JPH01148794A - 酸化物超電導体結晶の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPH01148794A JPH01148794A JP62304631A JP30463187A JPH01148794A JP H01148794 A JPH01148794 A JP H01148794A JP 62304631 A JP62304631 A JP 62304631A JP 30463187 A JP30463187 A JP 30463187A JP H01148794 A JPH01148794 A JP H01148794A
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- Japan
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- crystal
- superconductor crystal
- crystals
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、多元系酸化物超電導体結晶の製造方法に関す
る。
る。
（従来の技術）
最近、液体窒素温度程度の高温で超電導を示す高温超電
導体材料として、ペロブスカイト構造の多元系酸化物超
電導体が注目されている。これまでに報告されている酸
化物超電導体の代表的なものは、ＹＢａ Ｃｕ Ｏ
や２ ３７−δ （Ｌａ、Ｂａ） ＣｕＯ等である。これら４−ｙ の酸化物超電導材料は、焼結法、蒸着法、スパッタ法等
により得られている。
導体材料として、ペロブスカイト構造の多元系酸化物超
電導体が注目されている。これまでに報告されている酸
化物超電導体の代表的なものは、ＹＢａ Ｃｕ Ｏ
や２ ３７−δ （Ｌａ、Ｂａ） ＣｕＯ等である。これら４−ｙ の酸化物超電導材料は、焼結法、蒸着法、スパッタ法等
により得られている。
今後これらの酸化物超電導体を具体的な素子に応用する
に当たって、超電導転移温度を高く安定に保ち、また大
きい臨界電流を得、素子特性の均一性、信頼性を優れた
ものとするためには、ある程度大きい面積の単結晶基板
或いは単結晶層として実現することが強く望まれる。こ
の種の酸化物超電導体の製造には、誘電体酸化物単結晶
の場合と同様にチョクラルスキー法（ＣＺ法）を用いる
ことが考えられる。しかし、結晶材料融液を用いるＣＺ
法では非常に高い温度での結晶成長になり、酸化物超電
導体は相転移を生じるため、所望の超電導体を得ること
ができない。
に当たって、超電導転移温度を高く安定に保ち、また大
きい臨界電流を得、素子特性の均一性、信頼性を優れた
ものとするためには、ある程度大きい面積の単結晶基板
或いは単結晶層として実現することが強く望まれる。こ
の種の酸化物超電導体の製造には、誘電体酸化物単結晶
の場合と同様にチョクラルスキー法（ＣＺ法）を用いる
ことが考えられる。しかし、結晶材料融液を用いるＣＺ
法では非常に高い温度での結晶成長になり、酸化物超電
導体は相転移を生じるため、所望の超電導体を得ること
ができない。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように、多元系酸化物超電導材料の素子応用に当
たっては、その単結晶化が望まれるが、これまでそのよ
うな酸化物単結晶を形成する有効な方法は提案されてい
ない。
たっては、その単結晶化が望まれるが、これまでそのよ
うな酸化物単結晶を形成する有効な方法は提案されてい
ない。
本発明は−に記した点に鑑み、多元系酸化物超電導体の
結晶の製造方法を提供することを目的とする。
結晶の製造方法を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明の方法は、遷移金属を含む２元系酸化物をフラッ
クスとして用いた液相成長法（キポラス法）により多元
系酸化物超電導体結晶を製造することを特徴とする。
クスとして用いた液相成長法（キポラス法）により多元
系酸化物超電導体結晶を製造することを特徴とする。
具体的に本発明で用いるフラックスとしては、Ｐｂ ０
−Ｂ２ｏ３系混合液中Ｃｕ０−Ｖ２０５系混合液がある
。
−Ｂ２ｏ３系混合液中Ｃｕ０−Ｖ２０５系混合液がある
。
（作用）
本発明によれば、キポラス法を用いることにより、低い
温度で多元系酸化物超電導体結晶の成長が可能である。
温度で多元系酸化物超電導体結晶の成長が可能である。
例えば、Ｐｂ ０−Ｂ２ｏ３系フラックスを用いると、
４９３〜８００℃の７Ｈ度で結晶成長が可能であり、Ｃ
ｕ０−Ｖ２０５系フラックスを用いると、６３０〜７２
０℃で結晶成長が可能である。この結果本発明によれば
、超電導体の相転移が効果的に防止され、良好な多元系
酸化物超電導体結晶を得ることができる。
４９３〜８００℃の７Ｈ度で結晶成長が可能であり、Ｃ
ｕ０−Ｖ２０５系フラックスを用いると、６３０〜７２
０℃で結晶成長が可能である。この結果本発明によれば
、超電導体の相転移が効果的に防止され、良好な多元系
酸化物超電導体結晶を得ることができる。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。実施例では、ＹＢａ
Ｃｕ Ｏ結晶の製造法を説明す２ ３７−δ る。
Ｃｕ Ｏ結晶の製造法を説明す２ ３７−δ る。
第１図は、その結晶の引上げ装置を示す。第１図におい
て１は、アルミナシールド材であり、この中に白金ヒー
タ２が配置され、その中心部に白金ルツボ３が支持台４
上に配置されている。支持台４は炉外部とつながる支持
棒５と一体化され、回転可能になっている。６は熱電対
である。ルツボ３内には、ＰｂＯＢ２Ｏ３混合液（Ｂ２
０３が５０〜７０モル％）からなるフラックスを形成し
、これに、Ｙ２０３ 、Ｂａ Ｏ，Ｃｕ Ｏを溶解した
溶液７を形成する。
て１は、アルミナシールド材であり、この中に白金ヒー
タ２が配置され、その中心部に白金ルツボ３が支持台４
上に配置されている。支持台４は炉外部とつながる支持
棒５と一体化され、回転可能になっている。６は熱電対
である。ルツボ３内には、ＰｂＯＢ２Ｏ３混合液（Ｂ２
０３が５０〜７０モル％）からなるフラックスを形成し
、これに、Ｙ２０３ 、Ｂａ Ｏ，Ｃｕ Ｏを溶解した
溶液７を形成する。
第２図は、Ｐｂ ０−Ｂ２ｏ３の相図であり、この系で
適当なモル比を選ぶことにより、９００℃以下で液１１
状態が得られる。従ってこの系をフラックスとして用い
ることにより、比較的低温でＹ−Ｂａ −Ｃｕ −０系
結晶を引上げるための溶液を得ることが可能である。
適当なモル比を選ぶことにより、９００℃以下で液１１
状態が得られる。従ってこの系をフラックスとして用い
ることにより、比較的低温でＹ−Ｂａ −Ｃｕ −０系
結晶を引上げるための溶液を得ることが可能である。
このよ・フにしてルツボ３内に所望の溶液７を形成し、
これを９００〜１０００℃で約１０時間放置した後、溶
液温度を下げて約８００〜９００℃に設定する。そして
この溶液７に引上げ軸８の先端に取付けられたＹＣｕ
Ｏ’ド結晶からなる種子結晶を浸し、十分にこの種子結
晶を馴染ませる。その後、０，１〜０．５℃／ｈという
小さい冷却速度で結晶９を引上げる。この引上げに際し
、溶液７の表面にはガス導入バイブ１２を介して酸素ガ
スを１００ｍ１！／ｌｌｌ１ｎ程度供給する。１０は内
部観察用光入射窓であり、１１は内部観察窓である。
これを９００〜１０００℃で約１０時間放置した後、溶
液温度を下げて約８００〜９００℃に設定する。そして
この溶液７に引上げ軸８の先端に取付けられたＹＣｕ
Ｏ’ド結晶からなる種子結晶を浸し、十分にこの種子結
晶を馴染ませる。その後、０，１〜０．５℃／ｈという
小さい冷却速度で結晶９を引上げる。この引上げに際し
、溶液７の表面にはガス導入バイブ１２を介して酸素ガ
スを１００ｍ１！／ｌｌｌ１ｎ程度供給する。１０は内
部観察用光入射窓であり、１１は内部観察窓である。
こうしてこの実施例によれば、キポラス法によって比較
的低温で、従って相転移を生じることなく、良質のＹＢ
ａ Ｃｕ Ｏ結晶を引上げる２ ３７−δ ことができる。この場合、結晶引上げに際して酸素ガス
を供給することにより、溶液中および成長結晶中の酸素
欠陥の発生を防止することができる。
的低温で、従って相転移を生じることなく、良質のＹＢ
ａ Ｃｕ Ｏ結晶を引上げる２ ３７−δ ことができる。この場合、結晶引上げに際して酸素ガス
を供給することにより、溶液中および成長結晶中の酸素
欠陥の発生を防止することができる。
次に、フラックスとして、Ｃｕ０−Ｖ２０５混合液を用
いた場合を説明する。第３図は、Ｃｕ０−Ｖ２Ｏ３系の
相図であり、この系で適当なモル比を選ぶことにより、
やはり９００℃程度で液相状態が得られる。このＣｕｂ
−Ｖ２Ｑ５混合液（Ｃｕ Ｏが４０モル％以下）をフラ
ックスとして用いて先の実施例と同様に必要な原料を溶
解した溶液を形成し、９００〜１０００℃で約１０時間
放置した後、溶液温度を下げて８００〜９００℃に設定
する。この後先の実施例と同様にして、ＹＢａ Ｃｕ
Ｏ結晶を引上げる。
いた場合を説明する。第３図は、Ｃｕ０−Ｖ２Ｏ３系の
相図であり、この系で適当なモル比を選ぶことにより、
やはり９００℃程度で液相状態が得られる。このＣｕｂ
−Ｖ２Ｑ５混合液（Ｃｕ Ｏが４０モル％以下）をフラ
ックスとして用いて先の実施例と同様に必要な原料を溶
解した溶液を形成し、９００〜１０００℃で約１０時間
放置した後、溶液温度を下げて８００〜９００℃に設定
する。この後先の実施例と同様にして、ＹＢａ Ｃｕ
Ｏ結晶を引上げる。
２ ３７づ
この実施例によっても先の実施例と同様、良質のＹＢａ
Ｃｕ Ｏ結晶を得ることができる。
Ｃｕ Ｏ結晶を得ることができる。
２ ３７−δ
以上の実施例では、ＹＢａ Ｃｕ Ｏ結晶２ ３７
−δ を引上げる場合を説明したが、Ｙの代わりにＹｂ。
−δ を引上げる場合を説明したが、Ｙの代わりにＹｂ。
Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕなど他の希土類元
素が入った酸化物超電導体結晶の場合にも本発明は有効
であり、また、Ｓｃ −Ｂａ −Ｃｕ −０系、Ｓｒ
−Ｌａ −Ｃｕ−０系、更にＳｒをＢａ。
素が入った酸化物超電導体結晶の場合にも本発明は有効
であり、また、Ｓｃ −Ｂａ −Ｃｕ −０系、Ｓｒ
−Ｌａ −Ｃｕ−０系、更にＳｒをＢａ。
Ｃａなとで置換した系等、他のペロブスカイト構造を有
する多元系酸化物超電導体結晶を成長させる場合にも本
発明は有効である。また実施例では結晶引上げを説明し
たが、本発明は多元系酸化物超電導体のエピタキシャル
成長にも有効である。
する多元系酸化物超電導体結晶を成長させる場合にも本
発明は有効である。また実施例では結晶引上げを説明し
たが、本発明は多元系酸化物超電導体のエピタキシャル
成長にも有効である。
その池水発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
て実施することができる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、遷移金属を含む２元
系酸化物をフラックスとするキボラス法により、多元系
酸化物超電導体の良質の結晶を得ることができる。
系酸化物をフラックスとするキボラス法により、多元系
酸化物超電導体の良質の結晶を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例のＹ−Ｂａ −Ｃｕ−０系結
晶の引上げ装置を示す図、第２図は、Ｐｂ ０−８２０
３系の相図、第３図は、Ｃｕ０−Ｖ２Ｏ３系の相図であ
る。 １・・・アルミナシールド材、２・・・白金ヒータ、３
・・・白金ルツボ、４・・・支持台、５・・・支持棒、
６・・・熱電対、７・・・フラックスを含む溶液、８・
・・引上げ軸、９・・・ＹＢａ Ｃｕ Ｏ結晶、１
０・・・内部観察２ ３７−δ 用光照射窓、１１・・・内部観察窓、１２・・・ガス導
入パイプ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 浸宸（°Ｃ）
晶の引上げ装置を示す図、第２図は、Ｐｂ ０−８２０
３系の相図、第３図は、Ｃｕ０−Ｖ２Ｏ３系の相図であ
る。 １・・・アルミナシールド材、２・・・白金ヒータ、３
・・・白金ルツボ、４・・・支持台、５・・・支持棒、
６・・・熱電対、７・・・フラックスを含む溶液、８・
・・引上げ軸、９・・・ＹＢａ Ｃｕ Ｏ結晶、１
０・・・内部観察２ ３７−δ 用光照射窓、１１・・・内部観察窓、１２・・・ガス導
入パイプ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 浸宸（°Ｃ）
Claims (4)
- （１）遷移金属を含む２元系酸化物をフラックスとして
用いた液相成長法により多元系酸化物超電導体結晶を成
長させることを特徴とする酸化物超電導体結晶の製造方
法。 - （２）前記多元系酸化物超電導体は、 ＡＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ（Ａは、Ｙ、Ｙｂ、
Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕから選ばれた一種
）である特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体結
晶の製造方法。 - （３）前記フラックスは、ＰｂＯ−Ｂ＿２Ｏ＿３系混合
液である特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体結
晶の製造方法。 - （４）前記フラックスは、ＣｕＯ−Ｖ＿２Ｏ＿５系混合
液である特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体結
晶の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304631A JPH01148794A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 酸化物超電導体結晶の製造方法 |
| US07/205,177 US5162297A (en) | 1987-06-11 | 1988-06-10 | Liquid phase epitaxial growth of high temperature superconducting oxide wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304631A JPH01148794A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 酸化物超電導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148794A true JPH01148794A (ja) | 1989-06-12 |
Family
ID=17935358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62304631A Pending JPH01148794A (ja) | 1987-06-11 | 1987-12-03 | 酸化物超電導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148794A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602081A (en) * | 1993-05-10 | 1997-02-11 | International Superconductivity Technology Center | Method of preparing metal oxide crystal |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606913A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レンズ移動装置 |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62304631A patent/JPH01148794A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606913A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レンズ移動装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602081A (en) * | 1993-05-10 | 1997-02-11 | International Superconductivity Technology Center | Method of preparing metal oxide crystal |
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