JPH01301590A - 酸化物超伝導体単結晶作製方法 - Google Patents
酸化物超伝導体単結晶作製方法Info
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- JPH01301590A JPH01301590A JP63130327A JP13032788A JPH01301590A JP H01301590 A JPH01301590 A JP H01301590A JP 63130327 A JP63130327 A JP 63130327A JP 13032788 A JP13032788 A JP 13032788A JP H01301590 A JPH01301590 A JP H01301590A
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- oxide superconductor
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- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
[!業上の利用分!I’? ]
本発明は、酸化物超伝導体の単結晶作製方法に閏するも
のである。
のである。
[従来の技術]
従来、酸化物超伝導体単結晶は白金や金等のるつぼ中で
CuOやBaOをフラックスとし、高温に保持した後冷
却することにより得られていた。従来の方法で得られて
いる酸化物超伝導体の超伝導転移温度(Tc)は、作製
後、酸素中で約400〜600℃の温度下において数日
間以上の熱処理をして始めて90にとなる。
CuOやBaOをフラックスとし、高温に保持した後冷
却することにより得られていた。従来の方法で得られて
いる酸化物超伝導体の超伝導転移温度(Tc)は、作製
後、酸素中で約400〜600℃の温度下において数日
間以上の熱処理をして始めて90にとなる。
[発明が解決しようとする課題]
このように、従来の方法は、高価なるつぼや長時間にわ
たる熱処理が必要であるという欠点があった。
たる熱処理が必要であるという欠点があった。
本発明の目的は、良好な酸化物超伝導体単結晶を簡易に
製造する方法を提供することにある。
製造する方法を提供することにある。
[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、木発明はペロブスカ
イト構造を持つYおよびランタノイド系酸化物超伝導体
J11結品の作成方法において、酸化物超伝導体を構成
する元素を少なくとも一種類含む酸化物と、酸化物超伝
導体を構成する元素を少なくとも一種類含む酸化物の一
部をふっ素化をした化合物との混合体を加熱し、該混合
体中にA1結晶を成長させることを45 b5tとする
。
イト構造を持つYおよびランタノイド系酸化物超伝導体
J11結品の作成方法において、酸化物超伝導体を構成
する元素を少なくとも一種類含む酸化物と、酸化物超伝
導体を構成する元素を少なくとも一種類含む酸化物の一
部をふっ素化をした化合物との混合体を加熱し、該混合
体中にA1結晶を成長させることを45 b5tとする
。
さらに本発明はペロブスカイト構造を持つYおよびラン
タノイド系酸化物超伝ミダ体!11結晶の作成方法にお
いて、目的とする単結晶の組成と実質的に同一の組成の
酸化物と、該酸化物と組成比の異なる第2の酸化物と該
第2の酸化物の一部をふっ素化した化合物の混合物から
なる共存体を作製し、該共存体を加熱後冷却して該共存
体中に単結晶を成長させることを特徴とする。
タノイド系酸化物超伝ミダ体!11結晶の作成方法にお
いて、目的とする単結晶の組成と実質的に同一の組成の
酸化物と、該酸化物と組成比の異なる第2の酸化物と該
第2の酸化物の一部をふっ素化した化合物の混合物から
なる共存体を作製し、該共存体を加熱後冷却して該共存
体中に単結晶を成長させることを特徴とする。
[作 用]
木発明は、酸化物超伝導体を構成する元素を少なくとも
一種類含む酸化物と酸化物超伝導体を構成する元素を少
なくとも一種類含む酸化物の一部をふっ素化をした化合
物との混合体が、酸化物超伝導体単結晶の融点より低い
温度で部分融解する特徴を利用する。本発明においては
、この部分融解成分がフラックスの役’!r31をし、
圧粉体自身が形を保持し、るつぼとしての役割を果たし
、内部に酸化物超伝導体単結晶を成長させる。
一種類含む酸化物と酸化物超伝導体を構成する元素を少
なくとも一種類含む酸化物の一部をふっ素化をした化合
物との混合体が、酸化物超伝導体単結晶の融点より低い
温度で部分融解する特徴を利用する。本発明においては
、この部分融解成分がフラックスの役’!r31をし、
圧粉体自身が形を保持し、るつぼとしての役割を果たし
、内部に酸化物超伝導体単結晶を成長させる。
酸化物超伝導体単結晶作製工程は、原料の作製工程と単
結晶形成用の圧粉体を作製する工程と、この圧粉体を酸
素雰囲気中の電気炉の中で焼成する工程とを含む。この
工程において必要なものは、原料粉等を混合する混合機
、試料を置くボートとしてのアルミナ等の市販のセラミ
ック板と。
結晶形成用の圧粉体を作製する工程と、この圧粉体を酸
素雰囲気中の電気炉の中で焼成する工程とを含む。この
工程において必要なものは、原料粉等を混合する混合機
、試料を置くボートとしてのアルミナ等の市販のセラミ
ック板と。
一般に用いられているガスを流すことができ温度を制御
できる管状炉とがあればよい。このように、酸化物超伝
導体を作製するための一般的な装置だけあればよく、高
価なるつぼを必要としない。さらに、るつぼを使用しな
いことから成長した単結晶への酸素拡ffkの障害がな
くなり、−工程で酸素を十分に単lに晶へ与えることが
でき、再度長時間にわたる酸素中における熱処理をする
必要がない。
できる管状炉とがあればよい。このように、酸化物超伝
導体を作製するための一般的な装置だけあればよく、高
価なるつぼを必要としない。さらに、るつぼを使用しな
いことから成長した単結晶への酸素拡ffkの障害がな
くなり、−工程で酸素を十分に単lに晶へ与えることが
でき、再度長時間にわたる酸素中における熱処理をする
必要がない。
[実施例]
以下に木発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1
酸化物超伝導体を構成する元素を少なくとも一種類含む
酸化物としてY B a 2 Cu 、 OXおよびY
It a 、Cu 、O、を、Y2O,、Ba(:0
3.CuOの粉体をそれぞれの化学当量に配合した後混
合し、酸素雰囲気中最高温度950℃で熱処理して作製
し、らいかい機で粉砕し、それぞれの酸化物の粉末を得
た。酸化物超伝導体を41′4成する元素を少なくとも
一種類含む酸化物の一部をふり素化をした化合物として
Ytla、、CugFwOzを、Y2O3,naF、C
uOの粉体を化学当量に配合した後混合し、空気中最高
温度950℃で熱処理して作製し、らいかい機で粉砕し
粉末を得た。このようにして作製したYtla、Cu9
0.とYlla8Cu9FwO□とを同重量の割合てら
いかい機を用い混合し混合体を作製した。
酸化物としてY B a 2 Cu 、 OXおよびY
It a 、Cu 、O、を、Y2O,、Ba(:0
3.CuOの粉体をそれぞれの化学当量に配合した後混
合し、酸素雰囲気中最高温度950℃で熱処理して作製
し、らいかい機で粉砕し、それぞれの酸化物の粉末を得
た。酸化物超伝導体を41′4成する元素を少なくとも
一種類含む酸化物の一部をふり素化をした化合物として
Ytla、、CugFwOzを、Y2O3,naF、C
uOの粉体を化学当量に配合した後混合し、空気中最高
温度950℃で熱処理して作製し、らいかい機で粉砕し
粉末を得た。このようにして作製したYtla、Cu9
0.とYlla8Cu9FwO□とを同重量の割合てら
いかい機を用い混合し混合体を作製した。
第1図にYBa2Cu3O,、YBa6(:ugFw0
2 、およびこれらを同ffl量で配合した混合体の酸
素雰囲気中におけるTG(重量−温度)曲線およびDT
^ (示差熱温度)曲線を示す。曲線Aで示ずY[1a
aCuoO,は1038℃に重量減少を伴う吸熱反応ピ
ークを持ち、この温度付近で融解する。曲線B、で示ず
YBaaCuoO,は1093℃にffi量減少を伴う
吸熱反応ピークを持ち、この温度付近で融解する。曲線
Cで示す混合体には、これらのピーク温度より低い温度
領域に新たに2つの重量減少を伴う吸熱ピークが生ずる
。945℃の吸熱ピークは試料の変形がみられないが、
969℃の吸熱ピークにおいては試料より少量の溶融
物が出るのが観察された。969℃が、この混合体の初
めの融解ピーク温度である。
2 、およびこれらを同ffl量で配合した混合体の酸
素雰囲気中におけるTG(重量−温度)曲線およびDT
^ (示差熱温度)曲線を示す。曲線Aで示ずY[1a
aCuoO,は1038℃に重量減少を伴う吸熱反応ピ
ークを持ち、この温度付近で融解する。曲線B、で示ず
YBaaCuoO,は1093℃にffi量減少を伴う
吸熱反応ピークを持ち、この温度付近で融解する。曲線
Cで示す混合体には、これらのピーク温度より低い温度
領域に新たに2つの重量減少を伴う吸熱ピークが生ずる
。945℃の吸熱ピークは試料の変形がみられないが、
969℃の吸熱ピークにおいては試料より少量の溶融
物が出るのが観察された。969℃が、この混合体の初
めの融解ピーク温度である。
混合体は、出発原料より低い温度で分解および部分融解
する。
する。
第2図にA1結晶作製のための圧粉体の構成を示す。Y
Ba2Cu30X(図中1で示す) t、sgと混合体
(図中2で示す) 3.0gとを交互に重ね、第2図に
示ずJ:つな径26mmの圧粉体を作製した。この圧粉
体をアルミナ板3上に1在き、酸素を流ずことができか
つ温度jl(制御可能な、アルミナの炉芯管を用いた管
状の電気炉中に首いた。酸素を流し、室温からゆっくり
とR温し最高温度(955℃、960℃、970℃)に
した後20時間保持し、ゆっくり降温して4を結晶作製
熱処理を行った。 955℃、960℃、970℃の何
れの場合においても第3図に示すように、圧粉体内部に
生じた空胴4内に板状のYBa2Cu3Oxの単結晶5
が成長した。この単結晶の、電気抵抗の温度依存性を第
4図に示す。得られた単結晶は超伝導の転移の中心が9
1.5にで転移幅が1に以下と、酸素中の後熱処理なし
で急峻な超伝導転移を示した。
Ba2Cu30X(図中1で示す) t、sgと混合体
(図中2で示す) 3.0gとを交互に重ね、第2図に
示ずJ:つな径26mmの圧粉体を作製した。この圧粉
体をアルミナ板3上に1在き、酸素を流ずことができか
つ温度jl(制御可能な、アルミナの炉芯管を用いた管
状の電気炉中に首いた。酸素を流し、室温からゆっくり
とR温し最高温度(955℃、960℃、970℃)に
した後20時間保持し、ゆっくり降温して4を結晶作製
熱処理を行った。 955℃、960℃、970℃の何
れの場合においても第3図に示すように、圧粉体内部に
生じた空胴4内に板状のYBa2Cu3Oxの単結晶5
が成長した。この単結晶の、電気抵抗の温度依存性を第
4図に示す。得られた単結晶は超伝導の転移の中心が9
1.5にで転移幅が1に以下と、酸素中の後熱処理なし
で急峻な超伝導転移を示した。
比較例1
実施例1の第2図に示しである圧粉体を最高温度945
℃、980℃と最高温度のみ変えて、実施例1と同様な
単結晶作製実験を行った。945℃では圧粉体は変形せ
ず、 980℃では空胴は生じたが内部に単結晶は成長
していなかった。
℃、980℃と最高温度のみ変えて、実施例1と同様な
単結晶作製実験を行った。945℃では圧粉体は変形せ
ず、 980℃では空胴は生じたが内部に単結晶は成長
していなかった。
実施例1.比較例1との結果から、単結晶が得らえる温
度範囲は酸素雰囲気中における初めの融解ピーク温度を
中心として一り0℃〜÷lθ℃の範囲である。
度範囲は酸素雰囲気中における初めの融解ピーク温度を
中心として一り0℃〜÷lθ℃の範囲である。
比較例2
実施例1の第2図に示しである圧粉体を最高温度960
℃で加熱し、雰囲気を酸素からアルゴンに変えて、実施
例1と同様な単結晶作製実験を行った。その結果、単結
晶は得られなかった。
℃で加熱し、雰囲気を酸素からアルゴンに変えて、実施
例1と同様な単結晶作製実験を行った。その結果、単結
晶は得られなかった。
夫五■ユ
実施例1に記載しであるY[1aaCu90.とYBa
2CuJwO□とを同mNの割合てらいかい機を用い混
合し、得られた混合体を用いて径26+nmの圧粉体を
作製した。最高温度を960℃とし、実施例1と同様な
A1結晶作製実験を行った。圧粉体内部に生じた空Jl
li内に板状のY[1a2Cu30yの単結晶が成長し
た。実施例1に比べて、空胴内に成長した41結晶の数
は少なかったが、単結晶としての特性は変わらなかった
。
2CuJwO□とを同mNの割合てらいかい機を用い混
合し、得られた混合体を用いて径26+nmの圧粉体を
作製した。最高温度を960℃とし、実施例1と同様な
A1結晶作製実験を行った。圧粉体内部に生じた空Jl
li内に板状のY[1a2Cu30yの単結晶が成長し
た。実施例1に比べて、空胴内に成長した41結晶の数
は少なかったが、単結晶としての特性は変わらなかった
。
実施例3
実施例1に記載しであるYBa、Cu90.とY11a
6CugFwO□とを同重量の割合でらいかい機を用い
混合し、混合体中にYBa2Cu3Ox粉末を分散させ
て径2[immの圧粉体を作製し、最高温度960℃と
し、実施例1と同様な単結晶作製実験を行った。
6CugFwO□とを同重量の割合でらいかい機を用い
混合し、混合体中にYBa2Cu3Ox粉末を分散させ
て径2[immの圧粉体を作製し、最高温度960℃と
し、実施例1と同様な単結晶作製実験を行った。
圧粉体内部に生じた空胴内に板状のYBa2Cu3後記
の111−結晶が成長した。実施例1に比べて、単結晶
としての特性は変わらなかった。
の111−結晶が成長した。実施例1に比べて、単結晶
としての特性は変わらなかった。
犬殿狙1
基板としてアルミナ板に代えてSrTiO3結晶板を用
い、実施例3と同様なJ1i結晶作製実験を行った。圧
粉体内部に生じた空1洞内に板状のYBa2Cu30x
の単結晶が成長すると共に5rTiO,結晶板にY[1
a2Cu、0.(の単結晶が成長した。実施例1に比べ
て、単結晶としての特性は変わらなかった。
い、実施例3と同様なJ1i結晶作製実験を行った。圧
粉体内部に生じた空1洞内に板状のYBa2Cu30x
の単結晶が成長すると共に5rTiO,結晶板にY[1
a2Cu、0.(の単結晶が成長した。実施例1に比べ
て、単結晶としての特性は変わらなかった。
実施例5
Y[la、Cu50にとYBa4Cu5FLOmとの混
合体を実施例1におけるY[la、Cu、O,とYBa
aCu、、Fw02との混合体を作製する手順と同様の
手順で作製した。
合体を実施例1におけるY[la、Cu、O,とYBa
aCu、、Fw02との混合体を作製する手順と同様の
手順で作製した。
YBa2Cu3OxとYBa4Cu5Fjomとの混合
体の初めの融解ピーク温度は968℃であり、YBa6
CuJ、とYOa、Cu3PwO□の混合体の融解ピー
ク温度とほぼ同じであった。Y[1a4Cu501とY
[1a4(:usFxo+sとの混合体3.0gとY[
la、Cu、0.1.5gとを交互に重ね、第2図に示
したと同様に径26mmの圧粉体を作製した。最高温度
を960℃とし、実施例1と同様な単結晶作製実験を行
った。圧粉体内部に生じた空調内に板状のYBa2Cu
3Oxの単結晶が成長した。実施例1に比べて、単結晶
としての特性は変わらなか)た。
体の初めの融解ピーク温度は968℃であり、YBa6
CuJ、とYOa、Cu3PwO□の混合体の融解ピー
ク温度とほぼ同じであった。Y[1a4Cu501とY
[1a4(:usFxo+sとの混合体3.0gとY[
la、Cu、0.1.5gとを交互に重ね、第2図に示
したと同様に径26mmの圧粉体を作製した。最高温度
を960℃とし、実施例1と同様な単結晶作製実験を行
った。圧粉体内部に生じた空調内に板状のYBa2Cu
3Oxの単結晶が成長した。実施例1に比べて、単結晶
としての特性は変わらなか)た。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明は、酸素雰囲気中の電気炉
中で圧粉体を熱処理することにより、簡単に酸化物超伝
導体単結晶作製できる利点がある。A1結晶が簡単にで
きるようになると、酸化物超伝導体単結晶を用いた5Q
ID等の素子の開発が可能となる。
中で圧粉体を熱処理することにより、簡単に酸化物超伝
導体単結晶作製できる利点がある。A1結晶が簡単にで
きるようになると、酸化物超伝導体単結晶を用いた5Q
ID等の素子の開発が可能となる。
第1図はYBa2Cu3Ox 、 Y[laaCu9F
wOz 、および、これらを四重iπQ配合した混合体
の酸素雰囲気中におりるTGおよびDT八へ線を示す特
性図、第2図は本発明実施例における圧粉体の構成を示
す模式図、 第3図は本発明実施例における酸化物超伝導体単結晶の
成長状態を示す模式図、 第4図は実施例1において得られたY If a 2
[: u 30 X単結晶の電気抵抗の温度依存性を示
す特性図である。 1 −Y[1atCu30x 層、 2− YIlaaCu90yとYBaaCueFwOz
を同重量で配合した混合体層、 3・・・アルミナ板、 4・・・空胴、 5−YBa2Cu3Ox 、qL結晶。
wOz 、および、これらを四重iπQ配合した混合体
の酸素雰囲気中におりるTGおよびDT八へ線を示す特
性図、第2図は本発明実施例における圧粉体の構成を示
す模式図、 第3図は本発明実施例における酸化物超伝導体単結晶の
成長状態を示す模式図、 第4図は実施例1において得られたY If a 2
[: u 30 X単結晶の電気抵抗の温度依存性を示
す特性図である。 1 −Y[1atCu30x 層、 2− YIlaaCu90yとYBaaCueFwOz
を同重量で配合した混合体層、 3・・・アルミナ板、 4・・・空胴、 5−YBa2Cu3Ox 、qL結晶。
Claims (2)
- (1)ペロブスカイト構造を持つYおよびランタノイド
系酸化物超伝導体単結晶の作成方法において、酸化物超
伝導体を構成する元素を少なくとも一種類含む酸化物と
、酸化物超伝導体を構成する元素を少なくとも一種類含
む酸化物の一部をふっ素化をした化合物との混合体を加
熱し、該混合体中に単結晶を成長させることを特徴とす
る酸化物超伝導体単結晶作製方法。 - (2)ペロブスカイト構造を持つYおよびランタノイド
系酸化物超伝導体単結晶の作成方法において、目的とす
る単結晶の組成と実質的に同一の組成の酸化物と、該酸
化物と組成比の異なる第2の酸化物と該第2の酸化物の
一部をふっ素化した化合物の混合物からなる共存体を作
製し、該共存体を加熱後冷却して該共存体中に単結晶を
成長させることを特徴とする酸化物超伝導体単結晶の作
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130327A JPH01301590A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 酸化物超伝導体単結晶作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130327A JPH01301590A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 酸化物超伝導体単結晶作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301590A true JPH01301590A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15031702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130327A Pending JPH01301590A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 酸化物超伝導体単結晶作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602344B2 (en) | 2000-06-21 | 2003-08-05 | Seiko Epson Corporation | Ceramic film and method of manufacturing the same, semiconductor device, and piezoelectric device |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63130327A patent/JPH01301590A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602344B2 (en) | 2000-06-21 | 2003-08-05 | Seiko Epson Corporation | Ceramic film and method of manufacturing the same, semiconductor device, and piezoelectric device |
| US7138013B2 (en) | 2000-06-21 | 2006-11-21 | Seiko Epson Corporation | Ceramic film and method of manufacturing the same, semiconductor device, and piezoelectric device |
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