JPH01246105A - 超伝導酸化物およびその表面被覆方法 - Google Patents
超伝導酸化物およびその表面被覆方法Info
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- JPH01246105A JPH01246105A JP63073185A JP7318588A JPH01246105A JP H01246105 A JPH01246105 A JP H01246105A JP 63073185 A JP63073185 A JP 63073185A JP 7318588 A JP7318588 A JP 7318588A JP H01246105 A JPH01246105 A JP H01246105A
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- JP
- Japan
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- superconducting
- superconducting oxide
- carbon film
- component
- carbon
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- Pending
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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
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- 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
本発明は耐候性にすぐねた超伝導酸化物およびその表面
被覆方法に関する。
被覆方法に関する。
［従来の技術］
近年、液体窒素温度より高い温度で超伝導特性を示す酸
化物セラミックスの存在が明らかになり、各所で製造法
や特性等の改良検討が開始されている。
化物セラミックスの存在が明らかになり、各所で製造法
や特性等の改良検討が開始されている。
従来、超伝導酸化物はミクロンあるいはサブミクロン程
度の粒径を有するＣｕＯ、Ｙ２Ｏ，、Ｌｎ２Ｏ３（Ｉｎ
はランクメイド元素）等の酸化物原料粉体とＢａＣＯ３
粉体を所定の比率で混合し、成形した後、９００℃〜１
０００℃程度の酸素雰囲気下で焼結して製造するか、あ
るいは所定組成構造を持つ酸化物をターゲットとして、
真空中でスパッタリングして薄膜状酸化物を製造するこ
とが一般的である。
度の粒径を有するＣｕＯ、Ｙ２Ｏ，、Ｌｎ２Ｏ３（Ｉｎ
はランクメイド元素）等の酸化物原料粉体とＢａＣＯ３
粉体を所定の比率で混合し、成形した後、９００℃〜１
０００℃程度の酸素雰囲気下で焼結して製造するか、あ
るいは所定組成構造を持つ酸化物をターゲットとして、
真空中でスパッタリングして薄膜状酸化物を製造するこ
とが一般的である。
［発明か解決しようどする課題］
上記のような手段Ｃ形成した超伝導酸化物は、製造直後
は超伝導転移温度が９０１ｆ程度の潰れた特性を示すこ
とが知られている。しかし、空気中に含まれる水分が酸
化物内に侵入して超伝導酸化物構成元素のＢａと反応し
、超伝導酸化物の電子状態に変化を与え、超伝導転移温
度が低下することが知られている。
は超伝導転移温度が９０１ｆ程度の潰れた特性を示すこ
とが知られている。しかし、空気中に含まれる水分が酸
化物内に侵入して超伝導酸化物構成元素のＢａと反応し
、超伝導酸化物の電子状態に変化を与え、超伝導転移温
度が低下することが知られている。
本発明は表面状態が安定で耐候性にすぐれた超伝導酸化
物を提供すること、および超伝導酸化物の表面被覆方法
を提供することを目的とする。
物を提供すること、および超伝導酸化物の表面被覆方法
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］
このような目的を達成するために、本発明超伝導酸化物
は表面が炭素膜で覆われていることを特徴とする。
は表面が炭素膜で覆われていることを特徴とする。
本発明被覆方法は超伝導酸化物薄膜の表面に炭素膜を形
成することを特徴とする。
成することを特徴とする。
１作 用〕
本発明によれは、従来から知られ′Ｃいる（Ｙ。
Ｌｎ） （βａ、 Ｓｒ、 Ｃａ） ２ＣＬ１３ｆｌ
ｙ−ｘ系超伝県酸化物、あるいはＢｉ−Ｇ：ａ−５ｒ−
山Ｊ−０系超伝導酸化物など、各種製造方法で形成した
バルクもしくは薄膜超伝導体表面を炭素層で覆うことに
よって酸素の拡散、水分の拡散を抑え、超伝導特性を長
期間安定に保たせることができる。
ｙ−ｘ系超伝県酸化物、あるいはＢｉ−Ｇ：ａ−５ｒ−
山Ｊ−０系超伝導酸化物など、各種製造方法で形成した
バルクもしくは薄膜超伝導体表面を炭素層で覆うことに
よって酸素の拡散、水分の拡散を抑え、超伝導特性を長
期間安定に保たせることができる。
［実施例］
以下に実施例によって、本発明の詳細な説明する。
叉遁−叶工
Ｙ２Ｏ５，ＢａＣＯ３，ＣｕＯ粉末を１：２：３のモル
比に混合し、ベレット状に成形した物を酸素雰囲気中に
おいて９５０℃で５時間加熱し、その後室温まで徐冷し
てＹＢａｚＣＩｊｓｌ）ｙ−１１の組成からなる超伝導
酸化物を作製した。Ｘ線回折の結果、第１図に示すよう
に、この超伝導酸化物焼結体が超伝導層（斜方晶）のピ
ークを示す事が確認された。さらに４端子法によって抵
抗の温度変化を測定した結果、超伝導特性を示す臨界温
度（零抵抗になる温度）が９０にである事が判った。
比に混合し、ベレット状に成形した物を酸素雰囲気中に
おいて９５０℃で５時間加熱し、その後室温まで徐冷し
てＹＢａｚＣＩｊｓｌ）ｙ−１１の組成からなる超伝導
酸化物を作製した。Ｘ線回折の結果、第１図に示すよう
に、この超伝導酸化物焼結体が超伝導層（斜方晶）のピ
ークを示す事が確認された。さらに４端子法によって抵
抗の温度変化を測定した結果、超伝導特性を示す臨界温
度（零抵抗になる温度）が９０にである事が判った。
この試料を複数個作製して、−群の試料は焼結した後の
状態で、また他の一群は次に示す手順に従って炭素膜を
表面に形成した。両群の試料について耐候性試験を行っ
た。
状態で、また他の一群は次に示す手順に従って炭素膜を
表面に形成した。両群の試料について耐候性試験を行っ
た。
アルゴンガスにメタノールを数％混合したガスを流しな
がら、直流アーク放電によって高温プラズマ状態を出現
させた。高温プラズマによって、アルコールガスは分解
して炭素を発生し、発生り。
がら、直流アーク放電によって高温プラズマ状態を出現
させた。高温プラズマによって、アルコールガスは分解
して炭素を発生し、発生り。
た炭素を超伝導酸化物ベレット上に堆積させた。
ＹＢａ２ＣｕｓＯ７−Ｘ超伝導酸化物材料は、高温に加
熱されると酸素が離脱し、超伝導特性が劣化するので、
試料温度が上昇しないように玲却しながら炭素膜堆積を
行った。超伝導酸化物表面に形成された炭素膜厚は２０
・〜４０μ■であワだ。
熱されると酸素が離脱し、超伝導特性が劣化するので、
試料温度が上昇しないように玲却しながら炭素膜堆積を
行った。超伝導酸化物表面に形成された炭素膜厚は２０
・〜４０μ■であワだ。
上記のようにして得た、２種類の試料を、温度８０℃、
湿度８５％の環境条件に６時間放置した。両試料の表面
をＸ線回折測定を行った結果、表面に何も！Ａ理を施さ
なかった試料は、ＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ−ｘの特徴的な回
折ピークは消失し、同定不能なピークが現れた。炭素膜
を形成した試料は、炭素膜を除去した後、同様にＸ線回
折測定した結果ＹＢａ２Ｃｕ３０７−、に特徴的なピー
クが観測できた。炭素膜が高温・高温という劣悪な条件
下で、超伝導酸化物表面を保護する能力がある事を確認
できた。
湿度８５％の環境条件に６時間放置した。両試料の表面
をＸ線回折測定を行った結果、表面に何も！Ａ理を施さ
なかった試料は、ＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ−ｘの特徴的な回
折ピークは消失し、同定不能なピークが現れた。炭素膜
を形成した試料は、炭素膜を除去した後、同様にＸ線回
折測定した結果ＹＢａ２Ｃｕ３０７−、に特徴的なピー
クが観測できた。炭素膜が高温・高温という劣悪な条件
下で、超伝導酸化物表面を保護する能力がある事を確認
できた。
超伝導特性確認の他の手段として、両群の試料の磁化率
の温度特性を測定した。第２図に磁化率の温度特性を示
す。実線Ａは焼結直後の試料の特性であって、炭素膜を
形成した試料では、耐候性試験後もほぼこの曲線に一致
する特性を示した。
の温度特性を測定した。第２図に磁化率の温度特性を示
す。実線Ａは焼結直後の試料の特性であって、炭素膜を
形成した試料では、耐候性試験後もほぼこの曲線に一致
する特性を示した。
一方、表面に炭素膜を形成しなかった試料では、第２図
中破線Ｂで示すようにマイスナー効果の減少がみられ、
超伝導特性が劣化していることが判る。
中破線Ｂで示すようにマイスナー効果の減少がみられ、
超伝導特性が劣化していることが判る。
去閃０辻主
Ｙ２Ｏ３，ＢａＣＯ３，ＣｕＯ各粉末を１＋２：３のモ
ル比にひよう全混合した後、プロピレングリコールを・
少ド荻添加１５、ペースト状にした右の４−・、’１５
７（イブ１−リユーム安定化ジルコニア）基板上＋、−
ｇ＝ＩＴ＋シ、酸素雰囲気中で１０００℃で１時間加熱
焼成し、その９を室７品まで徐ン令し、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系から７シるノアさＳμＮの超伝導酸化物膜を形成
１．・た。同様の試料を禎数個作製し、実施イク１目と
同様に、 群はそのままの状態とし、他の一群には表面
に２〜・３μＩＩｌ程度の厚さの炭素膜を形成した。何
１の試料＃ａ９０Ｋｆ′１度の臨界温度を示した。両群
の試料を５０℃の水中に１０時間放置した後、臨界温度
を測定した。炭素膜を形成しｌこ試料では、臨界温度の
変化はなかったが、炭素膜を形成し？、２かった試料で
は、臨界温度の確定が出来ないほどであフた。薄膜の場
合は、全体積中に占める表面部分の割合が大きいので、
炭素液Ｊの効果は特に大きい。
ル比にひよう全混合した後、プロピレングリコールを・
少ド荻添加１５、ペースト状にした右の４−・、’１５
７（イブ１−リユーム安定化ジルコニア）基板上＋、−
ｇ＝ＩＴ＋シ、酸素雰囲気中で１０００℃で１時間加熱
焼成し、その９を室７品まで徐ン令し、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系から７シるノアさＳμＮの超伝導酸化物膜を形成
１．・た。同様の試料を禎数個作製し、実施イク１目と
同様に、 群はそのままの状態とし、他の一群には表面
に２〜・３μＩＩｌ程度の厚さの炭素膜を形成した。何
１の試料＃ａ９０Ｋｆ′１度の臨界温度を示した。両群
の試料を５０℃の水中に１０時間放置した後、臨界温度
を測定した。炭素膜を形成しｌこ試料では、臨界温度の
変化はなかったが、炭素膜を形成し？、２かった試料で
は、臨界温度の確定が出来ないほどであフた。薄膜の場
合は、全体積中に占める表面部分の割合が大きいので、
炭素液Ｊの効果は特に大きい。
炭素被覆の１９さけ１μｍ程度で効果がある。１［発、
明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば超伝導酸化物表面
に°比較的低温で炭素膜仝、形成することにＪ、っ−〔
、従来問題であった超伝導体の還元劣化を抑制すること
が出来た。実施例ではＹＳＺ上ムこ形成した超伝導酸化
物膜への炭素膜の効果のみを説明したか、基板として使
用できる材料は単にＹＳＺに限らず、Ｓ！、 Ａｇ、
ＰＬ、 Ａｌ２Ｏ３等の基板に形成された超伝導酸化物
に炭素を被覆することも有効であることは言うまでもな
く、環境条件に一対する耐性なり―えることが出来る。
明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば超伝導酸化物表面
に°比較的低温で炭素膜仝、形成することにＪ、っ−〔
、従来問題であった超伝導体の還元劣化を抑制すること
が出来た。実施例ではＹＳＺ上ムこ形成した超伝導酸化
物膜への炭素膜の効果のみを説明したか、基板として使
用できる材料は単にＹＳＺに限らず、Ｓ！、 Ａｇ、
ＰＬ、 Ａｌ２Ｏ３等の基板に形成された超伝導酸化物
に炭素を被覆することも有効であることは言うまでもな
く、環境条件に一対する耐性なり―えることが出来る。
なお、炭素膜の形成には、エラ２ノールなど一価のアル
コール、エヂレングリコ・−ルその他の多価）′ル、二
１−ルまたは芳香族化合物を用いることができ、さらに
実施例に記載した高温プラズマを用いで発生した炭素の
他に、炭化水素、フッ素化炭素、あるいはどれらの混合
物等を原着とした低温プラズマにＪ：っ゛（得られるダ
イヤ千ノドライク炭素膜、α−クロロ−〇−キシレン等
を原料と１）たＣＶＤはうによっ′Ｃ得られるグラファ
イト・ライク炭素膜、あるいは真空中で炭素を電子ビー
ムで蒸発さｔ″（得られる炭素膜であっても良く、炭素
膜の形成力者去によって本発明の主旨は失われないこと
は言うまでもない。
コール、エヂレングリコ・−ルその他の多価）′ル、二
１−ルまたは芳香族化合物を用いることができ、さらに
実施例に記載した高温プラズマを用いで発生した炭素の
他に、炭化水素、フッ素化炭素、あるいはどれらの混合
物等を原着とした低温プラズマにＪ：っ゛（得られるダ
イヤ千ノドライク炭素膜、α−クロロ−〇−キシレン等
を原料と１）たＣＶＤはうによっ′Ｃ得られるグラファ
イト・ライク炭素膜、あるいは真空中で炭素を電子ビー
ムで蒸発さｔ″（得られる炭素膜であっても良く、炭素
膜の形成力者去によって本発明の主旨は失われないこと
は言うまでもない。
第１図はＹＢａｚ（：ｕＪｙ−ｘのＸ線回折図、第２図
は炭素膜を形成した試料および炭素膜を形成しなかった
試料の磁化率の温度依存性を示す特性図′Ｐある。 特許出願人 日本型イ３電話株式会ネ」代 理 人
弁理士 谷 義 −
は炭素膜を形成した試料および炭素膜を形成しなかった
試料の磁化率の温度依存性を示す特性図′Ｐある。 特許出願人 日本型イ３電話株式会ネ」代 理 人
弁理士 谷 義 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）表面が炭素膜で覆われていることを特徴とする超伝
導酸化物。 ２）超伝導酸化物薄膜の表面に炭素膜を形成することを
特徴とする超伝導酸化物の表面被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073185A JPH01246105A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 超伝導酸化物およびその表面被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073185A JPH01246105A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 超伝導酸化物およびその表面被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246105A true JPH01246105A (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=13510827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073185A Pending JPH01246105A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 超伝導酸化物およびその表面被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01246105A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948413A (en) * | 1987-06-04 | 1990-08-14 | Taki Chemical Co., Ltd. | Physiologically active agent for agriculture use |
| US5288697A (en) * | 1991-05-15 | 1994-02-22 | Basf Aktiengesellschaft | Production of thin protective polyimide layers on high temperature superconductors |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63073185A patent/JPH01246105A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948413A (en) * | 1987-06-04 | 1990-08-14 | Taki Chemical Co., Ltd. | Physiologically active agent for agriculture use |
| US5288697A (en) * | 1991-05-15 | 1994-02-22 | Basf Aktiengesellschaft | Production of thin protective polyimide layers on high temperature superconductors |
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