JPH02289424A - 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 - Google Patents
酸化物超電導体とその製造方法および応用製品Info
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- JPH02289424A JPH02289424A JP1194160A JP19416089A JPH02289424A JP H02289424 A JPH02289424 A JP H02289424A JP 1194160 A JP1194160 A JP 1194160A JP 19416089 A JP19416089 A JP 19416089A JP H02289424 A JPH02289424 A JP H02289424A
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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。
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、タリウム(Tl)含有酸化物超電導材料とそ
の製造方法及び酸化物超電導材料を用いた応用装置に係
り、特に高い臨界温度を有する新規なタリウム含有酸化
物超電導材料とその製造方法に関するものである。
の製造方法及び酸化物超電導材料を用いた応用装置に係
り、特に高い臨界温度を有する新規なタリウム含有酸化
物超電導材料とその製造方法に関するものである。
酸化物超電導体は、La−Ba−8r−Cu −0の発
見を契機に、Y−Ba−Cu−0で臨界温度が90Kを
越え(M、に、1u、 J、R,Ashburn、 C
,J。
見を契機に、Y−Ba−Cu−0で臨界温度が90Kを
越え(M、に、1u、 J、R,Ashburn、 C
,J。
Torng、 Y、Q、すand and C0
v、Chu : Phys、Rev、Lett。
v、Chu : Phys、Rev、Lett。
58(1987)908)、液体窒素を冷媒とする超電
導技術の応用が考えられ、活発な研究開発がすすめられ
ている。
導技術の応用が考えられ、活発な研究開発がすすめられ
ている。
特に高臨界温度を持つ材料の開発は、進歩がめざましく
、1988年には、B1−3r−Ca−Cu−0系の酸
化物が臨界温度105に級の超電導体であることが発見
され(H,Maeda、 Y、Tanaka。
、1988年には、B1−3r−Ca−Cu−0系の酸
化物が臨界温度105に級の超電導体であることが発見
され(H,Maeda、 Y、Tanaka。
M、Fukutomi and T、Asano :
Jpn、J、Appl、Phys、27(1988)L
209)、TO−Ba−Ca−Cu−〇系の酸化物が1
20に級の超電導体であることが発見された(Z、Z、
Sheng and A、M、Hermann :Na
ture 322(1988)55)。
Jpn、J、Appl、Phys、27(1988)L
209)、TO−Ba−Ca−Cu−〇系の酸化物が1
20に級の超電導体であることが発見された(Z、Z、
Sheng and A、M、Hermann :Na
ture 322(1988)55)。
これらは、BizOz二重層、TlzOz二重層の中に
酸化銅が層状に挿入された構造で、Cu Ozの層の枚
数nとしてn=1.2.3がバルク材料で確認されてい
る。
酸化銅が層状に挿入された構造で、Cu Ozの層の枚
数nとしてn=1.2.3がバルク材料で確認されてい
る。
その後、T Q−Ba−Ca−Cu−0系超電導体に関
して、TlO−層の中に酸化銅が層状に挿入された構造
で、Cu0zの層の枚数nとしてn=1.2.3がバル
ク材料で確認されている(S。
して、TlO−層の中に酸化銅が層状に挿入された構造
で、Cu0zの層の枚数nとしてn=1.2.3がバル
ク材料で確認されている(S。
S、Parkin、 V、Y、Lee、 A、1.Na
zzal、 R,5avoy、 R。
zzal、 R,5avoy、 R。
Beyers and S、J、Laplaca :
Phys、Rev、Lett、 61(1988)75
0 、 )1.Ihara、 M、1Iirabaya
sh、i。
Phys、Rev、Lett、 61(1988)75
0 、 )1.Ihara、 M、1Iirabaya
sh、i。
M、Jo、 N、Terada、に、Hayashi、
^、Negishi、 M。
^、Negishi、 M。
Toku+aoto、 H,Oyanagi、 R,S
ugie、 1.Hayashids。
ugie、 1.Hayashids。
T、5hia+omura and S、0hashi
: Proc、 1988 。
: Proc、 1988 。
Mn2 Int、Meet、 Advanced Ma
terials、 1988 )。
terials、 1988 )。
これらの一般的な製造方法は、ストロンチウム。
カルシウムの炭酸塩もしくは酸化物とビスマス。
銅の酸化物粉末(Tffi−Ba−Ca−Cu−0)の
場合には、バリウム、カルシウムの炭酸塩もしくは酸化
物とタリウム、銅の酸化物を粉砕、混合して空気中ある
いは酸素中、850〜920℃の温度で5分〜10時間
程度焼成して得られる。
場合には、バリウム、カルシウムの炭酸塩もしくは酸化
物とタリウム、銅の酸化物を粉砕、混合して空気中ある
いは酸素中、850〜920℃の温度で5分〜10時間
程度焼成して得られる。
しかしながら、B1−5r−Ca−Cu−0系材料では
臨界温度が〜80に級と105に級の少なくとも二相の
超電導相が共存し、それぞれを単−相として合成するこ
とは困難である。
臨界温度が〜80に級と105に級の少なくとも二相の
超電導相が共存し、それぞれを単−相として合成するこ
とは困難である。
これに対して、B1−8r−Ca−Cu−0系材料では
、Biの一部をpbで置換える方法や、さらに低酸素分
圧下で合成すること↓こよってB1−8 r−Ca−C
u−0系材料の高温相の体積率を高める方法が提案され
ているが、異相を取り除くことは十分ではない(M、T
akano、 J、Takada、に。
、Biの一部をpbで置換える方法や、さらに低酸素分
圧下で合成すること↓こよってB1−8 r−Ca−C
u−0系材料の高温相の体積率を高める方法が提案され
ているが、異相を取り除くことは十分ではない(M、T
akano、 J、Takada、に。
Oda、H,にitaguchi、 Y、Mimura
、 Y、Ikeda、 Y、Tomiiand H,N
azaki : Jpn、J、AppL、Phys、
27 (1988)L 1041 、 U、Endo、
S、Koyama and T、Kavai :Jp
n、J、Appl、Phys、 27(1988)L
1476) 。
、 Y、Ikeda、 Y、Tomiiand H,N
azaki : Jpn、J、AppL、Phys、
27 (1988)L 1041 、 U、Endo、
S、Koyama and T、Kavai :Jp
n、J、Appl、Phys、 27(1988)L
1476) 。
その結果、高い臨界電流密度の超伝導体は得られていな
い。一方、T Q −B a −Ca −Cu −0の
場合には、タリウム酸化物の蒸気圧が高いために組成の
調整が重要となり、単一相の合成は困難である。
い。一方、T Q −B a −Ca −Cu −0の
場合には、タリウム酸化物の蒸気圧が高いために組成の
調整が重要となり、単一相の合成は困難である。
(発明が解決しようとする課題〕
上記した従来の組成、製造方法によれば、得られる酸化
物超電導体の臨界温度は、Bi系でtOSK、T12系
で118〜125にと高いものの、単−相の酸化物結晶
は得られず、複数の結晶相が混在して得られる。
物超電導体の臨界温度は、Bi系でtOSK、T12系
で118〜125にと高いものの、単−相の酸化物結晶
は得られず、複数の結晶相が混在して得られる。
このことは、この材料を超電導線材や薄膜デバイスなど
に応用するに際して、目的とする高い電流密度が得られ
なかったり、臨界磁界が低いという問題点を有する。
に応用するに際して、目的とする高い電流密度が得られ
なかったり、臨界磁界が低いという問題点を有する。
これらの原因については、未だ明確ではないが、Bi系
、Tl系超電導体にはそれぞれ2〜7種の結晶形の異な
る超電導体が存在すること、原料組成のバラツキ、合成
時の酸素分圧及び温度のバラツキと結晶相の平衡変化、
原料の揮散による組成変化などが起因していると思われ
る。
、Tl系超電導体にはそれぞれ2〜7種の結晶形の異な
る超電導体が存在すること、原料組成のバラツキ、合成
時の酸素分圧及び温度のバラツキと結晶相の平衡変化、
原料の揮散による組成変化などが起因していると思われ
る。
本発明の目的は、上記した超電導体合成過程における問
題点を解決し、高い臨界温度を有し、均質で高純度で体
積率が高く、臨界電流密度、臨界磁界の高いタリウム含
有酸化物超電導体を提供することである。
題点を解決し、高い臨界温度を有し、均質で高純度で体
積率が高く、臨界電流密度、臨界磁界の高いタリウム含
有酸化物超電導体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は上記タリウム含有酸化物超電
導体の製造方法を提供することである。
導体の製造方法を提供することである。
本発明の更にもう−っの目的は上記タリウム含有酸化物
を用いて超電導線材、超電導薄膜、マグネット、超電導
コイル、磁気シールド材、プリント回路板、測定装置、
コンピューター及び電力貯蔵装置のような超電導体の応
用装置を提供することである。
を用いて超電導線材、超電導薄膜、マグネット、超電導
コイル、磁気シールド材、プリント回路板、測定装置、
コンピューター及び電力貯蔵装置のような超電導体の応
用装置を提供することである。
上記目的を達成するために発明者らは鋭意研究した結果
、以下の組成と製造方法を発見するにいたった。即ち1
組成をタリウム(Tl2)、バリウム(Ba)及び/又
はストロンチウム(Sr)。
、以下の組成と製造方法を発見するにいたった。即ち1
組成をタリウム(Tl2)、バリウム(Ba)及び/又
はストロンチウム(Sr)。
カルシウム(Ca)及び銅(Cu)を含む酸化物とする
ことによって、臨界温度が高く、高い超電導体体積率を
もつ超電導材が得られる。該酸化物超電導体は、酸素分
圧と合成温度と原料粉末の仕込み組成比を調整すること
により、容易に特定の結晶構造の単一相を得、高い超電
導体体積率をもつ超電導材となる。
ことによって、臨界温度が高く、高い超電導体体積率を
もつ超電導材が得られる。該酸化物超電導体は、酸素分
圧と合成温度と原料粉末の仕込み組成比を調整すること
により、容易に特定の結晶構造の単一相を得、高い超電
導体体積率をもつ超電導材となる。
更に、該超電導材は、焼成温度や酸素分圧を調整するこ
とや、焼成時に使用する容器の気密性を良くすることで
タリウム(Tl)の蒸発を抑え、組成のずれを少なくす
ることにより、目的とする超電導相の単一相比、高超電
導体体積率化を進めることができる。
とや、焼成時に使用する容器の気密性を良くすることで
タリウム(Tl)の蒸発を抑え、組成のずれを少なくす
ることにより、目的とする超電導相の単一相比、高超電
導体体積率化を進めることができる。
またもう一つの方法として、タリウムと、ストロンチウ
ム及びバリウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の
元素と、カルシウムと銅を含む酸化物から構成される組
成物を焼成するにあたり。
ム及びバリウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の
元素と、カルシウムと銅を含む酸化物から構成される組
成物を焼成するにあたり。
ストロンチウム及びバリウムから選ばれた少なくとも一
種以上の元素とカルシウム、銅を含む酸化物から構成さ
れる組成物にタリウムを気相で吸収させる過程を設ける
ことにより臨界温度の高い、体積率の高い超電導体を得
ることができる。
種以上の元素とカルシウム、銅を含む酸化物から構成さ
れる組成物にタリウムを気相で吸収させる過程を設ける
ことにより臨界温度の高い、体積率の高い超電導体を得
ることができる。
これらの超電導体は、酸素分圧と合成温度を調整するこ
とにより、目的とする超伝導相を単一相で、体積率の高
い状態で得られる。
とにより、目的とする超伝導相を単一相で、体積率の高
い状態で得られる。
また酸素分圧と合成温度は焼結剤としてリチウム、カリ
ウム、ナトリウム、セシウム、ルビジウム、鉛などの化
合物を上記組成に添加、置換することによって、変化す
ることができ、超電導体を単一相化できる。
ウム、ナトリウム、セシウム、ルビジウム、鉛などの化
合物を上記組成に添加、置換することによって、変化す
ることができ、超電導体を単一相化できる。
さらに、上記したリチウム、カリウム、ナトリウム、セ
シウム、ルビジウム、鉛などのうち合成温度域で蒸気圧
を有するものについては、タリウムを気相で吸収させる
のと同様な方法で気相で吸収させることができる。
シウム、ルビジウム、鉛などのうち合成温度域で蒸気圧
を有するものについては、タリウムを気相で吸収させる
のと同様な方法で気相で吸収させることができる。
本発明になる組成物の原料は、焼成時に反応して目的と
する酸化物を与えるものであれば特に限定はなく、タリ
ウム(Tl)、バリウム(Ba)。
する酸化物を与えるものであれば特に限定はなく、タリ
ウム(Tl)、バリウム(Ba)。
ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)。
銅(Cu)元素の酸化物、硝酸塩、炭酸塩、ハロゲン化
物、有機酸塩、有機金属錯体などを用いることができる
。中でも酸化物、硝酸塩、炭酸塩を用いることが好まし
い、yX料の混合物を作るにあたっても特に限定はなく
、原料物質の固体を直接混合、粉砕する方法や、原料物
質の水溶液から上記組成物の前駆体である混合水酸化物
、混合炭酸塩や混合しゆう酸塩及びこれらを複合した形
態で作る方法、例えば、共沈法(逐次沈澱法、緊密共沈
法なと)、沈澱混練法などがあげられる。また。
物、有機酸塩、有機金属錯体などを用いることができる
。中でも酸化物、硝酸塩、炭酸塩を用いることが好まし
い、yX料の混合物を作るにあたっても特に限定はなく
、原料物質の固体を直接混合、粉砕する方法や、原料物
質の水溶液から上記組成物の前駆体である混合水酸化物
、混合炭酸塩や混合しゆう酸塩及びこれらを複合した形
態で作る方法、例えば、共沈法(逐次沈澱法、緊密共沈
法なと)、沈澱混練法などがあげられる。また。
原料物質の二〜三の成分を予め共沈法や沈澱混練法など
で調製したあとに、残余の成分の溶液を含浸して合成す
る方法や、原料物質の二〜三の成分を予め焼成した後に
残余の成分の添加して合成する方法をあげることができ
る。特に本発明になる超電導体は、タリウム(Tl)を
除くバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カル
シウム(Ca)、銅(Cu)元素の酸化物、硝酸塩、炭
酸塩、ハロゲン化物、有機酸塩、有機金属錯体などの原
料を用いて、予め上記した方法で緊密なる混合酸化物や
複合酸化物を合成し、これにタリウム(Tl)の酸化物
を混合して、焼成する方法は好ましい、またもうひとつ
の方法として、スパッタ法、CVD法、蒸着法や溶射法
などで組成物を膜状に形成する方法なども好ましい。
で調製したあとに、残余の成分の溶液を含浸して合成す
る方法や、原料物質の二〜三の成分を予め焼成した後に
残余の成分の添加して合成する方法をあげることができ
る。特に本発明になる超電導体は、タリウム(Tl)を
除くバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カル
シウム(Ca)、銅(Cu)元素の酸化物、硝酸塩、炭
酸塩、ハロゲン化物、有機酸塩、有機金属錯体などの原
料を用いて、予め上記した方法で緊密なる混合酸化物や
複合酸化物を合成し、これにタリウム(Tl)の酸化物
を混合して、焼成する方法は好ましい、またもうひとつ
の方法として、スパッタ法、CVD法、蒸着法や溶射法
などで組成物を膜状に形成する方法なども好ましい。
調製された組成物は、950℃以下の温度で焼成され、
本発明になる超電導体を得ることができる。雰囲気は微
量の酸素を含む条件であれば特に限定はないが、本発明
の超電導体は、 Tl、(Bat−xSrx)2Can−zcun○z、
m=1or2.n≧1の組成からなる複数の超電導結晶
構造が存在し、mが1のとき、1.0≧X≧0.5で。
本発明になる超電導体を得ることができる。雰囲気は微
量の酸素を含む条件であれば特に限定はないが、本発明
の超電導体は、 Tl、(Bat−xSrx)2Can−zcun○z、
m=1or2.n≧1の組成からなる複数の超電導結晶
構造が存在し、mが1のとき、1.0≧X≧0.5で。
mが2n=3のとき、0.5≧x > Oであるときに
高温相となる。これらの混合物もありうる。これらの結
晶相は、仕込み組成比、焼成温度、酸素分圧とによって
平衡相が決められるので、特定の結晶構造の超電導体を
得るためには、仕込み組成比、焼成温度、酸素分圧は特
定の範囲を選ぶことになる。例えば、100’に以上の
超電導体を得るためには、空気中では(酸素分圧〜0.
2気圧)、n≧2の組成で830℃〜900℃、好まし
くは850℃〜890℃で焼成する。
高温相となる。これらの混合物もありうる。これらの結
晶相は、仕込み組成比、焼成温度、酸素分圧とによって
平衡相が決められるので、特定の結晶構造の超電導体を
得るためには、仕込み組成比、焼成温度、酸素分圧は特
定の範囲を選ぶことになる。例えば、100’に以上の
超電導体を得るためには、空気中では(酸素分圧〜0.
2気圧)、n≧2の組成で830℃〜900℃、好まし
くは850℃〜890℃で焼成する。
焼成する際、成形体はそのまま焼成を行うと。
Tlが蒸発して組成ずれを起し、良好な超電導特性は得
られない6そこで、セラミック板上に成形体と同一組成
の粉末を適量敷く。その上に、成形体を載せて、更に、
成形体が隠れる様に同一組成粉末を振り掛ける。その全
体を覆う様にセラミックス製の容器でフタをする。この
方法により、蒸発したT Q Ozは、セラミックス容
器の外へ出ることがなく、簡易的ではあるが容器内をタ
リウム雰囲気にすることができる。その結果、組成ずれ
が少なく、特性の良い超電導材が得られる。必要に応じ
て、銀ペースト、高温度接合用セラミックス接着剤など
で、セラミックスの板と容器の隙間を埋ることで、さら
に効果は倍増する。
られない6そこで、セラミック板上に成形体と同一組成
の粉末を適量敷く。その上に、成形体を載せて、更に、
成形体が隠れる様に同一組成粉末を振り掛ける。その全
体を覆う様にセラミックス製の容器でフタをする。この
方法により、蒸発したT Q Ozは、セラミックス容
器の外へ出ることがなく、簡易的ではあるが容器内をタ
リウム雰囲気にすることができる。その結果、組成ずれ
が少なく、特性の良い超電導材が得られる。必要に応じ
て、銀ペースト、高温度接合用セラミックス接着剤など
で、セラミックスの板と容器の隙間を埋ることで、さら
に効果は倍増する。
得られた焼結体の粉末X線回折を行ったところ。
異相は見当たらず、はぼ単一相化していること、ペロブ
スカイトユニットの積み重なった結晶構造をしているこ
とが分った。ペロブスカイトのBサイトに、銅(Cu)
とタリウム(TM)が混在した単純ペロブスカイト構造
では超電導を示さない。
スカイトユニットの積み重なった結晶構造をしているこ
とが分った。ペロブスカイトのBサイトに、銅(Cu)
とタリウム(TM)が混在した単純ペロブスカイト構造
では超電導を示さない。
超電導体はペロブスカイトユニットが2個以上積み重な
った構造、特に臨界温度100に以上の超電導体は、ペ
ロブスカイトユニットが4個以上積み重なった構造であ
る。
った構造、特に臨界温度100に以上の超電導体は、ペ
ロブスカイトユニットが4個以上積み重なった構造であ
る。
該臨界温度(Tc)100K以上の超電導体の微構造を
透過型電子顕微鏡を用いて調べた所、従来品のBi系、
Tl−Ba系のようなTclOOK未満の低Tc相のイ
ンターグロウス (intergrowth)は5%以下しかipされな
かった。
透過型電子顕微鏡を用いて調べた所、従来品のBi系、
Tl−Ba系のようなTclOOK未満の低Tc相のイ
ンターグロウス (intergrowth)は5%以下しかipされな
かった。
焼結体には、Tl−0−層又は二層に挟まれたCuba
四層又は五層からなる層状ペロブスカイト構造が存在し
ていた。これらはCu0z三層に比べて、より高いTc
を示す相である。バリウム(Ba)とストロンチウム(
Sr)を混在させたこの系で、このようなより高いTc
相の結晶粒ができることが、該超電導体の超電導体積率
を90voQ%以上にする要因となっている。
四層又は五層からなる層状ペロブスカイト構造が存在し
ていた。これらはCu0z三層に比べて、より高いTc
を示す相である。バリウム(Ba)とストロンチウム(
Sr)を混在させたこの系で、このようなより高いTc
相の結晶粒ができることが、該超電導体の超電導体積率
を90voQ%以上にする要因となっている。
特に本発明になる超電導体は、タリウムを除くバリウム
、ストロンチウムの中から選ばれた少なくとも一種以上
の元素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸塩、炭酸塩
、ハロゲン化物、有機酸塩。
、ストロンチウムの中から選ばれた少なくとも一種以上
の元素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸塩、炭酸塩
、ハロゲン化物、有機酸塩。
有機金属錯体などの原料を用いて、予め上記した方法で
緊密なる混合酸化物や複合酸化物を合成し、これにタリ
ウムを気相で吸収させて、合成する方法を特徴とする。
緊密なる混合酸化物や複合酸化物を合成し、これにタリ
ウムを気相で吸収させて、合成する方法を特徴とする。
またもうひとつの方法として、スパッタ法。
CVD法、蒸着法や溶射法などで組成物を膜状に形成す
る方法において、タリウムを除くバリウム。
る方法において、タリウムを除くバリウム。
ストロンチウムの中から選ばれた少なくも一種以上の元
素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸塩。
素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸塩。
炭酸塩、ハロゲン化物、有機酸塩、有機金属錯体などの
原料を用いて、膜状組成物を形成した後にタリウムを気
相で吸収させる方法は、均質で、単−相の体積率の高い
膜状超伝導体を作成する有効な方法である。
原料を用いて、膜状組成物を形成した後にタリウムを気
相で吸収させる方法は、均質で、単−相の体積率の高い
膜状超伝導体を作成する有効な方法である。
調製された組成物は、950℃以下の温度で焼成され、
本発明になる超電導体を得ることができる。雰囲気は微
量の酸素を含む条件であれば特に限定はないが、本発明
の超電導体は、Tl−3r−Ca−Cu−0もしくは、
T Q −B a −S r −Ca−Cu−○の組成
からなる複数の超電導結晶構造が存在し、これらの結晶
相は温度と酸素分圧とによって平衡相が決まるので、特
定の結晶構造の超電導体を得るためには、温度と酸素分
圧は特定の範囲を選ぶことになる。例えば、100K以
上の超電導体を得るためには、空気中では(酸素分圧〜
0.2気圧)840〜900℃が最もこのましい。しか
し、この条件は限定的ではなく、リチウム、カリウム、
ナトリウム、セシウム、ルビジウム、鉛などから選ばれ
た一種以上の化合物を添加、置換することによって温度
や酸素分圧を変えることができる。総じて、上記化合物
を添加。
本発明になる超電導体を得ることができる。雰囲気は微
量の酸素を含む条件であれば特に限定はないが、本発明
の超電導体は、Tl−3r−Ca−Cu−0もしくは、
T Q −B a −S r −Ca−Cu−○の組成
からなる複数の超電導結晶構造が存在し、これらの結晶
相は温度と酸素分圧とによって平衡相が決まるので、特
定の結晶構造の超電導体を得るためには、温度と酸素分
圧は特定の範囲を選ぶことになる。例えば、100K以
上の超電導体を得るためには、空気中では(酸素分圧〜
0.2気圧)840〜900℃が最もこのましい。しか
し、この条件は限定的ではなく、リチウム、カリウム、
ナトリウム、セシウム、ルビジウム、鉛などから選ばれ
た一種以上の化合物を添加、置換することによって温度
や酸素分圧を変えることができる。総じて、上記化合物
を添加。
置換すると添加、置換量に応じて合成温度は低下できる
。また、酸素分圧を高くすることによって、合成温度は
高められる。また上記或いは、その他の成分を焼結性、
安定性、加工性その他の目的で微量添加、置換しても、
本発明の効果は失われない。
。また、酸素分圧を高くすることによって、合成温度は
高められる。また上記或いは、その他の成分を焼結性、
安定性、加工性その他の目的で微量添加、置換しても、
本発明の効果は失われない。
得られた酸化物超電導体を線材化する方法には。
塑性加工法のように、超電導体粉末を金属パイプに充填
し、これを延伸加工して、細線化する方法溶射法、CV
D、スパッタ、蒸着法などの方法で基板上に成膜して、
テープ状線材とする方法や超電導体を液化してこれを芯
材に塗布する溶湯急冷法、テープキャスティング法など
があり、いずれの方法も取ることができる。塑性加工法
で線材化する場合を例にとって以下に説明する。
し、これを延伸加工して、細線化する方法溶射法、CV
D、スパッタ、蒸着法などの方法で基板上に成膜して、
テープ状線材とする方法や超電導体を液化してこれを芯
材に塗布する溶湯急冷法、テープキャスティング法など
があり、いずれの方法も取ることができる。塑性加工法
で線材化する場合を例にとって以下に説明する。
予め合成された超電導材料をライカイ機あるいはボール
ミルで平均粒径が数ミクロンから数十ミクロン程度に粉
砕する。この粉体を4〜10R11径の金属パイプ(例
えば金、銀、銀−パラジウム。
ミルで平均粒径が数ミクロンから数十ミクロン程度に粉
砕する。この粉体を4〜10R11径の金属パイプ(例
えば金、銀、銀−パラジウム。
銅−ニッケル合金製など)に充填し、これをスウエージ
ャーで延伸しinnnn下の線状に加工する。
ャーで延伸しinnnn下の線状に加工する。
これをそのまま用いるか、あるいはさらにロールで圧延
してテープ状にプレスしたものを950℃以下の温度で
焼結することによって超電導線材を作ることができる。
してテープ状にプレスしたものを950℃以下の温度で
焼結することによって超電導線材を作ることができる。
この焼成によって超電導体粉末を焼結することになるの
で、線材をコイル状に加工したり、配線加工など目的に
適応する加工をしたあとに焼成することが好ましい。こ
の時シース材中で超電導体の配向性を高める目的で、予
め結晶成長させた粒子を微粉砕し、これをせん断力を与
える方法や、重力や磁場を利用して配向させる方法は有
効である。また、焼結を促進や結晶の配向化や結晶構造
の安定化をする目的でリチウム、カリウム、ナトリウム
、セシウム、ルビジウム、鉛やその他の微量の化合物を
添加することは、有効な方法である。
で、線材をコイル状に加工したり、配線加工など目的に
適応する加工をしたあとに焼成することが好ましい。こ
の時シース材中で超電導体の配向性を高める目的で、予
め結晶成長させた粒子を微粉砕し、これをせん断力を与
える方法や、重力や磁場を利用して配向させる方法は有
効である。また、焼結を促進や結晶の配向化や結晶構造
の安定化をする目的でリチウム、カリウム、ナトリウム
、セシウム、ルビジウム、鉛やその他の微量の化合物を
添加することは、有効な方法である。
またこれに代わる方法として、タリウムを除くバリウム
、ストロンチウムの中から選ばれた少なくとも一種以上
の元素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸物、炭酸塩
、ハロゲン化物、有機酸塩。
、ストロンチウムの中から選ばれた少なくとも一種以上
の元素とカルシウムと銅元素の酸化物、硝酸物、炭酸塩
、ハロゲン化物、有機酸塩。
有機金属錯体などの原料を用いて、予め上記した方法で
緊密なる混合酸化物や複合酸化物を合成し、これを焼成
した後粉砕する。この粉体を4〜10閣径の気相拡散孔
を有する金属パイプ(例えば、銀、銀−パラジウム、銅
−ニッケル合金製など)に充填し、これをスウエージャ
ーで延伸しIWB径以下の線状に加工する。これをその
まま用いるか、あるいはさらにロールで圧延してテープ
状にプレスしたものをタリウムを気相で拡散させながら
950℃以下の温度で焼結することによって結晶のC軸
がテープ面に直交した配向をもつ緻密な超電導線材を作
ることができる。この時、気相拡散孔は線状、あるいは
テープ状に加工した後に設けても本発明の効果は達成さ
れる。
緊密なる混合酸化物や複合酸化物を合成し、これを焼成
した後粉砕する。この粉体を4〜10閣径の気相拡散孔
を有する金属パイプ(例えば、銀、銀−パラジウム、銅
−ニッケル合金製など)に充填し、これをスウエージャ
ーで延伸しIWB径以下の線状に加工する。これをその
まま用いるか、あるいはさらにロールで圧延してテープ
状にプレスしたものをタリウムを気相で拡散させながら
950℃以下の温度で焼結することによって結晶のC軸
がテープ面に直交した配向をもつ緻密な超電導線材を作
ることができる。この時、気相拡散孔は線状、あるいは
テープ状に加工した後に設けても本発明の効果は達成さ
れる。
次に膜状酸化物超電導体の調製法について詳細に説明す
る。この調製法には前記した方法があるが、ここではそ
の−例として、スパッタ法による成膜法について説明す
る。
る。この調製法には前記した方法があるが、ここではそ
の−例として、スパッタ法による成膜法について説明す
る。
スパッタ装置は通常用いられる装置であれば良く、特に
限定はない、ターゲットは、タリウムを除くストロンチ
ウム、バリウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の
元素とカルシウムと銅の混合酸化物の焼結体、あるいは
これらの中の複数成分の複合酸化物と残余の成分の酸化
物焼結体を用いる。スパッタ雰囲気はアルゴンなどの不
活性ガスあるいはアルゴン−酸素で行うとよい。得られ
た膜状組成物は、空気中または酸素中で前記した超電導
体の焼結方法に準じて950℃以下の温度で焼成するこ
とにより、膜状酸化物超電導体が得られる。
限定はない、ターゲットは、タリウムを除くストロンチ
ウム、バリウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の
元素とカルシウムと銅の混合酸化物の焼結体、あるいは
これらの中の複数成分の複合酸化物と残余の成分の酸化
物焼結体を用いる。スパッタ雰囲気はアルゴンなどの不
活性ガスあるいはアルゴン−酸素で行うとよい。得られ
た膜状組成物は、空気中または酸素中で前記した超電導
体の焼結方法に準じて950℃以下の温度で焼成するこ
とにより、膜状酸化物超電導体が得られる。
スパッタ時に基板温度を950℃以下の温度に加熱して
おく方法は、後の焼成過程を必要としない場合があり、
有効な方法である。
おく方法は、後の焼成過程を必要としない場合があり、
有効な方法である。
また、得られた膜状組成物は、空気中または酸素中で前
記した超電導体の焼結方法に準じて950℃以下の温度
でタリウムを気相で拡散させながら焼成することにより
、膜状酸化物超電導体が得られる。スパッタ時に基板温
度を950℃以下の温度に加熱しておく方法は、後の焼
成過程を必要としない場合があり、有効な方法である。
記した超電導体の焼結方法に準じて950℃以下の温度
でタリウムを気相で拡散させながら焼成することにより
、膜状酸化物超電導体が得られる。スパッタ時に基板温
度を950℃以下の温度に加熱しておく方法は、後の焼
成過程を必要としない場合があり、有効な方法である。
以上タリウムとストロンチウム、バリウムの中から選ば
れた少なくとも一種以上の元素とカルシウムと銅を含む
酸化物から構成される酸化物超電導体を950℃以下の
温度で合成する方法のいくつかについて説明してきた。
れた少なくとも一種以上の元素とカルシウムと銅を含む
酸化物から構成される酸化物超電導体を950℃以下の
温度で合成する方法のいくつかについて説明してきた。
高い臨界温度を持つ超電導体を得るためには、組成が本
発明よりなり、予めタリウムを除くストロンチウム、バ
リウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の元素とカ
ルシウムと銅の混合酸化物にタリウムを気相で拡散させ
ながら焼成することが重要である。更に原料を均質に混
合するこ・とと焼成温度と酸素分圧を最適に選択するこ
とも重要であり、これを達成できる方法であれば、特に
限定はない。
発明よりなり、予めタリウムを除くストロンチウム、バ
リウムの中から選ばれた少なくとも一種以上の元素とカ
ルシウムと銅の混合酸化物にタリウムを気相で拡散させ
ながら焼成することが重要である。更に原料を均質に混
合するこ・とと焼成温度と酸素分圧を最適に選択するこ
とも重要であり、これを達成できる方法であれば、特に
限定はない。
本発明によれば、TlBaCaCuQ系の超電導体のB
aサイトをSrで置換していくこと、Sr/ B aの
組成比により、結晶構造に変化がみられる。また、本発
明の組成と製造方法で、原料を均質に混合し、焼成温度
を選び、焼成時の焼き方を工夫することで、高温超電導
体の単一相を高体積率で得ることができる。また5本発
明の材料を用いることで、均質性に優れた線材や薄膜を
製造することができる。この結果、得られた線材や薄膜
は高い電流密度を有する。
aサイトをSrで置換していくこと、Sr/ B aの
組成比により、結晶構造に変化がみられる。また、本発
明の組成と製造方法で、原料を均質に混合し、焼成温度
を選び、焼成時の焼き方を工夫することで、高温超電導
体の単一相を高体積率で得ることができる。また5本発
明の材料を用いることで、均質性に優れた線材や薄膜を
製造することができる。この結果、得られた線材や薄膜
は高い電流密度を有する。
以下、本発明の実施例をあげ、詳細に説明する。
実施例1
炭酸ストロンチウム(SrCO3)、炭酸バリウム(B
aCO2)、炭酸カルシウム(CaCOa)。
aCO2)、炭酸カルシウム(CaCOa)。
酸化銅(Cu O)の粉末をモル比でSr:Ba:Ca
: Cu=0.4 :1.6 : 2 : 3,0.
8 :1.2:2:3,1:1:2:3,1.2:0.
8:2:3,1.6:0.4:2:3Lこなる様にそれ
ぞれを秤量し、メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約3
0分間粉砕・混合する。得られた粉末を磁性アルミナル
ツボにとり、900℃で10時間空気中で焼成する。焼
成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分
間粉砕・混合し、これに酸化タリウム(Tlzoa)を
モル比でTl=2となる様に秤量し、さらに、ライカイ
機で約30分間混合する。得られたそれぞれの粉末から
約4gをとり、直径30+nmの成形体にプレス成形す
る。
: Cu=0.4 :1.6 : 2 : 3,0.
8 :1.2:2:3,1:1:2:3,1.2:0.
8:2:3,1.6:0.4:2:3Lこなる様にそれ
ぞれを秤量し、メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約3
0分間粉砕・混合する。得られた粉末を磁性アルミナル
ツボにとり、900℃で10時間空気中で焼成する。焼
成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分
間粉砕・混合し、これに酸化タリウム(Tlzoa)を
モル比でTl=2となる様に秤量し、さらに、ライカイ
機で約30分間混合する。得られたそれぞれの粉末から
約4gをとり、直径30+nmの成形体にプレス成形す
る。
この成形体をアリミナルッポ中に置き上部をアルミナ板
で覆い、870℃で3時間、空気中で焼成する。得られ
た焼結体を15 rrxs X 5 m X 1 mの
棒状の試料を切り出して、これに、インジウム半田で四
端子を接合し、四端子抵抗法で液体窒素を冷媒として電
気抵抗の温度変化を測定した。その結果を第1図に示す
s Sr:Ba=1:1を境に、臨界温度が大きく変化
していることがわかる。さらに、この焼結体のインダク
タンスの温度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移に
もとづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体
の超電導体体積率を第1表に示す。
で覆い、870℃で3時間、空気中で焼成する。得られ
た焼結体を15 rrxs X 5 m X 1 mの
棒状の試料を切り出して、これに、インジウム半田で四
端子を接合し、四端子抵抗法で液体窒素を冷媒として電
気抵抗の温度変化を測定した。その結果を第1図に示す
s Sr:Ba=1:1を境に、臨界温度が大きく変化
していることがわかる。さらに、この焼結体のインダク
タンスの温度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移に
もとづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体
の超電導体体積率を第1表に示す。
第 1 表
また、それぞれの試料について、粉末X線回折を行った
。解析の結果、格子定数は第2図に示すような組成によ
る変化をした。即ち、第3(b)図Srが多い側では、
格子定数a、b=3.77〜3.83.c=15.25
〜15.5人でTl−0−層に挟まれたCu0z三層か
らなる層状ペロブスカイト構造である。すなわち、Tl
、CuからなるBサイトイオンで構成される直方体のペ
ロブスカイトユニット4個からなる結晶構造であった。
。解析の結果、格子定数は第2図に示すような組成によ
る変化をした。即ち、第3(b)図Srが多い側では、
格子定数a、b=3.77〜3.83.c=15.25
〜15.5人でTl−0−層に挟まれたCu0z三層か
らなる層状ペロブスカイト構造である。すなわち、Tl
、CuからなるBサイトイオンで構成される直方体のペ
ロブスカイトユニット4個からなる結晶構造であった。
一方、第3(a)図で示したように、Baの多い側では
、格子定数a、bは3.83〜3.85、Cは35.4
〜35.6人でTl−0二層に挟まれたCuO2三層か
らなる層状ペロブスカイト構造であった。
、格子定数a、bは3.83〜3.85、Cは35.4
〜35.6人でTl−0二層に挟まれたCuO2三層か
らなる層状ペロブスカイト構造であった。
上記試料中、Sr:Ba=1.6:0.4のモル比で作
製した試料の結晶構造の透過型電子顕微鏡(T E M
)像を第4(a)図に示す。第4(b)図には比較のた
め、従来法で作ったB1−8r−Ca−Cu−0系焼結
体の結晶構造のTEM像を示す。
製した試料の結晶構造の透過型電子顕微鏡(T E M
)像を第4(a)図に示す。第4(b)図には比較のた
め、従来法で作ったB1−8r−Ca−Cu−0系焼結
体の結晶構造のTEM像を示す。
それぞれC軸の周期性を反映した格子像が観察されてい
る。第4(b)図では、高Tc相を示す約18.5人間
隔(C軸長さの1/2に対応)の格子像に、低Tc相を
示す約15.4人の間隔(C軸長さの172に対応)の
格子像がインターグロウス(intergrowth)
L/でいるのが分る。それに対し第4(a)図では、
はとんど均一なTl−0−層構造の高Tc相(約15.
4人間隔)に、より高いTcを示すより長いC軸長さを
もつ相(約18.5人)が存在していることが確認され
た。ここで、高Tc相はペロブスカイトユニット4個、
より長いC軸長さをもつ相はペロブスカイトユニット5
個からなる結晶構造である。
る。第4(b)図では、高Tc相を示す約18.5人間
隔(C軸長さの1/2に対応)の格子像に、低Tc相を
示す約15.4人の間隔(C軸長さの172に対応)の
格子像がインターグロウス(intergrowth)
L/でいるのが分る。それに対し第4(a)図では、
はとんど均一なTl−0−層構造の高Tc相(約15.
4人間隔)に、より高いTcを示すより長いC軸長さを
もつ相(約18.5人)が存在していることが確認され
た。ここで、高Tc相はペロブスカイトユニット4個、
より長いC軸長さをもつ相はペロブスカイトユニット5
個からなる結晶構造である。
実施例2
実施例1で用いた組成の中から、Tl:Sr:Ba:C
a:Cu=2:0.4:1.6:2:3組成を選び、実
施例1と同様の方法で調整した6枚の成形体を810,
830,850,870゜890.910℃の温度で空
気中で3時間焼成した。これらの焼結体を、実施例1と
同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。910℃
で焼成した試料は溶融し、抵抗の高い酸化物であった。
a:Cu=2:0.4:1.6:2:3組成を選び、実
施例1と同様の方法で調整した6枚の成形体を810,
830,850,870゜890.910℃の温度で空
気中で3時間焼成した。これらの焼結体を、実施例1と
同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。910℃
で焼成した試料は溶融し、抵抗の高い酸化物であった。
その結果を、第2表に示す。
第 2 表
実施例3
Sr、Ba、Ca、Cuを実施例】=と同様の組成比に
なる様に混合、焼成し、焼成体を得る。得られた焼成体
をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間粉砕す
る。これに、TlzOaをモル比でTl=1になる様に
秤量し、さらに、ライカイ機で約30分間混合する。得
られた粉末を実施例1と同様にして成形体を作製し、8
90℃で3時間空気中で焼成する。得られた焼結体を実
施例1同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。
なる様に混合、焼成し、焼成体を得る。得られた焼成体
をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間粉砕す
る。これに、TlzOaをモル比でTl=1になる様に
秤量し、さらに、ライカイ機で約30分間混合する。得
られた粉末を実施例1と同様にして成形体を作製し、8
90℃で3時間空気中で焼成する。得られた焼結体を実
施例1同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。
結果を第3表に示す。また、粉末X線回折を行い超電導
の結晶構造を調べた。その結果、格子定数は第2図に示
すような組成による変化をした。即ち、S r / B
aの比でみると、Srの多い側では、Tl−0−層に
挟まれたC u Oz三層からなる層状ペロブスカイト
構造であり、Baの多い側では。
の結晶構造を調べた。その結果、格子定数は第2図に示
すような組成による変化をした。即ち、S r / B
aの比でみると、Srの多い側では、Tl−0−層に
挟まれたC u Oz三層からなる層状ペロブスカイト
構造であり、Baの多い側では。
Tl−〇二層に挟まれたCuba層からなる層状ペロブ
スカイト構造であった。また、この焼結体のインダクタ
ンスの温度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移にも
とづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体の
超電導体体積率も第3表に示す。
スカイト構造であった。また、この焼結体のインダクタ
ンスの温度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移にも
とづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体の
超電導体体積率も第3表に示す。
第 3 表
実施例4
実施例1と同様の方法で、T Q : S r : B
a :Ca:Cu=2:0.4:1.6:1:2,2
:0.8:1.2:1:2,2:1:1:1:2,2:
1.2:0.8:1:2,2:1.6:0.4:1:2
となるように合成した成形体を890℃の温度で空気中
で3時間焼成した。これらの焼結体から1511Im×
51m×1alの柱状試料を切り出し、実施例1と同様
の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。その結果を第
5図に示す。
a :Ca:Cu=2:0.4:1.6:1:2,2
:0.8:1.2:1:2,2:1:1:1:2,2:
1.2:0.8:1:2,2:1.6:0.4:1:2
となるように合成した成形体を890℃の温度で空気中
で3時間焼成した。これらの焼結体から1511Im×
51m×1alの柱状試料を切り出し、実施例1と同様
の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。その結果を第
5図に示す。
これら得られた超電導体の結晶構造を調べるために粉末
X線回折の測定をした。解析した結果、格子定数は第6
図に示す。第2図に示すような組成による格子定数の変
化は見られず、a、bは3.77〜3.74 (人)
、cは12.2〜12.6(人)でTl2−0−層に、
Cu0z二層が挟まれた層状ペロブスカイト構造、すな
わち、Tl。
X線回折の測定をした。解析した結果、格子定数は第6
図に示す。第2図に示すような組成による格子定数の変
化は見られず、a、bは3.77〜3.74 (人)
、cは12.2〜12.6(人)でTl2−0−層に、
Cu0z二層が挟まれた層状ペロブスカイト構造、すな
わち、Tl。
CuからなるBサイトイオンで構成される直方体のペロ
ブスカイトユニット3個からなる結晶構造であった。
ブスカイトユニット3個からなる結晶構造であった。
実施例5
Sr:Ba:Ca:Cu=0.4:1.6:2:3とな
るように秤量し、メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約
30分間混合する。得られた混合粉を磁性アルミナルツ
ボにとり、900℃で10時間空気中で焼成する。焼成
体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間
粉砕し、これにTlzOaをモル比でTl=2となる様
に秤量し、さらに30分間混合する。得られた粉末から
約5gをとり、直径30mmの成形体にプレス成形する
。
るように秤量し、メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約
30分間混合する。得られた混合粉を磁性アルミナルツ
ボにとり、900℃で10時間空気中で焼成する。焼成
体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間
粉砕し、これにTlzOaをモル比でTl=2となる様
に秤量し、さらに30分間混合する。得られた粉末から
約5gをとり、直径30mmの成形体にプレス成形する
。
この成形体をアルミナ板に成形体と同じ組成の粉末を敷
きその上に載せる。さらに、成形体が隠れる様に成形体
と同一組成粉末を振り掛ける。その全体を覆う様にアル
ミナルツボをかぶせる。ルツボと板に境めに銀ペースト
を塗り、400’Cで2時間保持し、さらに、870℃
で3時間空気中で焼成する。得られた焼結体を、実施例
1と同じ方法で電気抵抗の温度変化を測定した。その結
果、第7図に示す様に、オンセットの臨界温度が123
にで、I!!気抵抗抵抗16にで零となった。また、こ
の焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法で測定し
た結果を第8図に示す。鉛の超電導遷移にもとづくイン
ダクタンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度1
10Kを示す超電導体体積率を求めたところ99.9%
以上であった。
きその上に載せる。さらに、成形体が隠れる様に成形体
と同一組成粉末を振り掛ける。その全体を覆う様にアル
ミナルツボをかぶせる。ルツボと板に境めに銀ペースト
を塗り、400’Cで2時間保持し、さらに、870℃
で3時間空気中で焼成する。得られた焼結体を、実施例
1と同じ方法で電気抵抗の温度変化を測定した。その結
果、第7図に示す様に、オンセットの臨界温度が123
にで、I!!気抵抗抵抗16にで零となった。また、こ
の焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法で測定し
た結果を第8図に示す。鉛の超電導遷移にもとづくイン
ダクタンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度1
10Kを示す超電導体体積率を求めたところ99.9%
以上であった。
実施例6
SrO: 1.66g、Bad: 9.82g、CaO
:4.49g、Cub: 9.54gをメノウ製乳鉢を
用いたライカイ機で約30分間粉砕、混合する。
:4.49g、Cub: 9.54gをメノウ製乳鉢を
用いたライカイ機で約30分間粉砕、混合する。
得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、これを90
0℃で10時間空気中で焼成する。焼成体を再びメノウ
製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し、得られた
粉末を4g/枚で、直径30閣のペレットにプレス成形
する。得られたペレットを空気中に890℃、5時間焼
成する。このペレットをターゲットとして、15III
11×511IIIのMgO単結晶基板上にスパッタ法
で膜上組成物を製造する。この時基板はMgO単結晶の
(001)面を用いた。加速電圧2kV、アルゴン希釈
した40%酸素雰囲気I X 10””torrの条件
下で製作した。
0℃で10時間空気中で焼成する。焼成体を再びメノウ
製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し、得られた
粉末を4g/枚で、直径30閣のペレットにプレス成形
する。得られたペレットを空気中に890℃、5時間焼
成する。このペレットをターゲットとして、15III
11×511IIIのMgO単結晶基板上にスパッタ法
で膜上組成物を製造する。この時基板はMgO単結晶の
(001)面を用いた。加速電圧2kV、アルゴン希釈
した40%酸素雰囲気I X 10””torrの条件
下で製作した。
得られた膜厚は約1μmであった。得られた2枚の膜状
組成物を、またこれとは別のTRzOsl 8.27
g をプレス成形し、600℃で3時間焼成したペレ
ットと相互に接触しないようにアルミナルツボ中に置き
上部をアルミナ板で覆い。
組成物を、またこれとは別のTRzOsl 8.27
g をプレス成形し、600℃で3時間焼成したペレ
ットと相互に接触しないようにアルミナルツボ中に置き
上部をアルミナ板で覆い。
840℃で3時間空気中で焼成する。得られた膜状組成
物は、Tl:Sr:Ba:Ca:Cu=2: 0,4
:1.6 : 2 : 3の原子比で構成される酸化物
であった。この中の1枚を銀ペーストを用いて四端子を
接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵
抗の温度変化を測定した。その結果、オンセットの臨界
温度が115にで電気抵抗は110にで零となった。ま
た、他の1枚の中央部が、幅0.1mとなるようにパタ
ーンエツチングして、その両端に銀ペーストを用い四端
子を接合し、直流法で電流−電圧特性を測定し、検出端
電圧1μV / >とした時の液体窒素温度における臨
界電流密度は750,0OOA/dであった。
物は、Tl:Sr:Ba:Ca:Cu=2: 0,4
:1.6 : 2 : 3の原子比で構成される酸化物
であった。この中の1枚を銀ペーストを用いて四端子を
接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵
抗の温度変化を測定した。その結果、オンセットの臨界
温度が115にで電気抵抗は110にで零となった。ま
た、他の1枚の中央部が、幅0.1mとなるようにパタ
ーンエツチングして、その両端に銀ペーストを用い四端
子を接合し、直流法で電流−電圧特性を測定し、検出端
電圧1μV / >とした時の液体窒素温度における臨
界電流密度は750,0OOA/dであった。
実施例7
実施例5の方法で調製された酸化物超電導体ペレット5
枚を、ライカイ機で30分間粉砕し、更にメノウ製ボー
ルミルで1時間粉砕し、平均粒径3〜5μmとなった粉
末を直径6mの銀製パイプに充填し、これをドローベン
チで直径1.81まで延伸し、テープ状とした。得られ
たテープ状成形体を予め長さ25IImに切断した試料
を作製し、酸素気流中、860℃で5時間焼成処理した
。これにインジウム半田で四端子を接合し、直流四端子
抵抗法で電流−電圧特性を測定し、検出端電圧/μv/
cmとした時の、液体窒素温度における臨界電流密度は
17.50OA/a#であった。
枚を、ライカイ機で30分間粉砕し、更にメノウ製ボー
ルミルで1時間粉砕し、平均粒径3〜5μmとなった粉
末を直径6mの銀製パイプに充填し、これをドローベン
チで直径1.81まで延伸し、テープ状とした。得られ
たテープ状成形体を予め長さ25IImに切断した試料
を作製し、酸素気流中、860℃で5時間焼成処理した
。これにインジウム半田で四端子を接合し、直流四端子
抵抗法で電流−電圧特性を測定し、検出端電圧/μv/
cmとした時の、液体窒素温度における臨界電流密度は
17.50OA/a#であった。
実施例8
BacOa; 3.95g、S rcOa: 2.95
g5Ca CO3; 6 、OOg t Cu O:
6−36 g をボールミルを用いて約1時間軸式で
混合する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、
これを870℃で15時間空気中で焼成する。焼結体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間粉砕
し、これにTlzOs:9.31g を加え、さらに
ボールミルを用いて約1時間混合する。得られた粉末を
4g/枚とり、直径30mmペレットにプレス成形する
。得られたペレットを空気中で850”Cで3時間焼成
する。該焼結体をTEMを用いてWA察した所、結晶粒
の約22%以上か、格子定数Cが18.5人の結晶相で
構成されていることがわかった。
g5Ca CO3; 6 、OOg t Cu O:
6−36 g をボールミルを用いて約1時間軸式で
混合する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、
これを870℃で15時間空気中で焼成する。焼結体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分間粉砕
し、これにTlzOs:9.31g を加え、さらに
ボールミルを用いて約1時間混合する。得られた粉末を
4g/枚とり、直径30mmペレットにプレス成形する
。得られたペレットを空気中で850”Cで3時間焼成
する。該焼結体をTEMを用いてWA察した所、結晶粒
の約22%以上か、格子定数Cが18.5人の結晶相で
構成されていることがわかった。
実施例9
SrCOa;5.90g、CaC0a;4.OOg。
CuO;4.77g をメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性ア
ルミナルツボにとり、これを900℃で15時間空気中
で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕し、得られた粉末を4g/枚で直径
30III+1のペレットにプレス成形する。また別に
Tl2ZOδ; 12.Ogを4g/枚で直径30mm
のペレットにプレス成形する。このS r−Ca−Cu
−0とTl203のペレットをアルミナルツボ中に二種
のペレットが接触しないように置き、上部をアルミナ板
で覆い、850”Cで3時間、空気中で焼成する。得ら
れたペレットは、はぼTl : Sr:Ca :Cu=
1 :2:2:3の原子比で構成される酸化物であった
。
イ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性ア
ルミナルツボにとり、これを900℃で15時間空気中
で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕し、得られた粉末を4g/枚で直径
30III+1のペレットにプレス成形する。また別に
Tl2ZOδ; 12.Ogを4g/枚で直径30mm
のペレットにプレス成形する。このS r−Ca−Cu
−0とTl203のペレットをアルミナルツボ中に二種
のペレットが接触しないように置き、上部をアルミナ板
で覆い、850”Cで3時間、空気中で焼成する。得ら
れたペレットは、はぼTl : Sr:Ca :Cu=
1 :2:2:3の原子比で構成される酸化物であった
。
このペレットから15 m X 5 m X 1 rr
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田で
四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒とし
て電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、オンセッ
トの臨界温度が108にで、電気抵抗は101にで零と
なった。この焼結体のインダクタンスの温度変化を交流
法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス
変化を基準として。
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田で
四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒とし
て電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、オンセッ
トの臨界温度が108にで、電気抵抗は101にで零と
なった。この焼結体のインダクタンスの温度変化を交流
法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス
変化を基準として。
この焼結体の臨界温度108Kを示す超電導体体積率を
求めたところ90.3%であった。また、得られた超伝
導体試料の結晶構造を調べるために粉末X線回折を測定
した。解析の結果、格子定数は、c=15.6.a=b
=3.79人でTl−0−層にCu0z三層が挟まれた
層状ペロブスカイト構造であった。
求めたところ90.3%であった。また、得られた超伝
導体試料の結晶構造を調べるために粉末X線回折を測定
した。解析の結果、格子定数は、c=15.6.a=b
=3.79人でTl−0−層にCu0z三層が挟まれた
層状ペロブスカイト構造であった。
実施例10
実施例9と同様に方法で調製した5枚のペレットを82
0,840,860,880,900゜950℃の温度
で空気中で3時間焼成した。これらのペレットから実施
例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。ま
た、実施例9と同様の方法で108にの臨界温度を示す
超電導体体積率をもとめた。結果を第4表に示す。95
0℃で焼成した試料は、溶融しており、抵抗の高い酸化
物であった。
0,840,860,880,900゜950℃の温度
で空気中で3時間焼成した。これらのペレットから実施
例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。ま
た、実施例9と同様の方法で108にの臨界温度を示す
超電導体体積率をもとめた。結果を第4表に示す。95
0℃で焼成した試料は、溶融しており、抵抗の高い酸化
物であった。
第 4 表
実施例11
BaCOl 6.32g、5rCOa: 1−18g+
Ca COa ; 4 、 OOg + Cu O;
4 、77 g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕。
Ca COa ; 4 、 OOg + Cu O;
4 、77 g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕。
混合する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、得られた粉末を4g/枚で、直径30I1wIlペレ
ットにプレス成形する。これとは別にTlzOa;12
.Og をライカイ機で約30分粉砕し、得られた粉
末を4gとり、直径30mペレットにプレス成形する。
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、得られた粉末を4g/枚で、直径30I1wIlペレ
ットにプレス成形する。これとは別にTlzOa;12
.Og をライカイ機で約30分粉砕し、得られた粉
末を4gとり、直径30mペレットにプレス成形する。
これら二種のペレットをアルミナルツボ中に上記二種の
ペレットが接触しないように置き上部をアルミナ板で覆
い、850℃で3時間、空気中で焼成する。得られたペ
レットは、はぼTl:Ba:Sr:Ca:Cu=2:
1.6:0.4:2:3の原子比で構成される酸化物で
あった。このペレットがら、15nynX5fiIl+
X1m1の柱状ピースを切り出して、これにインジウム
半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷
媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、オ
ンセットの臨界温度が123にで、電気抵抗は117に
で零となった。また、この焼結体のインダクタンスの温
度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくイ
ンダクタンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度
117Kを示す超電導体体積率を求めたところ99.9
%以上であった。
ペレットが接触しないように置き上部をアルミナ板で覆
い、850℃で3時間、空気中で焼成する。得られたペ
レットは、はぼTl:Ba:Sr:Ca:Cu=2:
1.6:0.4:2:3の原子比で構成される酸化物で
あった。このペレットがら、15nynX5fiIl+
X1m1の柱状ピースを切り出して、これにインジウム
半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷
媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、オ
ンセットの臨界温度が123にで、電気抵抗は117に
で零となった。また、この焼結体のインダクタンスの温
度変化を交流法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくイ
ンダクタンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度
117Kを示す超電導体体積率を求めたところ99.9
%以上であった。
実施例12
実施例11と同様の方法で、Tl:Ba:Sr: Ca
: Cu=1 : 0.20 :1.80 : 2
: 3゜1:0.40:1.60:2:3,1:0.6
:1.4:2:3,1.0:1.2:0.8:2:3゜
1:L:1:2:3,2:1:1:2:3,2:1.2
:0.8:2:3,2:1.4:0.6:2:3.2:
1.6:0.4:2:3,2:1.8:0.2 : 2
: 3 となるように調製した2枚の試料を850
℃の温度で空気中で5時間焼成した。これらのペレット
から実施例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定
した。結果を実施例9.実施例11の結果とあわせて第
5表に示す。
: Cu=1 : 0.20 :1.80 : 2
: 3゜1:0.40:1.60:2:3,1:0.6
:1.4:2:3,1.0:1.2:0.8:2:3゜
1:L:1:2:3,2:1:1:2:3,2:1.2
:0.8:2:3,2:1.4:0.6:2:3.2:
1.6:0.4:2:3,2:1.8:0.2 : 2
: 3 となるように調製した2枚の試料を850
℃の温度で空気中で5時間焼成した。これらのペレット
から実施例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定
した。結果を実施例9.実施例11の結果とあわせて第
5表に示す。
これら得られた超伝導体の結晶構造を調べるために粉末
X線回折の測定をした。解析した結果、格子定数は第9
図に示すような組成による変化をした6即ち、Sr/B
aの比でみると、Srの多い組成側ではTl−〇−層に
挟まれたCu0z三層からなる層状ペロブスカイト構造
であり、Baの多い側ではTl−0二層に挟まれたCu
0z三層からなる層状ペロブスカイト構造であった。
X線回折の測定をした。解析した結果、格子定数は第9
図に示すような組成による変化をした6即ち、Sr/B
aの比でみると、Srの多い組成側ではTl−〇−層に
挟まれたCu0z三層からなる層状ペロブスカイト構造
であり、Baの多い側ではTl−0二層に挟まれたCu
0z三層からなる層状ペロブスカイト構造であった。
実施例13
実施例9で調製、成形したTl−0と5r−Ca−Cu
−0の二種のベレットをアルゴンで希釈した3%酸素雰
囲気、容量100mQのアルミナ容器中に密閉して、ア
ルゴンで希釈した3%酸素雰囲気の電気炉内に置き、8
20℃で5時間焼成して試料を得た。これを実施例9と
同様の方法で15 m X 5 m X l−の柱状試
料ピースを切り出し、これにインジウム半田で四端子を
接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵
抗の温度変化を測定した。その結果、オンセットの臨界
温度が120にで、電気抵抗は105にで零となった。
−0の二種のベレットをアルゴンで希釈した3%酸素雰
囲気、容量100mQのアルミナ容器中に密閉して、ア
ルゴンで希釈した3%酸素雰囲気の電気炉内に置き、8
20℃で5時間焼成して試料を得た。これを実施例9と
同様の方法で15 m X 5 m X l−の柱状試
料ピースを切り出し、これにインジウム半田で四端子を
接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵
抗の温度変化を測定した。その結果、オンセットの臨界
温度が120にで、電気抵抗は105にで零となった。
また、この焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法
で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変
化を基準として、この焼結体の臨界温度108Kを示す
超電導体体積率を求めたところ95.6%であった。
で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変
化を基準として、この焼結体の臨界温度108Kを示す
超電導体体積率を求めたところ95.6%であった。
実施例14
SrCOa; 11.8g、CaCO3:8.Og。
CuO; 9.6 g をメノウ製乳鉢を用いたライ
カイ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性
アルミナルツボにとり、これを900℃で20時間空気
中で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライ
カイ機で約30分粉砕し、得られた粉末10gをとり、
直径40+m+ペレットにプレス成形する。得られたベ
レットを空気中で。
カイ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性
アルミナルツボにとり、これを900℃で20時間空気
中で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライ
カイ機で約30分粉砕し、得られた粉末10gをとり、
直径40+m+ペレットにプレス成形する。得られたベ
レットを空気中で。
900℃、5時間焼成する。このペレットをターゲット
して、20IIfi×5ffIlのMgO単結晶基板上
にスパッタ法で膜状組成物を製造する。この時基板はM
gO単結晶の(001)面を用いた。加速電圧2kV、
アルゴン希釈した40%酸素雰囲気1×10″″”to
rrの条件下で製作した。得られた膜厚は約1μmであ
った。得られた2枚の膜状組成物を、またこれとは別の
T 11 zoal Ogをプレス成形し、650℃で
3時間焼成したペレットと相互に接触しないようにアル
ミナルツボ中に置き上部をアルミナ板で覆い、850℃
で3時間、空気中で焼成する。得られた膜状組成物は、
はぼTff:Sr:Ca:Cu=1:2:2:3の原子
比で構成される酸化物であった。この中の1枚を銀ペー
ストを用い四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素
を冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果
、オンセットの臨界温度が115にで、fti気抵抗抵
抗03にで零となった。また、他の1枚の膜状組成物の
中央部が、幅0.1Wlとなるようにパターンエツチン
グして、その両端に銀ペーストを用い四端子を接合し、
直流法で電流−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV
/ csとした時の液体窒素温度における臨界電流密度
は11.0OOA/cnfであった。
して、20IIfi×5ffIlのMgO単結晶基板上
にスパッタ法で膜状組成物を製造する。この時基板はM
gO単結晶の(001)面を用いた。加速電圧2kV、
アルゴン希釈した40%酸素雰囲気1×10″″”to
rrの条件下で製作した。得られた膜厚は約1μmであ
った。得られた2枚の膜状組成物を、またこれとは別の
T 11 zoal Ogをプレス成形し、650℃で
3時間焼成したペレットと相互に接触しないようにアル
ミナルツボ中に置き上部をアルミナ板で覆い、850℃
で3時間、空気中で焼成する。得られた膜状組成物は、
はぼTff:Sr:Ca:Cu=1:2:2:3の原子
比で構成される酸化物であった。この中の1枚を銀ペー
ストを用い四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素
を冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果
、オンセットの臨界温度が115にで、fti気抵抗抵
抗03にで零となった。また、他の1枚の膜状組成物の
中央部が、幅0.1Wlとなるようにパターンエツチン
グして、その両端に銀ペーストを用い四端子を接合し、
直流法で電流−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV
/ csとした時の液体窒素温度における臨界電流密度
は11.0OOA/cnfであった。
実施例15
BacOa: 6.32g、5rcOa; 1.18g
。
。
CaC0a:4.OOg、Cub;4.77g をメノ
ウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕。
ウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕。
混合する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、得られた粉末を4g/枚で、直径30Ifflペレツ
トにプレス成形する。得られたペレットを空気中で、9
00℃、5時間焼成する。
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、得られた粉末を4g/枚で、直径30Ifflペレツ
トにプレス成形する。得られたペレットを空気中で、9
00℃、5時間焼成する。
このペレットをターゲットとして、20■X5mのMg
O単結晶基板上にスパッタ法で膜状組成物を製造する。
O単結晶基板上にスパッタ法で膜状組成物を製造する。
この時基板はMgO単結晶の(001)面を用いた。加
速電圧2kV、アルゴン希釈した40%酸素雰囲気1x
10″″”torrの条件下で製作した。得られた膜厚
は約1μmであった。得られた2枚の膜状組成物を、ま
たこれとは別のTlzOaLogをプレス成形し、65
0℃で3時間焼成したペレットと相互に接触しないよう
にアルミナルツボ中に置き上部をアルミナ板で覆い、8
50℃で3時間、空気中で焼成する。得られた膜状組成
物は、Tl:Sr:Ba:Ca:Cu=2:0.40:
1.60 :2:3の原子比で構成される酸化物であ
った。この中の1枚を銀ペーストを用い四端子を接合し
、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温
度変化を測定し光、その結果。
速電圧2kV、アルゴン希釈した40%酸素雰囲気1x
10″″”torrの条件下で製作した。得られた膜厚
は約1μmであった。得られた2枚の膜状組成物を、ま
たこれとは別のTlzOaLogをプレス成形し、65
0℃で3時間焼成したペレットと相互に接触しないよう
にアルミナルツボ中に置き上部をアルミナ板で覆い、8
50℃で3時間、空気中で焼成する。得られた膜状組成
物は、Tl:Sr:Ba:Ca:Cu=2:0.40:
1.60 :2:3の原子比で構成される酸化物であ
った。この中の1枚を銀ペーストを用い四端子を接合し
、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温
度変化を測定し光、その結果。
オンセットの臨界温度が119にで、電気抵抗は115
にで零となった。また、他の1枚の膜状組成物の中央部
で、幅0.1■となるようにパターンエツチングして、
その両端に銀ペーストを用い四端子を接合し、直流法で
電流−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV / cm
とした時の液体窒素温度における臨界電流密度は950
.00OA/aJであった。
にで零となった。また、他の1枚の膜状組成物の中央部
で、幅0.1■となるようにパターンエツチングして、
その両端に銀ペーストを用い四端子を接合し、直流法で
電流−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV / cm
とした時の液体窒素温度における臨界電流密度は950
.00OA/aJであった。
実施例16
実施例11の方法で調製された酸化物超電導体ペリツー
85枚をメノウ製ボールミルで1時間粉砕し、平均粒径
3〜5μmとなった粉末を直径6mの銀製パイプに充填
し、これをドローベンチで直径1.8mまで延伸し、銀
シース付線状成形体とした。これをロール圧延機で厚さ
0.1■まで圧延し、テープ状とした。得られたテープ
状成形体を予め長さ25mに切断した試料を作製し、酸
素気流中、860℃で5時間焼成処理した。これにイン
ジウム半田で四端子を接合し、直流四端子抵抗法で電流
−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV / amとし
た時の、液体窒素温度における臨界電流密度は19.5
00A/a!であった。
85枚をメノウ製ボールミルで1時間粉砕し、平均粒径
3〜5μmとなった粉末を直径6mの銀製パイプに充填
し、これをドローベンチで直径1.8mまで延伸し、銀
シース付線状成形体とした。これをロール圧延機で厚さ
0.1■まで圧延し、テープ状とした。得られたテープ
状成形体を予め長さ25mに切断した試料を作製し、酸
素気流中、860℃で5時間焼成処理した。これにイン
ジウム半田で四端子を接合し、直流四端子抵抗法で電流
−電圧特性を測定し、検出端電圧1μV / amとし
た時の、液体窒素温度における臨界電流密度は19.5
00A/a!であった。
実施例17
S r COs ; 5−90 g + Ca COs
; 2−00 g tCu○; 3.18 g を
メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕、混合
する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、これ
を900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を再び
メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し、得
られた粉末を4g/枚で直径30mペレットにプL/X
成形する。また別4ニーTl2zOs; 12.Og
を4g/枚で直径30ysペレツトにプレス成形する
。
; 2−00 g tCu○; 3.18 g を
メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕、混合
する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、これ
を900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を再び
メノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し、得
られた粉末を4g/枚で直径30mペレットにプL/X
成形する。また別4ニーTl2zOs; 12.Og
を4g/枚で直径30ysペレツトにプレス成形する
。
このS r −Ca −Cu −0とTlxOsのペレ
ットをアルミナルツボ中に二種のペレットが接触しない
ように置き上部をアルミナ板で覆い、890℃で24時
間、空気中で焼成する。得られたペレットは、はぼTj
2:Sr:Ca:Cu=1:2:1:2の原子比で構成
される酸化物であった。このペレットから、15膳×5
■X1mmの柱状ピースを切り出して、これにインジウ
ム半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を
冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、
オンセットの臨界温度が83にで、電気抵抗は78にで
零となった。この焼結体のインダクタンスの温度変化を
交流法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタ
ンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度78にで
電気抵抗が零を示す超電導体体積率を求めたところ95
.3%であった。また、得られた超伝導体試料の結晶構
造を調べるために粉末X線回折を測定した。解析の結果
、格子定数は、c=12.1.a=b=3.79人でT
l−〇−層にCu0z二層が挟まれた層状ペロブスカイ
ト構造であった。
ットをアルミナルツボ中に二種のペレットが接触しない
ように置き上部をアルミナ板で覆い、890℃で24時
間、空気中で焼成する。得られたペレットは、はぼTj
2:Sr:Ca:Cu=1:2:1:2の原子比で構成
される酸化物であった。このペレットから、15膳×5
■X1mmの柱状ピースを切り出して、これにインジウ
ム半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を
冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、
オンセットの臨界温度が83にで、電気抵抗は78にで
零となった。この焼結体のインダクタンスの温度変化を
交流法で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタ
ンス変化を基準として、この焼結体の臨界温度78にで
電気抵抗が零を示す超電導体体積率を求めたところ95
.3%であった。また、得られた超伝導体試料の結晶構
造を調べるために粉末X線回折を測定した。解析の結果
、格子定数は、c=12.1.a=b=3.79人でT
l−〇−層にCu0z二層が挟まれた層状ペロブスカイ
ト構造であった。
実施例18
実施例9と同様の方法で調製した5枚のペレットを82
0,840,860,88,900゜950℃の温度で
空気中で40時間焼成した。これらのペレットから実施
例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。ま
た、第1の実施例と同様の方法で108にの臨界温度を
示す超電導体体積率を求めた。結果を第6表に示す。9
50℃で焼成した試料は、溶融しており、抵抗の高い酸
化物であった。
0,840,860,88,900゜950℃の温度で
空気中で40時間焼成した。これらのペレットから実施
例9と同様の方法で電気抵抗の温度変化を測定した。ま
た、第1の実施例と同様の方法で108にの臨界温度を
示す超電導体体積率を求めた。結果を第6表に示す。9
50℃で焼成した試料は、溶融しており、抵抗の高い酸
化物であった。
第6表
2.2・:1.6:0.4:1:2,1:1.6:0.
4:1:2,2:1.8:0.2:1:2,1:1.8
: 0.2 : 1 : 2となるように調製した2
枚の試料を890’Cの温度で空気中で24時間焼成し
た。これらのペレットから実施例9と同様の方法で電気
抵抗の温度変化を測定した。結果を実施例18の結果と
あわせて第7表に示す。
4:1:2,2:1.8:0.2:1:2,1:1.8
: 0.2 : 1 : 2となるように調製した2
枚の試料を890’Cの温度で空気中で24時間焼成し
た。これらのペレットから実施例9と同様の方法で電気
抵抗の温度変化を測定した。結果を実施例18の結果と
あわせて第7表に示す。
実施例19
実施例18と同様の方法で、Tl:Ba:Sr: Ca
: Cu=1 : 0.20 :1.80 : 1
: 2゜1:0.40:1.60:1:2,1:0.6
:1.4:1:2,1.0:1.2:0.8:1:2゜
1:1:1:1:2,2:1:1:1:2,1:1.2
:0.8:1:2,1:1.4:0.6:1:これら得
られた超伝導体の結晶構造を調べるために粉末X線回折
の測定をした。解析した結果、格子定数は第10図に示
すような組成による変化をした。即ち、Tl−0−Mに
挟まれたCu1t二層からなる層状ペロブスカイト構造
であった。
: Cu=1 : 0.20 :1.80 : 1
: 2゜1:0.40:1.60:1:2,1:0.6
:1.4:1:2,1.0:1.2:0.8:1:2゜
1:1:1:1:2,2:1:1:1:2,1:1.2
:0.8:1:2,1:1.4:0.6:1:これら得
られた超伝導体の結晶構造を調べるために粉末X線回折
の測定をした。解析した結果、格子定数は第10図に示
すような組成による変化をした。即ち、Tl−0−Mに
挟まれたCu1t二層からなる層状ペロブスカイト構造
であった。
この時、Tl−0二層に対応する組成の試料では結晶は
複数の異相を含んでいた。
複数の異相を含んでいた。
実施例20
SrCOa;5.90g、CaCO5;4.OOg。
CuO;4.77g をメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性ア
ルミナルツボにとり、これを900℃で15時間空気中
で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕し、これにTlzOs: 9.13
g を加え、さらにライカイ機で約30分混合する。
イ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性ア
ルミナルツボにとり、これを900℃で15時間空気中
で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカ
イ機で約30分粉砕し、これにTlzOs: 9.13
g を加え、さらにライカイ機で約30分混合する。
得られた粉末を約4gとり、直径30■のペレットにプ
レス成形する。
レス成形する。
このペレットをアルミナルツボ中に置き上部をアルミナ
板で覆い、870℃で5時間、空気中で焼成する。
板で覆い、870℃で5時間、空気中で焼成する。
得られたペレットは、はぼTfi:Sr:Ca:・Cu
=2:2:2:3の原子比の酸化物結晶で構成されてい
た。
=2:2:2:3の原子比の酸化物結晶で構成されてい
た。
このペレットから、15 trm X 5 m X 1
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田
で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒と
して電気抵抗の温度変化を測定した。その結果。
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田
で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒と
して電気抵抗の温度変化を測定した。その結果。
オンセットの臨界温度がl0IKであった。この焼結体
の電気抵抗の温度変化を第11図に示す。
の電気抵抗の温度変化を第11図に示す。
また、この焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法
で測定した結果を第12図に示す。鉛の超電導遷移にも
とづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体の
示す超電導体体積率を求めたところ85.4%であった
。
で測定した結果を第12図に示す。鉛の超電導遷移にも
とづくインダクタンス変化を基準として、この焼結体の
示す超電導体体積率を求めたところ85.4%であった
。
実施例21
実施例20と同様の方法で調製した5枚のペレットを8
20℃、840℃、860℃、880℃、及び900℃
の温度で空気中で5時間焼成した。
20℃、840℃、860℃、880℃、及び900℃
の温度で空気中で5時間焼成した。
これらのペレットから実施例20と同様の方法で電気抵
抗の温度変化を測定した。
抗の温度変化を測定した。
第 8 表
900℃で焼成した試料は、溶融しており、抵抗の高い
酸化物であった。
酸化物であった。
実施例22
BacOx; 3.95g、5rcOs; 2.95g
yCa COa ; 4−00 g t Cu O=
4.77 g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で
約30分粉砕。
yCa COa ; 4−00 g t Cu O=
4.77 g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で
約30分粉砕。
混合する。得られた粉末を磁性アルミナルツボにとり、
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、これにTlzOs:9.31gを加え、さらにライカ
イ機で約30分混合する。
これを900℃で15時間空気中で焼成する。焼成体を
再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機で約30分粉砕し
、これにTlzOs:9.31gを加え、さらにライカ
イ機で約30分混合する。
得られた粉末を4gとり、直径30mペレットにプレス
成形する。このペレットをアルミナルツボ中に置き、上
部をアルミナ板で覆い、870℃で3時間、空気中で焼
成する。得られたペレットは、はぼTn:Ba:Sr:
Ca:Cu=2:1:1:2:3の原子比の酸化物結晶
で構成されていた。
成形する。このペレットをアルミナルツボ中に置き、上
部をアルミナ板で覆い、870℃で3時間、空気中で焼
成する。得られたペレットは、はぼTn:Ba:Sr:
Ca:Cu=2:1:1:2:3の原子比の酸化物結晶
で構成されていた。
このペレットから、15 m X 5 m X 1 m
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田で
四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒とし
て電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、第13図
に示すようにオンセットの臨界温度が120にで、電気
抵抗は108にで零となった。
mの柱状ピースを切り出して、これにインジウム半田で
四端子を接合し、四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒とし
て電気抵抗の温度変化を測定した。その結果、第13図
に示すようにオンセットの臨界温度が120にで、電気
抵抗は108にで零となった。
また、この焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法
で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変
化を基準として、この焼結体の臨界温度108Kを示す
超電導体体積率を求めたところ85.7%であった。
で測定し、鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変
化を基準として、この焼結体の臨界温度108Kを示す
超電導体体積率を求めたところ85.7%であった。
実施例23
実施例22と同様の方法で、Tff:Ba:Sr:Ca
:Cu=2:0.25:0.75:2:3゜Tl:Ba
:Sr:Ca:Cu=2:0.75:0.25:2:3
となるように調製した2枚の試料を850℃の温度
で空気中で3時間焼成した。
:Cu=2:0.25:0.75:2:3゜Tl:Ba
:Sr:Ca:Cu=2:0.75:0.25:2:3
となるように調製した2枚の試料を850℃の温度
で空気中で3時間焼成した。
これらのペレットから実施例2oと同様の方法で電気抵
抗の温度変化を測定した。結果を実施例20.実施例2
2の結果と合わせて第9表に示す。
抗の温度変化を測定した。結果を実施例20.実施例2
2の結果と合わせて第9表に示す。
第 9 表
実施例24
実施例20で調製、成形したペレットを、容量100m
Qのアルミナ容器中に密閉して、アルゴンで希釈した3
%酸素雰囲気の電気炉内に置き、820℃で5時間焼成
して試料を得た。これから実施例20と同様の方法で1
5■x5■X1mの柱状試料ピースを切り出し、これに
インジウム半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液
体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。
Qのアルミナ容器中に密閉して、アルゴンで希釈した3
%酸素雰囲気の電気炉内に置き、820℃で5時間焼成
して試料を得た。これから実施例20と同様の方法で1
5■x5■X1mの柱状試料ピースを切り出し、これに
インジウム半田で四端子を接合し、四端子抵抗法で、液
体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変化を測定した。
その結果、オンセットの臨界温度が101にで、電気抵
抗は90にで零となった。また、この焼結体のインダク
タンスの温度変化を交流法で測定し。
抗は90にで零となった。また、この焼結体のインダク
タンスの温度変化を交流法で測定し。
鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変化を基準と
して、この焼結体の臨界温度90Kを示す超電導体体積
率を求めたところ81.6%であった。
して、この焼結体の臨界温度90Kを示す超電導体体積
率を求めたところ81.6%であった。
実施例25
しゆう酸アンモニウム:248gを2Qの水溶液とし、
これをA液とする。次にTl(NOa)3;7B、Og
、5r(NOx)z: 42.3 g、Ca(NOa)
z; 32.8g、Cu(NOa)z3Hzo; 74
.2gをIQの水溶液とし、これをB液とする。つぎに
A液を40℃にして攪拌しながらB液を29/hrの速
度で加える。添加後30分攪拌を続けた後に、これを固
液分離し、得られた固形分をアルミナルツボにとり、1
20℃で乾燥し、さらに空気中で500℃で3時間焼成
する。得られた焼成体をメノウ製乳鉢を用いたライカイ
機で約30分粉砕、混合し、得られた粉末を4gとり、
直径30■ペレツトにプレス成形する。このペレットを
アルミナルツボ中に置き、上部をアルミナ板で覆い、8
40℃で3時間、空気中で焼成する。得られたペレット
は、はぼTl:Sr:Ca:Cu=2:2:2:3の原
子比の酸化物結晶で構成されていた。
これをA液とする。次にTl(NOa)3;7B、Og
、5r(NOx)z: 42.3 g、Ca(NOa)
z; 32.8g、Cu(NOa)z3Hzo; 74
.2gをIQの水溶液とし、これをB液とする。つぎに
A液を40℃にして攪拌しながらB液を29/hrの速
度で加える。添加後30分攪拌を続けた後に、これを固
液分離し、得られた固形分をアルミナルツボにとり、1
20℃で乾燥し、さらに空気中で500℃で3時間焼成
する。得られた焼成体をメノウ製乳鉢を用いたライカイ
機で約30分粉砕、混合し、得られた粉末を4gとり、
直径30■ペレツトにプレス成形する。このペレットを
アルミナルツボ中に置き、上部をアルミナ板で覆い、8
40℃で3時間、空気中で焼成する。得られたペレット
は、はぼTl:Sr:Ca:Cu=2:2:2:3の原
子比の酸化物結晶で構成されていた。
このペレットから、15■×51×1−の柱状ピースを
切り出して、これにインジウム半田で四端子を接合し、
四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度
変化を測定した。その結果、オンセットの臨界温度がl
0IKで、電気抵抗は90にで零となった。また、この
焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法で測定し、
鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変化を基準と
して、この焼結体の臨界温度90Kを示す超電導体体積
率を求めたところ80.1%であった。
切り出して、これにインジウム半田で四端子を接合し、
四端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度
変化を測定した。その結果、オンセットの臨界温度がl
0IKで、電気抵抗は90にで零となった。また、この
焼結体のインダクタンスの温度変化を交流法で測定し、
鉛の超電導遷移にもとづくインダクタンス変化を基準と
して、この焼結体の臨界温度90Kを示す超電導体体積
率を求めたところ80.1%であった。
実施例26
SrCOa; 11.8g、CaCO5:8.OgyC
uO:9.6g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性アルミ
ナルツボにとり、これを900℃で20時間空気中で焼
成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕し、これにT11zOa;9.31g
を加え、さらにライカイ機で約30分混合する。得ら
れた粉末をLogとり、直径40mmペレットにプレス
成形する。得られたペレットを空気中で、700℃、5
時間焼成する。このペレットをターゲットとして、20
閣×51のMgO単結晶基板上にスパッタ法で膜状組成
物を製造する。この時、基板はMgO単結晶の(001
)面を用いた。加速電圧2kV、アルゴン希釈した40
%酸素雰囲気I X 10−2torrの条件下で製作
した。得られた膜厚は約1μmであった。
uO:9.6g をメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕、混合する。得られた粉末を磁性アルミ
ナルツボにとり、これを900℃で20時間空気中で焼
成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用いたライカイ機
で約30分粉砕し、これにT11zOa;9.31g
を加え、さらにライカイ機で約30分混合する。得ら
れた粉末をLogとり、直径40mmペレットにプレス
成形する。得られたペレットを空気中で、700℃、5
時間焼成する。このペレットをターゲットとして、20
閣×51のMgO単結晶基板上にスパッタ法で膜状組成
物を製造する。この時、基板はMgO単結晶の(001
)面を用いた。加速電圧2kV、アルゴン希釈した40
%酸素雰囲気I X 10−2torrの条件下で製作
した。得られた膜厚は約1μmであった。
得られた2枚の膜状組成物を実施例1で製作した焼成前
のペレットの上に置き、これをアルミナルツボ中に置き
、上部をアルミナ板で覆い、860℃で1時間、空気中
で焼成する。得られた膜状組成物は、はぼTl:Sr:
Ca:Cu=2:2:2:3の原子比で構成される酸化
物であった。
のペレットの上に置き、これをアルミナルツボ中に置き
、上部をアルミナ板で覆い、860℃で1時間、空気中
で焼成する。得られた膜状組成物は、はぼTl:Sr:
Ca:Cu=2:2:2:3の原子比で構成される酸化
物であった。
この中の1枚の銀ペーストを用い四端子を接合し、四端
子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変化
を測定した。その結果、オンセットの臨界温度が98に
で、電気抵抗は88にで零となった。
子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変化
を測定した。その結果、オンセットの臨界温度が98に
で、電気抵抗は88にで零となった。
また、他の1枚の膜状組成物の中央部が、幅0.1mm
となるようにパターンエツチングして、その両端に銀
ペーストを用いて四端子を接合し、直流法で電流−電圧
特性を測定したところ、検出端電圧1μV / amと
した時の液体窒素温度における臨界電流密度は3.50
OA/aJであった。
となるようにパターンエツチングして、その両端に銀
ペーストを用いて四端子を接合し、直流法で電流−電圧
特性を測定したところ、検出端電圧1μV / amと
した時の液体窒素温度における臨界電流密度は3.50
OA/aJであった。
実施例27
実施例20の方法で調製された酸化物超電導1体ペレッ
ト5枚をメノウ製ボールミルで1時間粉砕し、平均粒径
3〜5μmとなった粉末を直径611Iの銀製パイプに
充填し、これをドローベンチで直径1.8na まで延
伸し、銀シース付線状成形体とした。これをロール圧延
機で厚さ0.1閣まで圧延し、テープ状とした。得られ
たテープ状成形体から予め長さ25mmに切断した試料
を作製し、酸素気流中、850℃で5時間焼成処理した
。
ト5枚をメノウ製ボールミルで1時間粉砕し、平均粒径
3〜5μmとなった粉末を直径611Iの銀製パイプに
充填し、これをドローベンチで直径1.8na まで延
伸し、銀シース付線状成形体とした。これをロール圧延
機で厚さ0.1閣まで圧延し、テープ状とした。得られ
たテープ状成形体から予め長さ25mmに切断した試料
を作製し、酸素気流中、850℃で5時間焼成処理した
。
これにインジウム半田で四端子を接合し、直流四端子抵
抗法で電流−電圧特性を測定したところ、検出端電圧1
μV / csとした時の、液体窒素温度における臨界
電流密度は3,100A/aJであった。
抗法で電流−電圧特性を測定したところ、検出端電圧1
μV / csとした時の、液体窒素温度における臨界
電流密度は3,100A/aJであった。
実施例28
SrCOa: 5.90g、CaC0a; 2.OOg
+Cu O; 3−18 g をメノウ製乳鉢を用い
たライカイ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末
を磁性アルミナルツボにとり、これを900℃で15時
間空気中で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用い
たライカイ機で約30分粉砕、混合する。これにTl2
20a:9.13g を加え、さらにライカイ機で約
309混合する。得られた粉末を4gとり、直径30m
のペレットにプレス成形する。このペレットをアルミナ
ルツボ中に置き、上部をアルミナ板で覆い、880℃で
4時間、空気中で焼成する。このペレットは、はぼTl
:Sr:Ca:Cu=2:2:1:2の原子比の酸化物
結晶から構成されている。
+Cu O; 3−18 g をメノウ製乳鉢を用い
たライカイ機で約30分粉砕、混合する。得られた粉末
を磁性アルミナルツボにとり、これを900℃で15時
間空気中で焼成する。焼成体を再びメノウ製乳鉢を用い
たライカイ機で約30分粉砕、混合する。これにTl2
20a:9.13g を加え、さらにライカイ機で約
309混合する。得られた粉末を4gとり、直径30m
のペレットにプレス成形する。このペレットをアルミナ
ルツボ中に置き、上部をアルミナ板で覆い、880℃で
4時間、空気中で焼成する。このペレットは、はぼTl
:Sr:Ca:Cu=2:2:1:2の原子比の酸化物
結晶から構成されている。
このペレットから、15mX5■×1−の柱状ピースを
切り出して、これにインジウム半田で端子を接合し、四
端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変
化を測定した。その結果、オンセットの臨界温度は78
にで、電気抵抗は68にで零となった。
切り出して、これにインジウム半田で端子を接合し、四
端子抵抗法で、液体窒素を冷媒として電気抵抗の温度変
化を測定した。その結果、オンセットの臨界温度は78
にで、電気抵抗は68にで零となった。
以上説明したように、本発明によれば、組成をタリウム
(”rQ)、バリウム(Ba)、及び/又は、ストロン
チウム(Sr)、カルシウム(Ca)、及び銅(Cu)
を含む酸化物とすることによって、臨界温度が高く、高
い超電導体積率をもつ超電導材が得られる。また1本発
明による酸化物超電導体は原料組成、酸素分圧及び合成
温度を調整することによって、容易に特定の結晶構造の
単一相を得ることができ、高い超電導体積率を示す。
(”rQ)、バリウム(Ba)、及び/又は、ストロン
チウム(Sr)、カルシウム(Ca)、及び銅(Cu)
を含む酸化物とすることによって、臨界温度が高く、高
い超電導体積率をもつ超電導材が得られる。また1本発
明による酸化物超電導体は原料組成、酸素分圧及び合成
温度を調整することによって、容易に特定の結晶構造の
単一相を得ることができ、高い超電導体積率を示す。
第1図は本発明の実施例1で得られた焼結体の臨界温度
とS r / B aの組成との関係を示すグラフであ
る。 第2図は結晶の格子定数とS r / B aの組成と
の関係を示すグラフである。 第3図(a)及び第3図(b)はそれぞれBaの多い側
及びSrの多い側での結晶構造モデルを示す図である。 第4図(a)は実施例1で得られたTlISrl、BB
ao、aCazCuaOx試料の結晶構造の透過型電子
顕微鏡写真、第4図(b)は従来法で作製したB1−5
r−Ca−Cu−0系超電導体の結晶構造の透過型電子
顕微鏡写真である。図中、a、cの矢印はそれぞれ結晶
粒のa軸、C軸方向を示す。 第5図は実施例4で得られた焼結体の臨界温度とSr/
Baの組成比の関係を示すグラフである。 第6図は結晶の格子定数とS r / B aの組成と
の関係を示すグラフである。 第7図は実施例5で得られた焼結体の電気抵抗の温度変
化を示すグラフである。第8図は帯磁率の温度変化を示
す特性図である。 第9図は、本発明よりなるTl−3r−Ba−Ca−C
u−0系1oO〜120に級の超伝導相の結晶の格子定
数を示すグラフである。 第10図は1本発明よりなるTl−8r−Ba−Ca−
Cu−0系70〜100に級の超伝導相の結晶の格子定
数を示すグラフである。 第11図は本発明にもとづ〈実施例20により得られた
酸化物超電導体の電気抵抗の温度変化を示すグラフであ
る。 第12図は本発明にもとづ〈実施例20により得られた
酸化物超電導体のインダクタンス変化を示すグラフであ
る。 第13図は本発明にもとづ〈実施例22により得られた
酸化物超電導体の電気抵抗の温度変化をBa/(Ba+
Sr) 第 図 第3rXJ (a、) (し) B a/ (B a+S r ) (a) 2223構造 (b) 1223構造 第 図 第 図 温 度 (K) 第 図 Ba/(Ba+sr) 第 図 Ba/(Ba+Sr) 第9図 B (L/(B(L 十S ? ) 第10図 8α/(Bα+Sトノ 第12図 温 度(K) 第11図 温 度(K) 第13図 温 度(K)
とS r / B aの組成との関係を示すグラフであ
る。 第2図は結晶の格子定数とS r / B aの組成と
の関係を示すグラフである。 第3図(a)及び第3図(b)はそれぞれBaの多い側
及びSrの多い側での結晶構造モデルを示す図である。 第4図(a)は実施例1で得られたTlISrl、BB
ao、aCazCuaOx試料の結晶構造の透過型電子
顕微鏡写真、第4図(b)は従来法で作製したB1−5
r−Ca−Cu−0系超電導体の結晶構造の透過型電子
顕微鏡写真である。図中、a、cの矢印はそれぞれ結晶
粒のa軸、C軸方向を示す。 第5図は実施例4で得られた焼結体の臨界温度とSr/
Baの組成比の関係を示すグラフである。 第6図は結晶の格子定数とS r / B aの組成と
の関係を示すグラフである。 第7図は実施例5で得られた焼結体の電気抵抗の温度変
化を示すグラフである。第8図は帯磁率の温度変化を示
す特性図である。 第9図は、本発明よりなるTl−3r−Ba−Ca−C
u−0系1oO〜120に級の超伝導相の結晶の格子定
数を示すグラフである。 第10図は1本発明よりなるTl−8r−Ba−Ca−
Cu−0系70〜100に級の超伝導相の結晶の格子定
数を示すグラフである。 第11図は本発明にもとづ〈実施例20により得られた
酸化物超電導体の電気抵抗の温度変化を示すグラフであ
る。 第12図は本発明にもとづ〈実施例20により得られた
酸化物超電導体のインダクタンス変化を示すグラフであ
る。 第13図は本発明にもとづ〈実施例22により得られた
酸化物超電導体の電気抵抗の温度変化をBa/(Ba+
Sr) 第 図 第3rXJ (a、) (し) B a/ (B a+S r ) (a) 2223構造 (b) 1223構造 第 図 第 図 温 度 (K) 第 図 Ba/(Ba+sr) 第 図 Ba/(Ba+Sr) 第9図 B (L/(B(L 十S ? ) 第10図 8α/(Bα+Sトノ 第12図 温 度(K) 第11図 温 度(K) 第13図 温 度(K)
Claims (38)
- 1.タリウム,ストロンチウム,カルシウム、及び銅、
もしくは、タリウム,ストロンチウム,バリウム,カル
シウム、及び銅を含むペロブスカイト型酸化物からなる
酸化物超電導体。 - 2.請求項1において、Bサイトにタリウムと銅が占有
してなる2個以上のペロブスカイトユニットからなるこ
とを特徴とする酸化物超電導体。 - 3.一般式が Tl_m(Ba_1_−_xSr_x)_2Ca_n_
−_1Cu_nO_δm=1または2,1.0≧x>0
,n≧1 であらわされる組成を有することを特徴とする酸化物超
電導体。 - 4.一般式が Tl_1(Ba_1_−_xSr_x)_2Ca_n_
−_1Cu_nO_δ1.0≧x>0.5,n≧1 であらわされる組成を有することを特徴とする酸化物超
電導体。 - 5.一般式が Tn_2(Ba_1_−_xSr_x)_2Ca_n_
−_1Cu_nO_δ0.50≧x>0,n≧1 であらわされる組成を有することを特徴とする酸化物超
電導体。 - 6.請求項3において、結晶の単位格子のc軸長さが7
.0Å以上であることを特徴とする酸化物超電導体。 - 7.請求項4において、結晶の単位格子のc軸長さが1
5.0Å以上で16.0Å以下であることを特徴とする
酸化物超電導体。 - 8.請求項5において、結晶の単位格子のc軸長さが3
4.0Å以上で37.0Å以下であることを特徴とする
酸化物超電導体。 - 9.請求項3において、結晶の単位格子が1個のTl−
O層を有することを特徴とする酸化物超電導体。 - 10.請求項3において、結晶の単位格子が2個のTl
−O層を有することを特徴とする酸化物超電導体。 - 11.一般式が Tl_2(B a_1_−_xSr_x)_2Ca_n
_−_1Cu_nO_δ0.50≧x>0,n≧1 と一般式が、 Tl_1(B a_1_−_xSr_x)_2Ca_n
_−_1Cu_nO_δ1.0≧x≧0.5,n≧1 であらわされる組成とが混合してなることを特徴とする
酸化物超電導体。 - 12.請求項11において、Tl_2(Ba_1_−_
xSr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δの単
位格子のc軸長さが34.0Å以上で37.0Å以下で
あることを特徴とする酸化物超電導体。 - 13.請求項11において、Tl_2(Ba_1_−_
xSr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δの単
位格子のc軸長さが28.0Å以上で30.0Å以下で
あることを特徴とする酸化物超電導体。 - 14.請求項11において、Tl_1(Ba_1_−_
xSr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δの単
位格子のc軸長さが15.0Å以上で16.0Å以下で
あることを特徴とする酸化物超電導体。 - 15.請求項11において、Tl_1(Ba_1_−_
xSr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δの単
位格子のc軸長さが12.0Å以上で13.0Å以下で
あることを特徴とする酸化物超電導体。 - 16.請求項11において、結晶の単位格子のc軸長さ
が34.0Å以上で37.0Å以下あるいは、28.0
Å以上で30.0Å以下のTl_2(Ba_1_−_x
Sr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δから選
ばれた少なくとも1種以上、及び結晶の単位格子のc軸
長さが12.0Å以上で13.0Å以下あるいは、15
.0Å以上で16.0Å以下のTl_1(Ba_1_−
_xSr_x)_2Ca_n_−_1Cu_nO_δか
ら選ばれた少なくとも1種以上の混合物、あるいは、上
記4種から選ばれた少なくとも2種以上の混合物からな
ることを特徴とする酸化物超電導体。 - 17.タリウム:(ストロンチウム/バリウム):カル
シウム:銅の原子比が1:2:1:2,1:2:2:3
,1:2:3:4,1:2:4:5,2:2:1:2,
2:2:2:3、及び2:2:3:4から選ばれた少な
くとも1種以上から成り、ストロンチウム/バリウムの
比が0.01以上であることを特徴とする酸化物超電導
体。 - 18.請求項1において、タリウム:(ストロンチウム
/バリウム):カルシウム:銅の原子比が1:2:2:
3であり、ストロンチウム/バリウムの比が0.05以
上であることを特徴とする酸化物超電導体。 - 19.請求項1において、タリウム:(ストロンチウム
/バリウム):カルシウム:銅の原子比が2:2:2:
3であり、ストロンチウム/バリウムの比が0.05以
上、0.01以上であることを特徴とする酸化物超電導
体。 - 20.タリウム:ストロンチウム:カルシウム:銅の原
子比が2:2:1:2、及び2:2:2:3から選ばれ
た少なくとも1種以上から成ることを特徴とする酸化物
超電導体。 - 21.請求項1において、タリウム:(ストロンチウム
/バリウム):カルシウム:銅の原子比が1:2:0:
1、及び/あるいは2:2:0:1であること、あるい
はこれらの混合物であることを特徴とする酸化物超電導
体。 - 22.請求項3あるいは11において、該成分に加えて
、リチウム,ナトリウム,カリウム,セシウム,ルビジ
ユウム,鉛から選ばれた少なくとも1種以上の成分を加
えることを特徴とする酸化物超電導体。 - 23.タリウム,ストロンチウム,カルシウム,銅ある
いはタリウム,(ストロンチウム/バリウム),カルシ
ウム,銅からなるペロブスカイト型酸化物超電導体を製
造する方法において、ストロンチウム,カルシウム,銅
あるいは(ストロンチウム/バリウム),カルシウム,
銅あるいは焼成によつて上記酸化物となる混合物に気相
でタリウムを吸収させることを特徴とする酸化物超電導
体の製造方法。 - 24.請求項23において、タリウムを吸収するにさい
して、タリウムの蒸気圧が1気圧以下であることを特徴
とする酸化物超電導体の製造方法。 - 25.請求項23において、該酸化物の混合体を焼成し
、該混合物とタリウム酸化物を密封して焼成することを
特徴とする酸化物超電導体の製造方法。 - 26.請求項23において、該酸化物混合体が膜状に形
成され、これにタリウムを気相で吸収させることを特徴
とする酸化物超電導膜の製造方法。 - 27.請求項23において、該酸化物混合体が基板上に
塗布あるいは、被覆し、もしくはシース材に充填し、こ
れに気相でタリウムを吸収させることを特徴とする酸化
物超電導体の製造方法。 - 28.請求項25において、該酸化物混合体を焼成し、
焼結することを特徴とする酸化物超電導体の製造方法。 - 29.請求項1よりなる酸化物超電導体から構成された
コイル。 - 30.請求項1よりなる酸化物超電導体から構成された
線材もしくは導体。 - 31.請求項1よりなる酸化物超電導体を基板上に塗布
、もしくは被覆し、焼成したテープ状線材もしくは導体
。 - 32.請求項1よりなる酸化物超電導体をPVDもしく
はCVDで製造した薄膜。 - 33.請求項1よりなる酸化物超電導体で構成されたマ
グネット。 - 34.請求項1よりなる酸化物超電導体で構成された磁
気シールド材。 - 35.請求項1よりなる酸化物超電導体を用いたプリン
ト回路基板。 - 36.請求項1よりなる酸化物超電導体を用いた計測あ
るいは制御用素子及び機器。 - 37.請求項1よりなる酸化物超電導体を用いた電子計
算機。 - 38.請求項1よりなる酸化物超電導体を用いた電力貯
蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194160A JPH0818836B2 (ja) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18847088 | 1988-07-29 | ||
| JP3105889 | 1989-02-13 | ||
| JP63-188470 | 1989-02-27 | ||
| JP1-42998 | 1989-02-27 | ||
| JP4299889 | 1989-02-27 | ||
| JP1-31058 | 1989-02-27 | ||
| JP1194160A JPH0818836B2 (ja) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289424A true JPH02289424A (ja) | 1990-11-29 |
| JPH0818836B2 JPH0818836B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=27287191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194160A Expired - Fee Related JPH0818836B2 (ja) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 |
Country Status (4)
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|---|---|
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| EP (2) | EP0356722B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0818836B2 (ja) |
| DE (1) | DE68928155T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215317A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超伝導材料 |
| JPH0570126A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導材料の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3008453B2 (ja) * | 1990-07-16 | 2000-02-14 | 住友電気工業株式会社 | ビスマス系超電導体の製造方法 |
| US8741158B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-06-03 | Ut-Battelle, Llc | Superhydrophobic transparent glass (STG) thin film articles |
| WO2011017439A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Ut-Battelle, Llc | Critical current density enhancement via incorporation of nanoscale ba2renbo6 in rebco films |
| US20110034338A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Amit Goyal | CRITICAL CURRENT DENSITY ENHANCEMENT VIA INCORPORATION OF NANOSCALE Ba2(Y,RE)TaO6 IN REBCO FILMS |
| DE102010030547A1 (de) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Pellets und Verfahren zu deren Herstellung |
| US8685549B2 (en) | 2010-08-04 | 2014-04-01 | Ut-Battelle, Llc | Nanocomposites for ultra high density information storage, devices including the same, and methods of making the same |
| US11292919B2 (en) | 2010-10-08 | 2022-04-05 | Ut-Battelle, Llc | Anti-fingerprint coatings |
| US9221076B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-12-29 | Ut-Battelle, Llc | Composition for forming an optically transparent, superhydrophobic coating |
| US8748350B2 (en) | 2011-04-15 | 2014-06-10 | Ut-Battelle | Chemical solution seed layer for rabits tapes |
| US8748349B2 (en) | 2011-04-15 | 2014-06-10 | Ut-Battelle, Llc | Buffer layers for REBCO films for use in superconducting devices |
| US20150239773A1 (en) | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Ut-Battelle, Llc | Transparent omniphobic thin film articles |
| CN106544636B (zh) * | 2016-11-14 | 2018-10-02 | 南开大学 | 无焙烧靶制备铊系高温超导薄膜的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5073536A (en) * | 1988-02-12 | 1991-12-17 | The University Of Arkansas | High temperature superconductors comprising Tl--Ca--Ba--O, Tl--Sr--Ba--Cu--O--Sr--Cu--O |
| US5300482A (en) * | 1991-03-01 | 1994-04-05 | Hitachi, Ltd. | Oxide superconductors |
-
1989
- 1989-07-28 EP EP89114026A patent/EP0356722B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-28 EP EP96117632A patent/EP0764991A1/en not_active Withdrawn
- 1989-07-28 DE DE68928155T patent/DE68928155T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-28 JP JP1194160A patent/JPH0818836B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-07 US US08/418,476 patent/US5510323A/en not_active Expired - Fee Related
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| Title |
|---|
| PHYS.REV.B=1988 * |
| PHYSICA C=1988 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215317A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超伝導材料 |
| JPH0570126A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5510323A (en) | 1996-04-23 |
| EP0764991A1 (en) | 1997-03-26 |
| JPH0818836B2 (ja) | 1996-02-28 |
| DE68928155D1 (de) | 1997-08-14 |
| EP0356722A1 (en) | 1990-03-07 |
| DE68928155T2 (de) | 1998-01-29 |
| EP0356722B1 (en) | 1997-07-09 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |