JPH01212221A

JPH01212221A - Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物

Info

Publication number: JPH01212221A
Application number: JP63035572A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Honbou; 本坊　寿吉
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1989-08-25

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物に関する。

さらに詳しくは、高温超伝導材料とその応用に関する。

〔従来技術〕

液体窒素の温度７７°に以上の臨界温度を有する超伝導
材料の出現は、さまざまな産業分野への利用が検討され
ている。たとえば、電力分野への利用では、大容量の超
伝導発電機、エネルギー貯蔵、変電、送電等を含む電力
システムの開発が予想されている。また、核融合等の新
エネルギー開発用超伝導マグネット、さらに永久電流を
利用した強磁場の発生技術、たとえば、磁気浮上列車、
医療用分野でのＭＨＩへの利用、高速コンピューターへ
の応用等、あらゆる産業分野で利用法が検討されている
。

Ｋ１Ｎ１Ｆ４の構造を持つＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の３
０”ＫＫおける超伝導は１９８６年に、また、Ｋ、Ｎｉ
Ｆ。

と良く似たペロプスカイト三層構造を持つＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系の９０°Ｋにおける超伝導は１９８７年に発見
された。Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のＬａをＹに置換える
ことＫよって超伝導転位オンセット温度Ｔｅが大巾に上
昇した理由はＬａよシも質量の軽いＹ原子の方がヤーン
テーラ−効果をよシ強く起し易いためと考えられている
。

現在のところ、高温超伝導の起因は明らかではないが、
多くの実験結果からＣｕ−００填毘が高温超伝導発現に
必要不可欠であり、しかも酸素欠陥が規則正しく並んで
おシ、この秩序的酸素欠陥が高温超伝導を示す原因と推
定されている。かかる事情から銅と同じｄ電子配置をと
る原子として銀を用いた場合にも銅と同じ超伝導を示す
ことが予想されるが、Ｙ−Ｂａ−Ａｇ−０系では超伝導
状態は示さない。

また、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の銅原子の一部を銀原子で
置換したＹＢａｔ　（Ｃｕｔ−ａｅＡｇｘ’）　−０ｙ
−ｚ　ＫおいてＸの値が０．１〜０．６の範囲での超伝
導転移オンセット温度Ｔｅは銀原子を加えないＹＢａｔ
ＣｕｓＯｙ−ｇのＴｅの値よシも低（、ｘの値が大きく
なるに従ってＴｃＯ値は低くなると言われている（　Ｊ
ＪＡＰ２６（５）　Ｌ８３２（１９８７）　）。

以上のように、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のＣｕ原子の一部
を銀原子に置換しても効果が認められず、超伝導転移オ
ンセット温度を上昇させることができない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、上記問題点に鑑み、ＹＢａｔ　（Ｃｕｔ−
ａＡｇ粘−〇系の超伝導転移オンセット温度を上昇させ
るべく研究を重ね本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の目的は、超伝導転位オンセット温度
の高いＹ−Ｂａｇ（Ｃｕｔ−２Ａｇｘ入−〇系物質とそ
の製造法を提供することであ夛、更に有用な高温超伝導
材料を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の酸化物は、一般式％式％（１）で示されるととを特徴とする。

本発明の酸化物の製造法は、イツトリウム、バリウム、
銅および銀のそれぞれの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸
塩、酢酸塩もしくは塩化物をｙ、ｎａ。

Ｃｕ　％Ａｇの原子比率１：２：３−３ｇ：３ｓ：（こ
こで０．０１≦ｚ＜０．１）で調合し、８５０℃を越え
ない温度で焼成した後、９５０℃以下で焼結し、ついで
酸素を含む雰囲気下で１００℃／時間以下の冷却速度、
もしくは４００〜６００℃で焼鈍し、一般式％式％で示される酸化物を製造することを特徴とする。

本発明の製造法の原料であるイツトリウム、バリウム、
銅および銀のそれぞれの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸
塩、酢酸塩もしくは塩化物の具体例としては、つぎの化
合物をあげることができる。

イツトリウムの化合物として、ＹｔＯｓ　、ＹＣＩｓ、
Ｙ（Ｎｏｓ）ｎ、バリウムの化合物として、ＢａＯ１Ｂ
ａＣＯ，、Ｂａ（Ｎｏｔ）ｔ、Ｂ　ａ　（ＣＨｓＣＯＯ
）ｔ、Ｂａ（ＯＨ）ｔ、ＢａＣ７ｔ、銅の化合物として
、ＣｕＯ１Ｃｕ！　（ＯＨ）ｓ　・Ｎｏｔ、Ｃｕ　（Ｏ
Ｈ−ＣＩ　）！　・３ＨｔＯ１Ｃｕ　（ＣＨ８ＣＯＯ）
！、ＣｕＣ１，銀の化合物として、Ａｇｏ％ＡｇＮＯｓ
　、ＡｇｔＳＯ４、ＣＨ，ＣＯＯＡｇ、ＡｇＣＡ’など
である。

原料の化合物はＹ、　Ｂａｂ　Ｃｕ％Ａｇの原子比率が
１：２：３−３ｇ：３ａ＝（こζで、０．０１≦２〈０
．１である）なるように混合し、均一になるように調合
するのが好ましい。

本発明の焼成は上記の調合物を酸素を含む雰囲気下で、
水溶液の状態にあっては８５０℃以下の温度で、固体の
状態にあっては８５０℃以下、好ましくは８５０℃〜８
００℃の温度範囲内で５時間以上加温する。焼成温度が
８５０℃を越える温度で焼成した場合には銀原子が分離
し超伝導を示す結晶構造の中に入らない。また、焼成時
間が５時間よシ短かいと結晶成長が遅く、好ましい超伝
導を示す結晶構造に成長し難い。

本発明における焼結は焼成した物をいったん粉砕し錠剤
成型器で加圧成型した後、９５０℃以下好ましくは９５
０℃〜８５０℃の温度で５時間を越えない範囲で加熱す
る。この場合、好ましい高温超伝導材料を得るためには
焼結温度が重要な要素であって、９５０℃を越える温度
で焼結した場合には、銀原子が分離析出して好ましい結
晶構造の中に入らず、また、８５０℃以下の低い温度で
は好ましい結晶構造の成長が遅く実用的でない。

時間は５時間を越える長い時間加熱した場合にも銀原子
の分離析出が起こるので、５時間以下が好ましい。

本発明における焼鈍は、所定温度および所定時間焼成後
、酸素を含む雰囲気下で１００℃／時間以下の冷却速度
で冷却するか、もしくは４００〜６００℃の温度範囲で
行なう。冷却速度が１００℃／時間よシも速い速度で冷
却した場合には結晶構造に含まれる酸素原子の量が不足
し高温超伝導を示す構造が形成されない。また、４００
℃よυも低い温度で焼鈍した場合には、物質移動が不充
分で超伝導を示すために必要な酸素原子が結晶構造の中
に入シにくいし、また、６００℃よシ高温で焼鈍した場
合には逆に原子振動が激しく、酸素イオンが抜けてしま
うので好ましくない。

本発明によって従来Ｙ−Ｂａ　−Ｃｕ−０系の銅原子の
一部を銀原子に置換して超伝導転位オンセット温度Ｔｃ
が低くなると考えられていたが、本発明によって銀原子
の置換でＴｃを高くなることを見出し、Ｙ　Ｂａｇ　（
Ｃｕｔ−ｘＡＩＫ　ｓ：入０．−８系酸化物が超伝導材
料として利用が可能となった。

以下、実施例にて本発明を説明する。

実施例１〜２、比較例１〜５Ｙ２Ｏ２、ＢａＣＯ４、ＣｕＯおよびＡｇｏの粉末をＹ
：Ｂａ　：Ｃｕ　：Ａｇ＝　１　：　２　：　（３−３
ｘ）　：　３ｘの原子比率で配合し、表１に示す条件に
もとづいて焼成後、ペレットの状態にして焼結し、その
後、冷却もしくは焼鈍を行ない酸化物を得た。

この酸化物の温度依存性から超伝導転位オンセット温度
Ｔｅを測定し、液体窒素の温度でのマイスナー効果の有
無を調べた。その結果を表ＩＫ示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式ＹＢａ＿２（Ｃｕ＿１＿−＿ｘＡｇ＿ｘ）＿３Ｏ＿７＿
−＿ｚ〔ここで０．０１≦ｘ＜０．１、Ｚ＜１である。〕で示されることを特徴とするＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸
化物。
（２）イットリウム、バリウム、銅および銀のそれぞれ
の酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、もしくは
塩化物をＹ、Ｂａ、Ｃｕ、Ａｇの原子比率１：２：３−
３ｘ：３ｘ（ここで０．０１≦ｘ＜０．１）で調合し、
８５０℃を越えない温度で焼成した後、９５０℃以下で
焼結し、ついで酸素を含む雰囲気下で１００℃／時間以
下の冷却速度もしくは４００〜６００℃で焼鈍すること
を特徴とする一般式ＹＢａ＿２（Ｃｕ＿１＿−＿ｘＡｇ
＿ｘ）＿３Ｏ＿７＿−＿ｚ〔ここで０．０１≦ｘ＜０．
１、Ｚ＜１である。〕で示される酸化物の製造法。
（３）イットリウム、バリウム、銅および銀のそれぞれ
の酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩もしくは塩
化物がＹ＿２Ｏ＿３、ＢａＣＯ＿３、ＣｕＯ、ＡｇＯで
ある請求項（２）の製造法。
（４）請求項（１）の酸化物からなることを特徴とする
高温超伝導材料。