JPH01203220A - 超電導体 - Google Patents
超電導体Info
- Publication number
- JPH01203220A JPH01203220A JP63027101A JP2710188A JPH01203220A JP H01203220 A JPH01203220 A JP H01203220A JP 63027101 A JP63027101 A JP 63027101A JP 2710188 A JP2710188 A JP 2710188A JP H01203220 A JPH01203220 A JP H01203220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- temperature
- oxygen
- sulfur
- tellurium
- 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.)
- Granted
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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)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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
本発明は超電導体に関するものである。特に化合′＃Ｊ
薄膜超電導体に関するものである。
薄膜超電導体に関するものである。
従来の技術
高温超電導体として、Ａ１５型２元系化合物として窒化
ニオブ（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｎ ｂ ３
Ｇ ｅ ）などが知られていたが、これらの材料の超電
導転移温度はたかだか２４°Ｉくであった。一方、ペロ
ブスカイト系３元化合物は、さらに高い転移温度が期待
され、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の高温超電導体が提案され
た［Ｍ、 Ｋ、 Ｗｕ等、フィジカルレビュー レ
ターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌａｔｔｅ
ｒｓ） Ｖｏｌ、５８． Ｎｏ９．９０８−９１０ （
１９８７）］さらに、Ｂ ｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系がより高温の超電導体であることが最近提案された。
ニオブ（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｎ ｂ ３
Ｇ ｅ ）などが知られていたが、これらの材料の超電
導転移温度はたかだか２４°Ｉくであった。一方、ペロ
ブスカイト系３元化合物は、さらに高い転移温度が期待
され、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の高温超電導体が提案され
た［Ｍ、 Ｋ、 Ｗｕ等、フィジカルレビュー レ
ターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌａｔｔｅ
ｒｓ） Ｖｏｌ、５８． Ｎｏ９．９０８−９１０ （
１９８７）］さらに、Ｂ ｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系がより高温の超電導体であることが最近提案された。
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の材料の超電導機構の詳
細は明らかではないが、転移温度が液体窒素温度以上に
高くなる可能性があり、高温超電導体として従来の２元
系化合物より、より有望な特性が期待される。
細は明らかではないが、転移温度が液体窒素温度以上に
高くなる可能性があり、高温超電導体として従来の２元
系化合物より、より有望な特性が期待される。
発明が解決しよとする課題
しかしながら、Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の材料は
、現在の技術では焼結という過程でしが形成できないた
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、薄膜
化あるいは線状化が強く要望されているが、従来の技術
では９００〜１０００℃の高い加工温度が必要で、いず
れも実用化は非常に困難とされている。
、現在の技術では焼結という過程でしが形成できないた
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、薄膜
化あるいは線状化が強く要望されているが、従来の技術
では９００〜１０００℃の高い加工温度が必要で、いず
れも実用化は非常に困難とされている。
本発明者らは、この種の材料の酸素成分を硫黄などの他
元素で一部置換し、例えばスパッタリング法等の薄膜化
手法を用いると加工温度が下がり、薄膜状の高温超電導
体が低温で形成されることを発見し、これにもとづいて
新規な超電導体構成を発明した。
元素で一部置換し、例えばスパッタリング法等の薄膜化
手法を用いると加工温度が下がり、薄膜状の高温超電導
体が低温で形成されることを発見し、これにもとづいて
新規な超電導体構成を発明した。
課題を解決するための手段
本発明の超電導体は、
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０で、さらに酸素成分の一部
を硫黄、セレン、テルル、ポロニウムのうちの少なくと
も一種で置換したことを特徴としている。
を硫黄、セレン、テルル、ポロニウムのうちの少なくと
も一種で置換したことを特徴としている。
作用
本発明にかかる超電導体は酸化物セラミックスではな（
、例えば酸化物と硫化物からなる複合セラミックスであ
り、複合化は加工温度を下げることが本発明で実現され
る。
、例えば酸化物と硫化物からなる複合セラミックスであ
り、複合化は加工温度を下げることが本発明で実現され
る。
すなわち、本発明者らは、この種の酸化物セラミックス
の酸素元素を■ｂ族の酸素以外の元素例えば硫黄（Ｓ）
、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ポロニウム（Ｐｏ
）などで一部置換しても同様の超電導特性が得られるこ
とを発見した。この場合特に酸素の置換量が５０％以下
、すなわち、であると、特に安定な超電導特性が得られ
た。この理由の詳細は明らかではないが、Ｂ１−３ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物セラミックスの基体構造が酸
素置換量が５０％以下であれば安定に形成されたことを
示している。すなわち、５０％以上酸素を置換するとペ
ロブスカイト構造あるいは、ペロブスカイト構造を形成
する酸素八面体構造が安定に形成されない。この場合、
特に注目すべき点は、酸素を硫黄、セレン、テルル、ポ
ロニウム等で置換すると、結晶化温度が低くなり、この
種の材料の形成温度の低温化を可能とすることが明らか
になった。この場合、酸素の置換は必ずしも単一元素で
なくともよく、例えば硫黄とセレン、硫黄とテルルのよ
うに硫黄、セレン、テルル、ポロニウムの中から２種以
上用いればよいことも本発明者らは確認した。
の酸素元素を■ｂ族の酸素以外の元素例えば硫黄（Ｓ）
、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ポロニウム（Ｐｏ
）などで一部置換しても同様の超電導特性が得られるこ
とを発見した。この場合特に酸素の置換量が５０％以下
、すなわち、であると、特に安定な超電導特性が得られ
た。この理由の詳細は明らかではないが、Ｂ１−３ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物セラミックスの基体構造が酸
素置換量が５０％以下であれば安定に形成されたことを
示している。すなわち、５０％以上酸素を置換するとペ
ロブスカイト構造あるいは、ペロブスカイト構造を形成
する酸素八面体構造が安定に形成されない。この場合、
特に注目すべき点は、酸素を硫黄、セレン、テルル、ポ
ロニウム等で置換すると、結晶化温度が低くなり、この
種の材料の形成温度の低温化を可能とすることが明らか
になった。この場合、酸素の置換は必ずしも単一元素で
なくともよく、例えば硫黄とセレン、硫黄とテルルのよ
うに硫黄、セレン、テルル、ポロニウムの中から２種以
上用いればよいことも本発明者らは確認した。
実施例
以下本発明の内容をさらに深（理解させるために、さら
に具体的な具体実施例を示す。
に具体的な具体実施例を示す。
（具体実施例）
サファイア単結晶Ｒ面を基体１１として用い、焼結した
Ｂ ｉ （Ｓ ｒ Ｃａ ） ２ ＣＬｌ ２ ０
ｘ Ｓ Ｆターゲットの高周波プレナーマグネトロン
スパッタにより、被膜１２を付着させた。この場合、Ａ
ｒガスの圧力は０．５Ｐａ、スパッタリング電力１５０
Ｗ、スパッタリング時間６時間、被膜の膜厚５μｍ、基
体温度３５０℃であった。形成された被膜をさらに硫黄
雰囲気中で５００℃、２時間熱処理徐冷した。このよう
に、比較的低い加工温度で形成された被膜の室温抵抗率
は１０ｍΩｃｍ、超電導転移温度９０°Ｉくであった。
Ｂ ｉ （Ｓ ｒ Ｃａ ） ２ ＣＬｌ ２ ０
ｘ Ｓ Ｆターゲットの高周波プレナーマグネトロン
スパッタにより、被膜１２を付着させた。この場合、Ａ
ｒガスの圧力は０．５Ｐａ、スパッタリング電力１５０
Ｗ、スパッタリング時間６時間、被膜の膜厚５μｍ、基
体温度３５０℃であった。形成された被膜をさらに硫黄
雰囲気中で５００℃、２時間熱処理徐冷した。このよう
に、比較的低い加工温度で形成された被膜の室温抵抗率
は１０ｍΩｃｍ、超電導転移温度９０°Ｉくであった。
この場合、硫黄を添加しない場合５００℃の加工温度が
必要であった。
必要であった。
とりわけ、本発明にかかる超電導体は、超電導体を薄膜
化すると一層好都合でる。すなわち、薄膜化はＩｉｉ電
導体の素材を原子状／ａきいう極微粒子に分解してから
、基体上に堆積させるから、形成された超電導体の組成
は本質的に、従来の焼結体に比べて均質でしかも低温で
形成できる。したがって、非常に高精度の超電導体が実
現される。
化すると一層好都合でる。すなわち、薄膜化はＩｉｉ電
導体の素材を原子状／ａきいう極微粒子に分解してから
、基体上に堆積させるから、形成された超電導体の組成
は本質的に、従来の焼結体に比べて均質でしかも低温で
形成できる。したがって、非常に高精度の超電導体が実
現される。
また、本発明の超電導体を薄膜として形成するに際して
は、前述した種々の基体並びに結晶面を用いることがで
きるとともに、集積化も同様に可能である。
は、前述した種々の基体並びに結晶面を用いることがで
きるとともに、集積化も同様に可能である。
発明の効果
すでに説明したご七＜、本発明は酸素の一部置換により
結晶化温度を低く出来、超電導体の製造上有利な方法を
得ることができ、ＳｉあるいはＧａＡｓなどのデバイス
との集債化ならびに、ジョセフソン素子など各種の超電
導デバイスの要素材料に極めて好都合となる。特にこの
種の化合物超電導体の転移温度が室温になる可能性もあ
り、従来の実用の範囲は広（、本発明の工業的価値は高
い。
結晶化温度を低く出来、超電導体の製造上有利な方法を
得ることができ、ＳｉあるいはＧａＡｓなどのデバイス
との集債化ならびに、ジョセフソン素子など各種の超電
導デバイスの要素材料に極めて好都合となる。特にこの
種の化合物超電導体の転移温度が室温になる可能性もあ
り、従来の実用の範囲は広（、本発明の工業的価値は高
い。
図は本発明の一実施例の超電導体の基体構成図である。
１１・・・基体、１２・・・３元化合物被膜。
Claims (2)
- （１）主成分がＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ−Ｏの酸化物で
ありかつ、酸素の一部を硫黄、セレン、テルル、ポロニ
ウムのうちの少なくとも一種で置換したことを特徴とす
る超電導体。 - （２）硫黄、セレン、テルル、またポロニウム成分と酸
素成分の比率が 硫黄、セレン、テルルまたはポロニウム／酸素＜１であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027101A JPH0755826B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027101A JPH0755826B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 超電導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203220A true JPH01203220A (ja) | 1989-08-16 |
| JPH0755826B2 JPH0755826B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=12211694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63027101A Expired - Lifetime JPH0755826B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755826B2 (ja) |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63027101A patent/JPH0755826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0755826B2 (ja) | 1995-06-14 |
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