JPH01201026A - 酸化物超伝導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体の製造方法Info
- Publication number
- JPH01201026A JPH01201026A JP63026129A JP2612988A JPH01201026A JP H01201026 A JPH01201026 A JP H01201026A JP 63026129 A JP63026129 A JP 63026129A JP 2612988 A JP2612988 A JP 2612988A JP H01201026 A JPH01201026 A JP H01201026A
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- Japan
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- crystal phase
- alkaline earth
- superconducting material
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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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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
本発明は酸化物超超伝導材料に関する。
従来の技術
近年超伝導材としてＹＢａＣｕＯ系の材料が報告され、
色々な試験研究が行われている。その結果、この材料は
非常に不安定であり、又超伝導状態の開始温度と完了温
度との差が大きいといった大きな欠点がある事が知られ
てきた。さらに希土類元素を多量に使用する為に価格も
なか（市況変動に左右されやすいといった経済的にも不
安定な要素を抱えている。これらすべてについての改良
がのぞまれている。
色々な試験研究が行われている。その結果、この材料は
非常に不安定であり、又超伝導状態の開始温度と完了温
度との差が大きいといった大きな欠点がある事が知られ
てきた。さらに希土類元素を多量に使用する為に価格も
なか（市況変動に左右されやすいといった経済的にも不
安定な要素を抱えている。これらすべてについての改良
がのぞまれている。
さらに極く最近、５ｒＢｉＣｕＯ系の新材料が報告され
ている。しかし、これらについては詳しいことは現在の
所不明である。
ている。しかし、これらについては詳しいことは現在の
所不明である。
発明が解決しようとする課題
本発明は上述のような温度差、安定性、さらには経済性
に問題のない材料を提供することを目的とする。
に問題のない材料を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
ＡＢｉＣｕＯ（Ａはアルカリ土族より成る元素の少なく
とも一種以上を含む）を主とした構成元素よりなり、さ
らにＡ／Ｂｉ／Ｃｕの比がほぼ３／２／２よりなる結晶
相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よりなり、Ａ ／
Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相とを少なくとも含有
し、それらを多層に積層する。
とも一種以上を含む）を主とした構成元素よりなり、さ
らにＡ／Ｂｉ／Ｃｕの比がほぼ３／２／２よりなる結晶
相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よりなり、Ａ ／
Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相とを少なくとも含有
し、それらを多層に積層する。
また、ＡＢｉＣｕＯ（Ａはアルカリ土族より成る元素の
少なくとも一種以上を含む）を主とした構成元素よりな
り、さらにＡ ／ Ｂ ｉ ／ Ｃｕの比がほぼ３／２
／２よりなる結晶相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よ
りなり、Ａ ／ Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相を
少なくとも含有し、材料を構成する微粒子中に多層に積
層された状態で析出させる。
少なくとも一種以上を含む）を主とした構成元素よりな
り、さらにＡ ／ Ｂ ｉ ／ Ｃｕの比がほぼ３／２
／２よりなる結晶相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よ
りなり、Ａ ／ Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相を
少なくとも含有し、材料を構成する微粒子中に多層に積
層された状態で析出させる。
作 用
不安定性の原因となる希土類元素やアルカリ土族元素を
多量に含まず、安定している為に水による浸食等が生じ
ない。また上述の２結晶相の各々の固溶範囲はかなり広
いと推定され、その為と思われるが不純物相を殆ど含有
せず、これも安定性に役立っていると思われる。さらに
この事が上述の温度差を小さくするのに役立っていると
思われる。現在の所理由は良（分からないが上記２結晶
相の界面に於いて特異な事が生じているの２点が超伝導
転移温度の向上の原因と推定される。
多量に含まず、安定している為に水による浸食等が生じ
ない。また上述の２結晶相の各々の固溶範囲はかなり広
いと推定され、その為と思われるが不純物相を殆ど含有
せず、これも安定性に役立っていると思われる。さらに
この事が上述の温度差を小さくするのに役立っていると
思われる。現在の所理由は良（分からないが上記２結晶
相の界面に於いて特異な事が生じているの２点が超伝導
転移温度の向上の原因と推定される。
さらに明白なように高価な供給の不安定な希土類元素を
全（含まない事からも分かるように経済性にも優れてい
る。
全（含まない事からも分かるように経済性にも優れてい
る。
実施例
一般的な最近のＹＢａＣｕＯ系の材料について追試を行
った所、所謂１２３ （Ｙ ／ Ｂ ａ ／ ＣＬｌの
比）の最適な組成でも本発明者らの検討によれば、転移
温度は約９０度Ｉ（であったが、上述の温度差は約１０
度近（有り非常に大きい事が示され、又少し組成を変動
させれば不純物相が生成し特性が変動する事が示された
。
った所、所謂１２３ （Ｙ ／ Ｂ ａ ／ ＣＬｌの
比）の最適な組成でも本発明者らの検討によれば、転移
温度は約９０度Ｉ（であったが、上述の温度差は約１０
度近（有り非常に大きい事が示され、又少し組成を変動
させれば不純物相が生成し特性が変動する事が示された
。
これに対して本発明者らの検討によれば新材料は以下に
示したように安定した優れた特性を有している。
示したように安定した優れた特性を有している。
イオン半径１オンゴストローム以下のＭｇＣａの一群と
Ｓｒ、Ｂａの一群から少なくとも一種以上と、Ｂｉ、Ｃ
ｕを含む酸化物を三者の比がほぼ３／２／２なるように
秤量し、次に均一に混合した。これを甲原料とする。次
に同様に三者の比が１１０／２に配合し乙原料とする。
Ｓｒ、Ｂａの一群から少なくとも一種以上と、Ｂｉ、Ｃ
ｕを含む酸化物を三者の比がほぼ３／２／２なるように
秤量し、次に均一に混合した。これを甲原料とする。次
に同様に三者の比が１１０／２に配合し乙原料とする。
甲乙の原料を混合して各種の組成の物を作成した。良く
混合した後に８００から８５０度で仮焼、さらに粉砕、
成型した後に焼成を８５０度６時間行った後に８２０度
に保持し、５０度／時間で除冷した。得られた結果を第
−表に示す。
混合した後に８００から８５０度で仮焼、さらに粉砕、
成型した後に焼成を８５０度６時間行った後に８２０度
に保持し、５０度／時間で除冷した。得られた結果を第
−表に示す。
（以下余白）
第 １ 表
（割合二％）
同表より明らかな様に上述の温度差は全て５度以下と小
さく、転移温度も８０度にのものと１０５から１１５度
にとの２種が混在しているものの安定している事が示さ
れた。表には高温のものを記載しである。１００度に以
上の物の割合は同表より明らかに上記組成比が２／１／
２の時に最大になっている事が確認された。さらに上記
二群の元素を混在せしめる事によって、単独の場合には
転移温度が２０から３０度にのものが１０５度に以上と
成っている事が示されている。さらに高温高湿下（６０
度６０％〉に１ケ月放置する耐湿テストでは所謂ＹＢａ
Ｃｕ系材料では全体が白色に変化しかなり崩壊したのに
対して、本材料は表面が僅かに白色化したのみであり非
常に安定している事が示された。
さく、転移温度も８０度にのものと１０５から１１５度
にとの２種が混在しているものの安定している事が示さ
れた。表には高温のものを記載しである。１００度に以
上の物の割合は同表より明らかに上記組成比が２／１／
２の時に最大になっている事が確認された。さらに上記
二群の元素を混在せしめる事によって、単独の場合には
転移温度が２０から３０度にのものが１０５度に以上と
成っている事が示されている。さらに高温高湿下（６０
度６０％〉に１ケ月放置する耐湿テストでは所謂ＹＢａ
Ｃｕ系材料では全体が白色に変化しかなり崩壊したのに
対して、本材料は表面が僅かに白色化したのみであり非
常に安定している事が示された。
又、Ｘ腺による解析の結果ではかなり広い範囲で単一の
３／２／２の組成比からなる結晶相（現在検討中である
が格子定数がａ ＝ １５．３オンゴストローム、ｂ＝
ｃ＝２２．９オンゴストロームの正方晶と表面上記述さ
れ、透過電子顕微鏡の結果と合わせれば単位胞５．４オ
ンゴストロームの疑似立方晶より成ると推定される。）
と１１０／２の組成よりなる所謂ＣａＣｕ２Ｏ３の結晶
相を形成しており、これらが焼結体を構成する粒子内に
互いに重なり微細な薄い析出層を構成している事が確認
された。上述の様に組成比２／１／２で最適に成るのは
これらの結晶相が１／１になる事に対応しており、これ
ら二結晶相の界面で特異な１１が生じていると推定され
る。
３／２／２の組成比からなる結晶相（現在検討中である
が格子定数がａ ＝ １５．３オンゴストローム、ｂ＝
ｃ＝２２．９オンゴストロームの正方晶と表面上記述さ
れ、透過電子顕微鏡の結果と合わせれば単位胞５．４オ
ンゴストロームの疑似立方晶より成ると推定される。）
と１１０／２の組成よりなる所謂ＣａＣｕ２Ｏ３の結晶
相を形成しており、これらが焼結体を構成する粒子内に
互いに重なり微細な薄い析出層を構成している事が確認
された。上述の様に組成比２／１／２で最適に成るのは
これらの結晶相が１／１になる事に対応しており、これ
ら二結晶相の界面で特異な１１が生じていると推定され
る。
次にマグネトロンスパッタリング法を用い人為的に多層
の積層を行った。ターゲットとしては上記の甲乙両原料
単独で製造した物を用い、酸素を４％含むＡｒガス中で
、基板温度を５５０度に保ち各々の薄膜を交互に積層し
た。１層の厚さを２００から１０００オンゴストローム
に変えて種種の物を形成した所、一部には転移温度８０
度をもつネジを物相が認められたがいずれも１００度■
く以上を示した。低温に保持している事から積層間の拡
散は小さいと推定される。又電子顕微鏡による断面の観
察結果でも拡散は小さい事が示されている。又上述の様
に厚さの比がほぼ１／１の時に、同様に最適に成る事も
確認された。
の積層を行った。ターゲットとしては上記の甲乙両原料
単独で製造した物を用い、酸素を４％含むＡｒガス中で
、基板温度を５５０度に保ち各々の薄膜を交互に積層し
た。１層の厚さを２００から１０００オンゴストローム
に変えて種種の物を形成した所、一部には転移温度８０
度をもつネジを物相が認められたがいずれも１００度■
く以上を示した。低温に保持している事から積層間の拡
散は小さいと推定される。又電子顕微鏡による断面の観
察結果でも拡散は小さい事が示されている。又上述の様
に厚さの比がほぼ１／１の時に、同様に最適に成る事も
確認された。
発明の効果
本発明によれば、耐湿性に優れた、且つ、固溶範囲の広
く上述の温度差の小さな安定性再現性の優れた材料を提
供することができ、広（超伝導機器に適用され得る。
く上述の温度差の小さな安定性再現性の優れた材料を提
供することができ、広（超伝導機器に適用され得る。
Claims (3)
- （１）ＡＢｉＣｕＯ（Ａはアルカリ土族より成る元素の
少なくとも一種以上を含む）を主とした構成元素よりな
り、さらにＡ／Ｂｉ／Ｃｕの比がほぼ３／２／２よりな
る結晶相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よりなり、Ａ
／Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相とを少なくとも含
有し、多層に積層されている事を特徴とする酸化物超伝
導材料。 - （２）ＡＢｉＣｕＯ（Ａはアルカリ土族より成る元素の
少なくとも一種以上を含む）を主とした構成元素よりな
り、さらにＡ／Ｂｉ／Ｃｕの比がほぼ３／２／２よりな
る結晶相と、ＡＣｕＯを主とした構成元素よりなり、Ａ
／Ｃｕ比がほぼ１／２よりなる結晶相を少なくとも含有
し、材料を構成する微粒子中に多層に積層された状態で
析出している事を特徴とする酸化物超伝導材料。 - （３）Ａのイオン半径が１オングストローム以上の元素
とそれ以下の元素が混在している事を特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の酸化物超超伝導材料
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026129A JPH085672B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
| EP89301057A EP0331292B2 (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Oxyde superconductive material |
| DE68915578T DE68915578T3 (de) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Oxydisches supraleitendes Material. |
| DE68925294T DE68925294T2 (de) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Supraleitende Oxid-Materialien |
| EP93201456A EP0560464B1 (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Superconductive oxide materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026129A JPH085672B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7168314A Division JP2747438B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201026A true JPH01201026A (ja) | 1989-08-14 |
| JPH085672B2 JPH085672B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=12184953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026129A Expired - Lifetime JPH085672B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085672B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242459A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導セラミックス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188456A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-27 | Natl Res Inst For Metals | 酸化物高温超電導体 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63026129A patent/JPH085672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188456A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-27 | Natl Res Inst For Metals | 酸化物高温超電導体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242459A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導セラミックス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085672B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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