されていないが
、酸素欠損ペロブスカイト（Ａ。
、結晶構造や組成式がまだ明確には決定されていないが
、酸素欠損ペロブスカイト（Ａ。
Ｂ）６Ｃｕ６０１４ともいわれている０本発明者等は作
成された超伝導性酸化物の元素比率が０．５≦（Ａ十Ｂ
）／Ｃｕ≦２．５の範囲にあれば、臨海温度に多少の差
があっての超伝導現象が見いだされることを確認した。
成された超伝導性酸化物の元素比率が０．５≦（Ａ十Ｂ
）／Ｃｕ≦２．５の範囲にあれば、臨海温度に多少の差
があっての超伝導現象が見いだされることを確認した。
本発明のＡ元素はＳｃ、Ｙおよびランタン系列元素〈原
子番号５７〜７１）のうち少なくとも一種で、またＢ元
素はＩＩａ族元素のうち少なくとも一種の元素であれば
良い。
子番号５７〜７１）のうち少なくとも一種で、またＢ元
素はＩＩａ族元素のうち少なくとも一種の元素であれば
良い。
超伝導性酸化物の製造法としては、固相法あるいは共沈
法が用いられ［化学、４２巻、２０（１９８７）１．面
相法の方が簡単である。
法が用いられ［化学、４２巻、２０（１９８７）１．面
相法の方が簡単である。
本発明に用いる高分子フィルムとしては、絶縁性高分子
フィルムもしくは導電性高分子フィルムがある。絶縁性
高分子の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニリデン、テトロン、ポリエチレンオキシド
、ポリスチレン、エチルセルロース、ポリビニルアルコ
ール、ポリ塩化ビニル、テフロン、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド
、ポリ四弗化エチレン、ポリスルホン、ナイロン、ポリ
エステルとが上げられる。また、導電性高分子の例とし
ては、ポリアセチレン、ポリチェニレン、ポリピロール
、ポリチェニレンビニレン、ポリエチレン ゲン化誘導体が上げられる。特に、導電性高分子の場合
は、液体窒素温度でも、組成物の可撓性が保持される。
フィルムもしくは導電性高分子フィルムがある。絶縁性
高分子の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニリデン、テトロン、ポリエチレンオキシド
、ポリスチレン、エチルセルロース、ポリビニルアルコ
ール、ポリ塩化ビニル、テフロン、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド
、ポリ四弗化エチレン、ポリスルホン、ナイロン、ポリ
エステルとが上げられる。また、導電性高分子の例とし
ては、ポリアセチレン、ポリチェニレン、ポリピロール
、ポリチェニレンビニレン、ポリエチレン ゲン化誘導体が上げられる。特に、導電性高分子の場合
は、液体窒素温度でも、組成物の可撓性が保持される。
この理由の詳細は今のところ明かではないが、大きなπ
電子系の存在によるものと推定される。
電子系の存在によるものと推定される。
高分子フィル上に形成する超伝導性酸化物薄膜の厚さは
１０〜５０００ｎｍがよい。膜厚が１０ｎｍより薄くな
ると、膜の均一性にかけて、超伝導を示さない場合があ
る。また、５０００ｎｍより厚くなると、超伝導性酸化
物薄膜層にクラックが入り易くなって、超伝導膜として
利用できなくなる。
１０〜５０００ｎｍがよい。膜厚が１０ｎｍより薄くな
ると、膜の均一性にかけて、超伝導を示さない場合があ
る。また、５０００ｎｍより厚くなると、超伝導性酸化
物薄膜層にクラックが入り易くなって、超伝導膜として
利用できなくなる。
超伝導性酸化物薄膜を高分子フィルムに形成する方法と
しては、スパッタリング法・蒸着法があるが、均一な膜
をつくるには、スパッタリング法の方が簡単である。
しては、スパッタリング法・蒸着法があるが、均一な膜
をつくるには、スパッタリング法の方が簡単である。
つぎに、具体的な例を用いて説明する。
実施例ｌ
Ｙ２Ｏ３３０ｇ、ＢａＣＯ３１０５ｇ、Ｃｕ０６３゜６
ｇ（モル比で０．５：２：３）をルツボに入れてバーナ
ーで乾燥した後、乳鉢で均一になるようによく混合する
。この混合物をボートに入れ、電気炉中で焼成する（仮
焼７５０℃、焼成９５０℃、５時間）、得られた試料は
乳鉢で十分に粉砕混合した後、ペレットにする。ペレッ
トを電気炉で再び焼き固めると（焼結９５０℃、５時間
）、酸化物超伝導体ができる。この酸化物超伝導体を乳
鉢で細かく粉砕した後、プレスで押し固めて径８０ｍｍ
、厚さ５ｍｍのスパッタ用ターゲットを作る。
ｇ（モル比で０．５：２：３）をルツボに入れてバーナ
ーで乾燥した後、乳鉢で均一になるようによく混合する
。この混合物をボートに入れ、電気炉中で焼成する（仮
焼７５０℃、焼成９５０℃、５時間）、得られた試料は
乳鉢で十分に粉砕混合した後、ペレットにする。ペレッ
トを電気炉で再び焼き固めると（焼結９５０℃、５時間
）、酸化物超伝導体ができる。この酸化物超伝導体を乳
鉢で細かく粉砕した後、プレスで押し固めて径８０ｍｍ
、厚さ５ｍｍのスパッタ用ターゲットを作る。
このターゲットを用いて１０μｍのポリイミドフィルム
上に１１００ｎの酸化物超伝導体薄膜を形成した。スパ
ッタは下記の条件で行った。
上に１１００ｎの酸化物超伝導体薄膜を形成した。スパ
ッタは下記の条件で行った。
装置内の圧カニ４Ｘ１０−２
酸素ガス圧 ：２Ｘ１０−５
Ａｒガス圧 ：２Ｘ１０−’
パワー ：１００Ｗ
実施例２
実施例１のポリイミドフィルムを１０μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルムに代えて、同じ条件で２００
０ｎｍの酸化物超伝導体薄膜を形成した。
ンテレフタレートフィルムに代えて、同じ条件で２００
０ｎｍの酸化物超伝導体薄膜を形成した。
実施例３
アルゴンガス雰囲気下で５００ｍ１のシュレンク管に脱
水したトルエン８０ｍ１とテトラブトキシチタン２０．
４ｍｌを加え、さらにトリエチルアルミニウム２１．６
ｍｌをかくはんしながら加え触媒を調整した。この反応
容器を液体窒素で冷却して、系中のアルゴンガスを真空
ポンプで排気し、ついでこの反応容器を一７８℃に冷却
ｉ−な。
水したトルエン８０ｍ１とテトラブトキシチタン２０．
４ｍｌを加え、さらにトリエチルアルミニウム２１．６
ｍｌをかくはんしながら加え触媒を調整した。この反応
容器を液体窒素で冷却して、系中のアルゴンガスを真空
ポンプで排気し、ついでこの反応容器を一７８℃に冷却
ｉ−な。
反応容器を回転させて触媒溶液を反応容器の内壁に均一
に付着させた後、１気圧のアセチレンガスを導入して重
合した。２０分重合後、未反応のアセチレンを真空ポン
プで排気して重合を停止した。アルゴン雰囲気下で残存
触媒溶液を注射器で除去した後、−７８℃に保ったまま
精製トルエンで３回洗浄を繰り返し、ついで室温で真空
乾燥した。厚さ約１０μｍのポリアセチレンフィルムが
得られた。
に付着させた後、１気圧のアセチレンガスを導入して重
合した。２０分重合後、未反応のアセチレンを真空ポン
プで排気して重合を停止した。アルゴン雰囲気下で残存
触媒溶液を注射器で除去した後、−７８℃に保ったまま
精製トルエンで３回洗浄を繰り返し、ついで室温で真空
乾燥した。厚さ約１０μｍのポリアセチレンフィルムが
得られた。
このフィルムに、実施例１と同じ条件で１１０００ｎの
酸化物超伝導体薄膜を形成した。
酸化物超伝導体薄膜を形成した。
実施例４
１ｃｍの間隔で２枚のガラス電極（１２Ｘ ７・８４ｃ
ｍ２）を取り付けた電解槽に、ニトロベンゼン３００ｍ
１．３−メチルチオフェン（０，２Ｍ）、過塩素酸テト
ラ−ｎ−プチルアシモニウム（０，０２Ｍ＞を加え溶解
させた後、窒素ガスを３０分間吹き込んで、５℃で電解
重合を行った。電流密度２ｍＡ／ｃｍ”、重合時間は３
０分であった。陽極上に、過塩素酸イオンがドーピング
された約１０μｍのポリ（３−メチル）チェニレンフィ
ルムが得られた。メタノールで洗浄し、ついで室温で真
空乾燥した。
ｍ２）を取り付けた電解槽に、ニトロベンゼン３００ｍ
１．３−メチルチオフェン（０，２Ｍ）、過塩素酸テト
ラ−ｎ−プチルアシモニウム（０，０２Ｍ＞を加え溶解
させた後、窒素ガスを３０分間吹き込んで、５℃で電解
重合を行った。電流密度２ｍＡ／ｃｍ”、重合時間は３
０分であった。陽極上に、過塩素酸イオンがドーピング
された約１０μｍのポリ（３−メチル）チェニレンフィ
ルムが得られた。メタノールで洗浄し、ついで室温で真
空乾燥した。
このフィルムに、実施例１と同じ条件で１ｃｍｍの酸化
物超伝導体薄膜を形成した。
物超伝導体薄膜を形成した。
比較例
実施例１で得た超伝導酸化物微粉末をプレスで５Ｘ Ｉ
ＯＸ ０．５＋ｍのベレット成形した。
ＯＸ ０．５＋ｍのベレット成形した。
実施例１〜４で得られた試料を約５Ｘ ＩＯＸ ０．０
１℃慣の大きさに切り取り、室温から４Ｋまでの電気伝
導度を４端子法で測定した。測定は０．５Ａ／ｃｍ２の
電流密度で行った。比較例の試料も同じ条件で測定した
。
１℃慣の大きさに切り取り、室温から４Ｋまでの電気伝
導度を４端子法で測定した。測定は０．５Ａ／ｃｍ２の
電流密度で行った。比較例の試料も同じ条件で測定した
。
表１には、電気伝導度の測定から得られた超伝導の臨界
温度を載せである０表から明らかなように本発明の高分
子超伝導体フィルムの超伝導臨界温度と酸化物超伝導体
の臨界温度との差は５℃以内であった。
温度を載せである０表から明らかなように本発明の高分
子超伝導体フィルムの超伝導臨界温度と酸化物超伝導体
の臨界温度との差は５℃以内であった。
発明の効果
本発明の高分子超伝導体フィルムは、高分子フィルムの
特性を保持しつつ、かつ超伝導性を有している。
特性を保持しつつ、かつ超伝導性を有している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）高分子フィルム上に、厚さが１０〜５０００ｎｍ
である超伝導性酸化物薄膜を形成した高分子超伝導体フ
ィルム。 （２）超伝導性酸化物が、少なくともＡ元素、Ｂ元素お
よびＣｕを含む酸化物で、元素のモル比が、 ０．５≦（Ａ＋Ｂ）／Ｃｕ≦２．５ である特許請求範囲第１項記載の高分子超伝導体フィル
ム。 ここに、ＡはＳｃ、Ｙおよびランタン系列元素（原子番
号５７〜７１）のうち少なくとも一種、ＢはIIａ族元素
のうち少なくとも一種の元素を示す。 （３）高分子が絶縁性高分子もしくは導電性高分子であ
る特許請求範囲第１項記載の高分子超伝導体フィルム。 （４）導電性高分子がポリアセチレン、ポリチェニレン
、ポリピロール、ポリチェニレンビニレン、ポリフェニ
レンビニレン及びその誘導体の少なくとも一種である特
許請求範囲第１項記載の高分子超伝導体フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263411A JPH01107418A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 高分子超伝導体フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263411A JPH01107418A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 高分子超伝導体フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107418A true JPH01107418A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17389122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263411A Pending JPH01107418A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 高分子超伝導体フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023224106A1 (ja) * | 2022-05-19 | 2023-11-23 | 国立大学法人弘前大学 | ポリオレフィン製シートの製造方法及び超高分子量ポリエチレン製シート |
| WO2025105443A1 (ja) * | 2023-11-17 | 2025-05-22 | 国立大学法人群馬大学 | 超高分子量ポリエチレン製延伸フィルム及びポリオレフィン製延伸フィルムの製造方法 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263411A patent/JPH01107418A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023224106A1 (ja) * | 2022-05-19 | 2023-11-23 | 国立大学法人弘前大学 | ポリオレフィン製シートの製造方法及び超高分子量ポリエチレン製シート |
| WO2025105443A1 (ja) * | 2023-11-17 | 2025-05-22 | 国立大学法人群馬大学 | 超高分子量ポリエチレン製延伸フィルム及びポリオレフィン製延伸フィルムの製造方法 |
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