JPH02107556A - 酸化物超伝導体組成物の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体組成物の製造方法Info
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- JPH02107556A JPH02107556A JP63258602A JP25860288A JPH02107556A JP H02107556 A JPH02107556 A JP H02107556A JP 63258602 A JP63258602 A JP 63258602A JP 25860288 A JP25860288 A JP 25860288A JP H02107556 A JPH02107556 A JP H02107556A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4512—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing thallium oxide
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、各種の超伝導応用装置や超伝導素子に使用さ
れる酸化物超伝導材料に関するものである。
れる酸化物超伝導材料に関するものである。
（従来の技術）
現在、超伝導材料としては、すでに金属・合金系超伝導
材料、化合物超伝導材料などが実用化されている。超伝
導材料は超伝導磁石用のコイルやジョセフソン素子など
のエレクトロニクスデバイスなどを作るのに用いられ、
特にジョセフソン接合の高感度性、高精度性、低雑音性
を利用した５ＱＵＩＤや精密計測への応用の他、ジョセ
フソン接合の高速応答性と低消費電力性に着目した電子
計算機への応用が期待されている。
材料、化合物超伝導材料などが実用化されている。超伝
導材料は超伝導磁石用のコイルやジョセフソン素子など
のエレクトロニクスデバイスなどを作るのに用いられ、
特にジョセフソン接合の高感度性、高精度性、低雑音性
を利用した５ＱＵＩＤや精密計測への応用の他、ジョセ
フソン接合の高速応答性と低消費電力性に着目した電子
計算機への応用が期待されている。
超伝導材料の超伝導転移温度Ｔｃは、できるだけ高いこ
とが望まれるが、３０にのＴｃを持つＬａ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系酸化物超伝導体の発見以来、９０に級のＢａ−Ｙ
−Ｃｕ−０系、１１０ＫａのＢ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
０系、１２０に、ｉ＆のＴｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
などが相次いで発見されてきた。液体窒素温度をはるか
に越えたＴｃをもつ材料の発見は、実用材料としての期
待をますます高めている。
とが望まれるが、３０にのＴｃを持つＬａ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系酸化物超伝導体の発見以来、９０に級のＢａ−Ｙ
−Ｃｕ−０系、１１０ＫａのＢ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
０系、１２０に、ｉ＆のＴｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
などが相次いで発見されてきた。液体窒素温度をはるか
に越えたＴｃをもつ材料の発見は、実用材料としての期
待をますます高めている。
（発明が解決しようとする問題点）
超伝導材料をエレクトロニクスデバイスに応用する際に
は臨界温度（Ｔｃ）はできるだけ高いことが望ましい。
は臨界温度（Ｔｃ）はできるだけ高いことが望ましい。
また臨界電流密度（Ｊｃ）が大きいことも配線材料を考
える上で重要である。
える上で重要である。
Ｔｌ２−ｘＢａ２Ｃｕ１＋ｙＯ６＋！で表される超伝導
体は、Ｔｌ：Ｂａ：Ｃｕの比が１．７：２：１．０から
２．０二２：１．２の範囲で原料を混合して焼成した場
合には超伝導転移を示さないか、またはＴｃがＩＯＫ程
度までの低いものしか得ることができない。そこで本発
明の目的は、従来のものよりも高く、液体窒素の沸点（
７７Ｋ）以上のＴｃを持ち、かつ高いＪｃを持つ超伝導
体の製造方法を提供することにある。
体は、Ｔｌ：Ｂａ：Ｃｕの比が１．７：２：１．０から
２．０二２：１．２の範囲で原料を混合して焼成した場
合には超伝導転移を示さないか、またはＴｃがＩＯＫ程
度までの低いものしか得ることができない。そこで本発
明の目的は、従来のものよりも高く、液体窒素の沸点（
７７Ｋ）以上のＴｃを持ち、かつ高いＪｃを持つ超伝導
体の製造方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明はＴｌ２−ｘＢａ２Ｃｕ１＋ｙｏ６＋ｚと表した
酸化物超伝導体組成物において０≦Ｘ≦０．３．０≦ｙ
≦０．２゜０≦２≦１．５なる範囲にある酸化物超伝導
材料を作製する際、特にＴｌ２０ａ、ＢａＯ，ＣｕＯ粉
末をＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの比が１．７：２：１．３から２
：２：４．０の範囲で混合し、プレス成形し、焼成すれ
ば高いＴｃを持つ焼結体が得られること、及び焼結の際
にプレス成形体を金箔で包むことにより上記組成物の特
性がさらに向上することを見いだしたものである。
酸化物超伝導体組成物において０≦Ｘ≦０．３．０≦ｙ
≦０．２゜０≦２≦１．５なる範囲にある酸化物超伝導
材料を作製する際、特にＴｌ２０ａ、ＢａＯ，ＣｕＯ粉
末をＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの比が１．７：２：１．３から２
：２：４．０の範囲で混合し、プレス成形し、焼成すれ
ば高いＴｃを持つ焼結体が得られること、及び焼結の際
にプレス成形体を金箔で包むことにより上記組成物の特
性がさらに向上することを見いだしたものである。
（作用）
Ｔｌ２０３．ＢａＯ＊ＣｕＯ粉末をＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの
比が２：２：１となるように混合した原料を、プレス成
形した後、８９０°Ｃで１時間焼成した試料は液体ヘリ
ウムの沸点（４，２Ｋ）以上の温度では超伝導転移を示
さず、また８９０°Ｃで３時間焼成して徐冷した試料の
ＴｃはＩＯＫであった。しかるにＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの比
が２：２：３となるように混合した原料を、プレス成形
した後、８９０’Ｃで３時間焼成した試料はＴｃが９０
にとなり、また液体窒素温度（７７Ｋ）におけるＪｃも
８００Ａ／ｃｍ２であることが確認された。
比が２：２：１となるように混合した原料を、プレス成
形した後、８９０°Ｃで１時間焼成した試料は液体ヘリ
ウムの沸点（４，２Ｋ）以上の温度では超伝導転移を示
さず、また８９０°Ｃで３時間焼成して徐冷した試料の
ＴｃはＩＯＫであった。しかるにＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの比
が２：２：３となるように混合した原料を、プレス成形
した後、８９０’Ｃで３時間焼成した試料はＴｃが９０
にとなり、また液体窒素温度（７７Ｋ）におけるＪｃも
８００Ａ／ｃｍ２であることが確認された。
（実施例）
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。出発原
料として純度９９％以上の酸化タリウム（Ｔｌ２ｏ３）
、酸化ハ’） ’） ム（Ｂａｄ）、酸化第２銅（Ｃｕ
ｂ）を使用し第１表に示す配合比になるように各々秤量
した。次に秤量した各材料を乳鉢でよく混合した後、プ
レスして５ｍｍＸ１０ｍｍＸ１ｍｍのプレス体を作成し
た。このプレス体と、さらに金箔で包んだプレス体を酸
素雰囲気中で８４０°Ｃ〜９００°Ｃで１〜１ｏ時間焼
成した。良好な焼結体を得るにはこの範囲の焼結条件が
望ましい。
料として純度９９％以上の酸化タリウム（Ｔｌ２ｏ３）
、酸化ハ’） ’） ム（Ｂａｄ）、酸化第２銅（Ｃｕ
ｂ）を使用し第１表に示す配合比になるように各々秤量
した。次に秤量した各材料を乳鉢でよく混合した後、プ
レスして５ｍｍＸ１０ｍｍＸ１ｍｍのプレス体を作成し
た。このプレス体と、さらに金箔で包んだプレス体を酸
素雰囲気中で８４０°Ｃ〜９００°Ｃで１〜１ｏ時間焼
成した。良好な焼結体を得るにはこの範囲の焼結条件が
望ましい。
第１表の配合比及び焼成条件により作製した焼結体につ
いて抵抗率、臨界電流密度、超伝導体積分率の測定を行
い超伝導特性を評価した。
いて抵抗率、臨界電流密度、超伝導体積分率の測定を行
い超伝導特性を評価した。
抵抗率は直流４’４子法によって行った。電極は金をス
パッタリング法にて取り付はリードとして錫メツキ銅線
を用いた。
パッタリング法にて取り付はリードとして錫メツキ銅線
を用いた。
臨界電流密度も直流４ｒｉｉ子法により求めた。液体窒
素温度（７７Ｋ）におＩ／−で電圧端子間に０．１μＶ
以上の電圧が生じたときの電流をＪｃとした。
素温度（７７Ｋ）におＩ／−で電圧端子間に０．１μＶ
以上の電圧が生じたときの電流をＪｃとした。
超伝導体積分率は交流帯磁率測定より求めた。
交流帯磁率はコイルの中にサンプルをいれコイルのＬの
変化を測定することによって行った。体積分率は、同体
積、同じ形状の鉛の４．２ＫにおけるΔＬを１００とし
て算出した。抵抗測定は室温がら抵抗がＯになる温度ま
で、帯磁率測定は室温がら４．２Ｋまで行った。
変化を測定することによって行った。体積分率は、同体
積、同じ形状の鉛の４．２ＫにおけるΔＬを１００とし
て算出した。抵抗測定は室温がら抵抗がＯになる温度ま
で、帯磁率測定は室温がら４．２Ｋまで行った。
第１表に配合比及び焼成条件と抵抗が０になる臨界温度
、７７にでの臨界電流密度を示す。
、７７にでの臨界電流密度を示す。
ただしＴｌ：Ｂａ：Ｃｕの比が２：２：４より多くＣｕ
を増やすと不純物相が多くなりＪｃが低下するため実用
的でない。また１、７：２：１．３よりＴＩやＣｕの比
率を減らすと低いＴｃＬか得られない。表に示すとおり
、本発明によれば、高い臨界温度と臨界電流密度を有す
る酸化物超伝導体が得られる。なお金箔で包んで焼成し
た場合には約１０％以上の特性値の向上がみられた。
を増やすと不純物相が多くなりＪｃが低下するため実用
的でない。また１、７：２：１．３よりＴＩやＣｕの比
率を減らすと低いＴｃＬか得られない。表に示すとおり
、本発明によれば、高い臨界温度と臨界電流密度を有す
る酸化物超伝導体が得られる。なお金箔で包んで焼成し
た場合には約１０％以上の特性値の向上がみられた。
（発明の効果）
以上のように、本発明の製造方法は、高い超伝導転移温
度を持つ超伝導材料の製造方法として非常に実用性の高
いものである。
度を持つ超伝導材料の製造方法として非常に実用性の高
いものである。
Claims (2)
- １．Ｔｌ＿２＿−＿ｘＢａ＿２Ｃｕ＿１＿＋＿ｙＯ＿６
＿＋＿ｚ系の酸化物超伝導体組成物の製造方法において
、Ｔｌ＿２Ｏ＿３，ＢａＯ，ＣｕＯ粉末をＴｌ：Ｂａ：
Ｃｕの比が１．７：２：１．３から２：２：４．０の範
囲で混合し、プレス成形した後、熱処理することを特徴
とする酸化物超伝導体組成物の製造方法。 - ２．特許請求の範囲第１項記載の酸化物超伝導体組成物
の製造方法において、プレス成形体を金箔に包んで熱処
理を行うことを特徴とする酸化物超伝導体組成物の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258602A JPH02107556A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
| EP19890118915 EP0363940A3 (en) | 1988-10-13 | 1989-10-11 | An oxide superconductor composition and a process for the production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258602A JPH02107556A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107556A true JPH02107556A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=17322552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258602A Pending JPH02107556A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0363940A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02107556A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306698A (en) * | 1991-10-10 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Methods for producing Tl2 Ca2 Ba2 Cu3 oxide superconductors |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258602A patent/JPH02107556A/ja active Pending
-
1989
- 1989-10-11 EP EP19890118915 patent/EP0363940A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0363940A3 (en) | 1990-11-22 |
| EP0363940A2 (en) | 1990-04-18 |
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