JPH01140622A - 超電導膜体を有する装置 - Google Patents
超電導膜体を有する装置Info
- Publication number
- JPH01140622A JPH01140622A JP62298815A JP29881587A JPH01140622A JP H01140622 A JPH01140622 A JP H01140622A JP 62298815 A JP62298815 A JP 62298815A JP 29881587 A JP29881587 A JP 29881587A JP H01140622 A JPH01140622 A JP H01140622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- rare earth
- ceramic substrate
- compound
- superconducting
- 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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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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】
［産業上の利用分野コ
本発明はセラミック基板上に超電導膜体を形成した装置
に関する。
に関する。
［従来の技術］
超電導効果が得られる物質としては、絶対温度２０に付
近でその効果が得られるＮｂ３Ｓｎ系、Ｎｂ３Ｇｅ系、
ＮｂＴｉ系等の金属系超電導物質が知られている。この
ような従来の金属合金系の超電導物質より、はるかに商
い温度（絶対温度的９０Ｋ）で超電導効果を得ることが
可能なＲＢａ２Ｃｕ３０□−８系超電導セラミツクス（
ただし、Ｒａ ＝Ｙ、 Ｎｄ 、 Ｄｙ 、 Ｅｔｌ
、 Ｇｄ 、 Ｈａ 等の３価の希土類元素、Ｘは１よ
り小さい敬値）も最近発見され、実用化に向けて各方面
で検討が進められている。例えば、このような超電導物
質を回路配線等に利用するため、超電導物質から吠る７
謄を基板表面に形成することが検討されている。超電導
厚膜の形成に用いられる基板としては、従来、部分安定
化ジルコニア（ＰＳＺ）基板、あるいは純度９９．９９
％程度の超高純度アルミナ（Ａ１２ｏ３）基板等が使用
されている。
近でその効果が得られるＮｂ３Ｓｎ系、Ｎｂ３Ｇｅ系、
ＮｂＴｉ系等の金属系超電導物質が知られている。この
ような従来の金属合金系の超電導物質より、はるかに商
い温度（絶対温度的９０Ｋ）で超電導効果を得ることが
可能なＲＢａ２Ｃｕ３０□−８系超電導セラミツクス（
ただし、Ｒａ ＝Ｙ、 Ｎｄ 、 Ｄｙ 、 Ｅｔｌ
、 Ｇｄ 、 Ｈａ 等の３価の希土類元素、Ｘは１よ
り小さい敬値）も最近発見され、実用化に向けて各方面
で検討が進められている。例えば、このような超電導物
質を回路配線等に利用するため、超電導物質から吠る７
謄を基板表面に形成することが検討されている。超電導
厚膜の形成に用いられる基板としては、従来、部分安定
化ジルコニア（ＰＳＺ）基板、あるいは純度９９．９９
％程度の超高純度アルミナ（Ａ１２ｏ３）基板等が使用
されている。
［発明が解決しようとする開題点］
ところで、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）、あるいは
純度９９．９９％程度の超高純度アルミす（Ａｌ ２０
３）は高価である。そこで、純度９６％程度の安価なア
ルミナ基板を使用すると、超電導特性を示すペロブスカ
イト型の結晶構造の厚膜が得られないか、あるいはペロ
ブスカイト型の結晶構造が得られたとしても厚膜にクラ
ックが生じてしまうために、絶対温度９０に付近で超電
導特性を得ることが困難であった。
純度９９．９９％程度の超高純度アルミす（Ａｌ ２０
３）は高価である。そこで、純度９６％程度の安価なア
ルミナ基板を使用すると、超電導特性を示すペロブスカ
イト型の結晶構造の厚膜が得られないか、あるいはペロ
ブスカイト型の結晶構造が得られたとしても厚膜にクラ
ックが生じてしまうために、絶対温度９０に付近で超電
導特性を得ることが困難であった。
そこで、本発明の目的は、低コスト化及び信頼性の向上
が可能な超電導肢体を有する装置を提供するにとにある
。
が可能な超電導肢体を有する装置を提供するにとにある
。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決し、上記目的を達成するための本発明
は、セラミック基板と、前記セラミンク基板上に希土類
酸化物とバリウム化合物と銅化合物とから成る混合物を
塗布し、熱処理することによって形成された第１の膜と
、前記第１の膜の上に希土類酸化物とバリウム化合物と
銅化合物とから成る混合物を塗布し、酸素雰囲気中で熱
処理することによって形成されたＲＢａ２Ｃｕ３ｏ７−
ｘ（但し、Ｒは３価の希土類元素、Ｘは数値）から成る
第２の膜とを備えている超電導膜体を有する装置に係わ
るものである。
は、セラミック基板と、前記セラミンク基板上に希土類
酸化物とバリウム化合物と銅化合物とから成る混合物を
塗布し、熱処理することによって形成された第１の膜と
、前記第１の膜の上に希土類酸化物とバリウム化合物と
銅化合物とから成る混合物を塗布し、酸素雰囲気中で熱
処理することによって形成されたＲＢａ２Ｃｕ３ｏ７−
ｘ（但し、Ｒは３価の希土類元素、Ｘは数値）から成る
第２の膜とを備えている超電導膜体を有する装置に係わ
るものである。
［作用］
上記発明によれば、セラミック基板と第２の膜との間に
介在する第１の膜は第２の膜と同様に、希土類酸化物と
バリウム化合物と銅化合物とで形成されたものであるか
ら、ＲＢａ２Ｃｕ３０７−ｘ又はこれに近いものである
。従って第１の膜はセラミック基板と第２の膜との熱膨
張係数や格子定数の違いを緩和する効果を発揮する。こ
の結果、セラミック基板の質が悪くても、第２の膜の超
電導特性を良くすることができる。
介在する第１の膜は第２の膜と同様に、希土類酸化物と
バリウム化合物と銅化合物とで形成されたものであるか
ら、ＲＢａ２Ｃｕ３０７−ｘ又はこれに近いものである
。従って第１の膜はセラミック基板と第２の膜との熱膨
張係数や格子定数の違いを緩和する効果を発揮する。こ
の結果、セラミック基板の質が悪くても、第２の膜の超
電導特性を良くすることができる。
［実施例］
次に、本発明の実施例に係わる超電導膜体を有する装置
及びその製造方法を説明する。
及びその製造方法を説明する。
まず、厚膜ペーストの原料粉末を得るなめにＹ２Ｏ２（
酸化イツトリウム）を２．４２ｇ、ＢａＣＯ３（炭酸バ
・リウム）を８．４６ｇ、Ｃｕ Ｏ（酸化銅）を５．１
１ｇそれぞれ秤量してメノウ乳鉢で粉砕しながら３０分
間混合し、原料混合粉末ご得た。なお、Ｙ、９ａ 、Ｃ
ｕの原子比が１＝２：３になるように各原料が秤量され
る。
酸化イツトリウム）を２．４２ｇ、ＢａＣＯ３（炭酸バ
・リウム）を８．４６ｇ、Ｃｕ Ｏ（酸化銅）を５．１
１ｇそれぞれ秤量してメノウ乳鉢で粉砕しながら３０分
間混合し、原料混合粉末ご得た。なお、Ｙ、９ａ 、Ｃ
ｕの原子比が１＝２：３になるように各原料が秤量され
る。
次に、原料混合粉末にエチルアルコールを３ ｍｌ加え
て３０分間混合した後、１００℃で１０分間乾燥した。
て３０分間混合した後、１００℃で１０分間乾燥した。
次に、乾燥した原料混合粉末に、ブチルカルピトールア
セード１００ｇにエルセルロースＬｏｇを溶解させたバ
インダーを４ｇ加え、乳鉢で混線して超電導厚膜ペース
トを得た。
セード１００ｇにエルセルロースＬｏｇを溶解させたバ
インダーを４ｇ加え、乳鉢で混線して超電導厚膜ペース
トを得た。
次に、第１図に示す縦５０關、横５０ｍｍ、厚さ２ｖｍ
でＡＩ ２０３ Ｋ１度９６％のアルミナ基板１の一方
の主面に、スクリーン印９１方により上記の超電導７吸
ペーストを１５μｍの厚膜に印刷し、１００°Ｃで３０
分間乾燥した６ 次に、厚膜ペーストを印刷したアルミナ基板１を酸素を
５００ｍ１／分で流しているパイプ炉中に入れて９２０
°Ｃ１４時間の熱処理（焼成）をなし、第１図に示すＹ
Ｂａ Ｃｕ ３０７．、、から成る第１の膜２を得た
。
でＡＩ ２０３ Ｋ１度９６％のアルミナ基板１の一方
の主面に、スクリーン印９１方により上記の超電導７吸
ペーストを１５μｍの厚膜に印刷し、１００°Ｃで３０
分間乾燥した６ 次に、厚膜ペーストを印刷したアルミナ基板１を酸素を
５００ｍ１／分で流しているパイプ炉中に入れて９２０
°Ｃ１４時間の熱処理（焼成）をなし、第１図に示すＹ
Ｂａ Ｃｕ ３０７．、、から成る第１の膜２を得た
。
次に、第１の膜２の上に、更に上記の超電導厚膜ペース
トを１５μｍの膜厚に印刷し、１００’Ｃ１３０分間乾
燥した。
トを１５μｍの膜厚に印刷し、１００’Ｃ１３０分間乾
燥した。
次に、アルミナ基板を、酸素を５００ ｒｎ（７分で流
しているパイプ炉中で９２０°Ｃ１４時間の熱処理（焼
成）をなし、第２図に示すＹＢａ ２ｃｕ ３０７−ｘ
から成る第２の膜３を得な。
しているパイプ炉中で９２０°Ｃ１４時間の熱処理（焼
成）をなし、第２図に示すＹＢａ ２ｃｕ ３０７−ｘ
から成る第２の膜３を得な。
次に、第１及び第２の膜２．３から成る二層構造の超電
導厚膜体を有するアルミナ基板１から幅３ ｏ＋ｍ、長
さ１５ｍｍの試料片を切り出し、この試料片を、クライ
オスタット中で常温から液体窒素温度７７Ｋまで徐々に
冷却して、試料片の表面に形成された第２の膜３の電気
抵抗がゼロになる臨界温度Ｔｃ ［Ｋ］及び磁化率を測
定した。この結果、臨界温度ＴＣは９０［Ｋ］であり、
磁化率はマイナス即ち外部磁化に対して磁化方向が逆転
するとマイスナー効果が確認された。
導厚膜体を有するアルミナ基板１から幅３ ｏ＋ｍ、長
さ１５ｍｍの試料片を切り出し、この試料片を、クライ
オスタット中で常温から液体窒素温度７７Ｋまで徐々に
冷却して、試料片の表面に形成された第２の膜３の電気
抵抗がゼロになる臨界温度Ｔｃ ［Ｋ］及び磁化率を測
定した。この結果、臨界温度ＴＣは９０［Ｋ］であり、
磁化率はマイナス即ち外部磁化に対して磁化方向が逆転
するとマイスナー効果が確認された。
［比救例１］
実施例において第１の膜２のみを形成した第１図のもの
と同一のものを作り、倶こから幅３ ｚｍ、長さ１５−
の試料片を切り出し、実施例と同様に超電導現象を調べ
たところ、液体窒素温度７７Ｋまで冷却しても超電導現
象が確認されなかった。
と同一のものを作り、倶こから幅３ ｚｍ、長さ１５−
の試料片を切り出し、実施例と同様に超電導現象を調べ
たところ、液体窒素温度７７Ｋまで冷却しても超電導現
象が確認されなかった。
Ｌ比軟例２コ
実施例において第１の膜２のみを形成した第１図のもの
と同一のものを作り、更にこれを、酸素を５００ｍ１／
分で流したパイプ炉中で９２０℃、４時間熱処理（第２
回焼成）し、ここから幅３ ｍｍ、長さ１５ｍｍの試料
片を切り出した。しかる後、実施例と同様に超電導現象
を調べなところ、液体窒素温度７７Ｋまで冷却しても超
電導現象が確認されなかった。
と同一のものを作り、更にこれを、酸素を５００ｍ１／
分で流したパイプ炉中で９２０℃、４時間熱処理（第２
回焼成）し、ここから幅３ ｍｍ、長さ１５ｍｍの試料
片を切り出した。しかる後、実施例と同様に超電導現象
を調べなところ、液体窒素温度７７Ｋまで冷却しても超
電導現象が確認されなかった。
［変形例］
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。
次の変形が可能なものである。
（１） 純度９６％のアルミナ基板に限ることなく、部
分安定化ジルコニア又は高純度アルミナ基板を使用して
もよい。この場合でも第２の膜の信頼性が向上する。
分安定化ジルコニア又は高純度アルミナ基板を使用して
もよい。この場合でも第２の膜の信頼性が向上する。
（２） 第２の膜３の上に更に超電導厚膜ベーストを印
刷し、焼成してＲＢ ａ ２ Ｃ１１３０７賊、”Ｊを
形成し、三層又はこれ以上の多層構造としてもよい。
（３） 超電導厚膜ペーストの原ｆ１杓末は、希土類
酸化ｅｆＪＲ２０３と過酸化バリウム９ａＯと過酸化＠
２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ２との混合粉末でもよい。
刷し、焼成してＲＢ ａ ２ Ｃ１１３０７賊、”Ｊを
形成し、三層又はこれ以上の多層構造としてもよい。
（３） 超電導厚膜ペーストの原ｆ１杓末は、希土類
酸化ｅｆＪＲ２０３と過酸化バリウム９ａＯと過酸化＠
２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ２との混合粉末でもよい。
（４） ＲがＹ以外のＮｄ 、Ｄｙ 、Ｅｕ 、Ｇｄ、
ＨＯ等の３価の元素の場合にも適用可能である。
ＨＯ等の３価の元素の場合にも適用可能である。
、二の場合にも原料としてはＲ２Ｏ３で示されろ希土類
酸化物を使用する。
酸化物を使用する。
（５） 焼成温度は焼結可能な範囲（例えは８００°Ｃ
〜１２００℃）で種々変えることができろ。
〜１２００℃）で種々変えることができろ。
（６） 焼成工程の後に、例えば酸素雰囲気中５００°
Ｃ１１２時間のアニール工程を付加してもよい。
Ｃ１１２時間のアニール工程を付加してもよい。
［発明の効果］
上述から明らかな如く本発明によれば、安価なセラミッ
ク基板の超電導膜体装置を提供することができる。また
、第１の膜が緩衝物質として機能し、第２の膜の信頼性
を向上させることかできろ。
ク基板の超電導膜体装置を提供することができる。また
、第１の膜が緩衝物質として機能し、第２の膜の信頼性
を向上させることかできろ。
第１図及び第２図は本発明の実施例に係わる。超電導膜
体を有する装置の形成方法を工程順にに説明するための
断面図である。 １・・・セラミック基板、２・・・第１の膜、３・・・
第２の膜。
体を有する装置の形成方法を工程順にに説明するための
断面図である。 １・・・セラミック基板、２・・・第１の膜、３・・・
第２の膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］セラミック基板と、 前記セラミック基板上に希土類酸化物とバリウム化合物
と銅化合物とから成る混合物を塗布し、熱処理すること
によって形成された第１の膜と、前記第１の膜の上に希
土類酸化物とバリウム化合物と銅化合物とから成る混合
物を塗布し、酸素雰囲気中で熱処理することによって形
成されたＲＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿ｘ（但し、Ｒ
は３価の希土類元素、ｘは数値）から成る第２の膜と を備えていることを特徴とする超電導膜体を有する装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298815A JPH01140622A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超電導膜体を有する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298815A JPH01140622A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超電導膜体を有する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140622A true JPH01140622A (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=17864578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62298815A Pending JPH01140622A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超電導膜体を有する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01140622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558625A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 絶縁体層を有する酸化物超電導薄膜およびその作製方法 |
| JPH05139737A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物薄膜およびその成膜方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242261A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Switch spring actuator |
| JPS5310307A (en) * | 1976-05-10 | 1978-01-30 | Int Nickel Co | Process for hot working of metallic powder |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP62298815A patent/JPH01140622A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242261A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Switch spring actuator |
| JPS5310307A (en) * | 1976-05-10 | 1978-01-30 | Int Nickel Co | Process for hot working of metallic powder |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558625A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 絶縁体層を有する酸化物超電導薄膜およびその作製方法 |
| JPH05139737A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物薄膜およびその成膜方法 |
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