JPH02256109A - 超電導配線の作製方法 - Google Patents

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 本発明は超電導配線の作製方法に関するもので従来の技
術 １９８６年に、ベドノーツおよびミューラー達によって
高いＴｃをもつ複合酸化物系の超電導材料が発見される
にいたって、高温超電導の可能性が大きく開けてきた（
Ｂｅｄｎｏｒｚ、　Ｍｕｌｌｅｒ、　”Ｚ、　Ｐｈｙｓ
、　８６４（１９８６）　１８９”）。

ベドノーツおよびミューラー達によって発見された酸化
物超電導体は（Ｌａ、　５ｒ）２Ｃｕｂ４で、この酸化
物超電導体は、ＫＪｉＦ４型酸化物と呼ばれるものであ
り、従来から知られていたペロブスカイト型超電導酸化
物と結晶構造が似ているが、そのＴｃは従来の超電導材
料に比べて飛躍的に高い約３０にという値である。

さらに、１９８７年２月になって、チュー達によって９
０にクラスの臨界温度を示すＹ　１　Ｂａ２Ｃｕｓ　Ｏ
７−Ｘ系の複合酸化物が発見されたことが新聞報道され
、非低温超電導体実現の可能性が俄かに高まっている。

最近では、希土類を用いないため、原料が比較的安価な
りｉ　−３ｒ　−Ｃａ−Ｃｕ−０系複合酸化物、ＴｌＢ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系複合酸化物が、１００Ｋを超える
Ｔｃ示す可能性のあることが報告されている。

従来、上記の酸化物超電導体で配線を形成する場合、基
板上に上記酸化物超電導体の薄膜を形成し、必要な部分
を残してエツチングする方法が採られていた。また、有
機バインダを複合酸化物超電導体の原料酸化物または複
合酸化物超電導体に混入し、厚膜法により配線を形成す
る方法もある。

一方、最近では、日経超電導第２１号第４頁に示されて
いるように、部分溶融法等により液相と固相の包晶反応
を起こさせて得られる上記酸化物超電導体は、特にその
臨界電流密度Ｊｃが大きくなることが発表されている。

発明が解決しようとする課題 従来の薄膜をエツチングして超電導配線を形成する方法
は、大きな面積の薄膜を作製することが困難であるため
、形成し得る配線が限られていた。

また、断面積が大きい配線は形成できない。厚膜法では
、焼成の際、酸化物超電導体を有機バインダが還元して
しまうため、酸化物超電導体の特性が悪化してしまう。

また、上記従来の部分溶融法は、固相ＹＪａＣｕＯ。

とＢａ、　Ｃｕを含んだ液相との反応により、バルクの
ＹＢａ２Ｃｕ３０７超電導相を生成させていた。しかし
ながら、従来の部分溶融法は、バルクの酸化物超電導体
を作製する目的で行われ、ＹＪａＣｕ○５の固相は液相
中に分散しており、超電導配線を形成するような超電導
相の形状制御は困難であった。

課題を解決するための手段 本発明に従うと、酸化物超電導体により構成されている
超電導配線を作製する方法において、前記酸化物超電導
体の構成元素の少なくとも１種を含む固相の単体または
化合物上の所望の位置に、前記酸化物超電導体の構成元
素のうちの前記固相の単体または化合物に含まれていな
い元素を必ず含み、且つ必要に応じ前記同相の単体また
は化合物に含まれている元素を含む液相の単体または化
合物を塗布し、固液界面反応により前記液相の単体また
は化合物を塗布した部分にのみ酸化物超電導体を形成す
ることを特徴とする超電導配線の作製方法が提供される
。

九月 本発明の方法は、固液界面反応により酸化物超電導体の
超電導配線を形成するところにその主要な特徴がある。

固液界面反応により得られる酸化物超電導体は、粒界に
よるウィークリンクが非常に少なく、配向性が高いため
非常に高い臨界電流密度が得られる。

本発明の方法は、Ｌｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０（ＬｎはＹおよ
びランタノイド）系複合酸化物超電導体、Ｂｉ　−３ｒ
Ｃａ−Ｃｕ−０系複合酸化物超電導体、Ｔｌ−Ｂａ７Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系複合酸化物超電導体のいずれに対しても
応用することが可能である。

本発明の方法は、例えば酸化物超電導体の構成元素を少
なくとも１種含む固相の単体または化合物の表面上に、
加熱したルツボ中で融解した前記酸化物超電導体の構成
元素の少なくとも前記同相の単体または化合物に含まれ
ていない元素を含む単体または化合物を、所望の回路を
描くよう塗布することで実現される。前記固相および液
相の単体または化合物に同じ元素が含まれていてもよい
。

また、固液反応を速やかに進めるために、同相の単体ま
たは化合物を加熱することが好ましい。

本発明の方法では、同相の単体または化合物の形状は任
意に選択可能であり、また、形成可能な超電導回路の形
状も幅広く選択できる。

以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。

実施例 第１図に、本発明の方法の一例の概念図を示す。

酸化物超電導体のｉ或元素を含む液相の単体または化合
物３は、ヒータ２を具備するルツボ１下部から適当な割
合で連続的に流出する。酸化物超電導体の構成元素を含
む同相の単体または化合物５は、ヒータ６で加熱され、
ルツボ１から流出した液相の単体または化合物３と固液
界面反応により酸化物超電導体４が生成される。ルツボ
１と同相の単体または化合物５とは相対的に可動であり
、同相の単体または化合物５上に任意の超電導回路が形
成可能である。

本発明の方法で、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３０ｙ系複合酸化物超
電導体重Ｂｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｃ系複合酸化物超
電導体およびＴ１２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３０、系複合酸化
物超電導体の超電導配線を作製した。

Ｙ、Ｂａ２Ｃｕ３０ｙ系複合酸化物超電導体では、Ｂａ
とＣｕＯ比が１＝２となるようにＢａＣ０：＋を１９．
７　ｇ　。

ＣｕＯを１５．９　ｇ、ライカイキを用いて混合し、液
相の化合物の原料とした。一方、同相の化合物は以下の
手順で作製した。Ｙ、　Ｂａ、　ＣｕＯ比が２：１：１
となるようにＹ２Ｏ３を６７．８ｇ、ＢａＣＯ３を５９
．１ｇ５ＣｕＯを２３．９　ｇ秤量しライカイキで混合
した。

この混合粉末を１１００℃で１２時間仮焼して、均一な
Ｙ２Ｂａ、Ｃｕ、　Ｏｗ＋相を合成した。さらに５０ｍ
ｍＸ５０ｍｍｘ３ｍｍに成形し、１２００℃で１２時間
の焼結を行った。

第１図の、ルツボ１に上記のＢａＣ０＋　、ＣｕＯの混
合粉末を入れて１２００　ｔで融解し、液相３とした。

また、固相５であるＹＪａ＋Ｃｕ＋　ｏ、＋旧よヒータ
６で９５０℃に加熱した。この固相５に融解した液相３
のＢａＣｕ　Ｏ融液を３ｍｍ／ｈｒの速度で塗布シタ。

第２図に液相塗布時の固液界面の拡大概念図を示す。ル
ツボ１先端の開口部は熱分布を考慮し、４５°で後方に
開く構成となっている。これにより超電導相４、固相５
および液相２の３重点が凝固界面の先端となり易く、連
続的に超電導相４が生成するようになる。

液相３塗布後の組織においてＢａ−Ｃｕ凝固部３１とＹ
２ＢａＩＣＬ１１０ｗｌ相５の界面に生成したＹ１Ｂａ
２Ｃｕ３０ｙ超電導体４は、厚さ３μｍ幅２ｍｍ程度で
あり、以下の第１表に示す特性を示した。

第１表 ここで電気的な特性は直流四端子法を用いて測系酸化物
超電導体の超電導配線の作製条件と緒特性を以下の第２
表および第３表に示す。

発明の詳細 な説明したように、本発明の方法を用いることにより、
あらゆるパターンの超電導配線が得られる。また、本発
明の方法は、固液界面反応で酸化物超電導体を生成する
ため、超電導配線の特性が優れている。

本発明の方法は、例えばエレクトロニクス応用の配線や
電力応用のためのコイルの配線など、さまざまな分野の
配線に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する装置の一例の概念図
であり、 第２図は、第１図の装置を用いてＹ、Ｂａ２ｃｕ＊Ｏｙ
超電導体による超電導配線を形成した場合の固液界面の
断面模式図である。 〔主な参照番号〕 １・・・ルツボ、 ２．６・・・ヒータ、 ３・・・液相、 ４・・・超電導体、 ５・・・固相 特許出願人　住友電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化物超電導体により構成されている超電導配線を作製
   する方法において、前記酸化物超電導体の構成元素の少
   なくとも１種を含む固相の単体または化合物上の所望の
   位置に、前記酸化物超電導体の構成元素のうちの前記固
   相の単体または化合物に含まれていない元素を必ず含み
   、且つ必要に応じ前記固相の単体または化合物に含まれ
   ている元素を含む液相の単体または化合物を塗布し、固
   液界面反応により前記液相の単体または化合物を塗布し
   た部分にのみ酸化物超電導体を形成することを特徴とす
   る超電導配線の作製方法。