JPH03122020A - 酸化物超電導体 - Google Patents
酸化物超電導体Info
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- JPH03122020A JPH03122020A JP1257505A JP25750589A JPH03122020A JP H03122020 A JPH03122020 A JP H03122020A JP 1257505 A JP1257505 A JP 1257505A JP 25750589 A JP25750589 A JP 25750589A JP H03122020 A JPH03122020 A JP H03122020A
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- 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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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくともＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ及びＣｕよ
り成る金属元素と酸素より構成される酸化物超電導体に
関するものである。
り成る金属元素と酸素より構成される酸化物超電導体に
関するものである。
従来、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ−Ｃｕ、○より構成される
Ｐｂ系銅酸化物超電導体としては、Ｐ ｂ２Ｓ ｒ。
Ｐｂ系銅酸化物超電導体としては、Ｐ ｂ２Ｓ ｒ。
（Ｃａ ＋ Ｙ ） ＣＬｉ２０ ｙ （以降２２１３
相と記述する）が知られている。ここで、ｙは８もしく
は８に近い数である（Ｒ，Ｊ、Ｃａｖａら、ネイチャー
、ｖｏｌ、３６３．ＰＰ２１１〜２１４．１９８８参照
）。
相と記述する）が知られている。ここで、ｙは８もしく
は８に近い数である（Ｒ，Ｊ、Ｃａｖａら、ネイチャー
、ｖｏｌ、３６３．ＰＰ２１１〜２１４．１９８８参照
）。
また、（Ｐｂａ−ｓ Ｓｒｏ、ｓ） Ｓｒｚ （Ｃａ、
Ｙ ） Ｃｕ。
Ｙ ） Ｃｕ。
０２（以降１２１２相と記述する）。ここで、Ｚは７も
しくは７に近い数を表す（Ｔ、 Ｒｏｕｉｌｌｏｎら、
フィジカＣ１ｖｏ１．１５９．ｐｐ２０１〜２０８．１
９８９参照）が知られている。これらの物質の臨界温度
は約７０〜１００にと言われている。
しくは７に近い数を表す（Ｔ、 Ｒｏｕｉｌｌｏｎら、
フィジカＣ１ｖｏ１．１５９．ｐｐ２０１〜２０８．１
９８９参照）が知られている。これらの物質の臨界温度
は約７０〜１００にと言われている。
しかしながら、前記従来のＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕ
、○より構成されるＰｂ系銅酸化物超電導体には１次の
ような問題点があった。
、○より構成されるＰｂ系銅酸化物超電導体には１次の
ような問題点があった。
超電導材料を各種センサーやデバイスに応用する場合に
は、それぞれの用途に応じて適当な臨界温度を有すると
共に転移復が小さく鋭い超電導転移を示す材料が要求さ
れる。前述のように従来のＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕ
、Ｏより構成されるＰｂ系銅酸化物超電導体は、約７０
〜１００Ｋの臨界温度を有するが、この場合の臨界温度
とは試料の電気抵抗が超電導現象により減少し始める温
度を表している。このような温度を一般にオンセント温
度と称している。これに対して実際に試料の電気抵抗が
ゼロになる温度は、一般にオンセット温度より低温であ
る。このような温度を一般にゼロ抵抗温度と称する。
は、それぞれの用途に応じて適当な臨界温度を有すると
共に転移復が小さく鋭い超電導転移を示す材料が要求さ
れる。前述のように従来のＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕ
、Ｏより構成されるＰｂ系銅酸化物超電導体は、約７０
〜１００Ｋの臨界温度を有するが、この場合の臨界温度
とは試料の電気抵抗が超電導現象により減少し始める温
度を表している。このような温度を一般にオンセント温
度と称している。これに対して実際に試料の電気抵抗が
ゼロになる温度は、一般にオンセット温度より低温であ
る。このような温度を一般にゼロ抵抗温度と称する。
従来のＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕ、○より構成される
Ｐｂｂ銅酸化物超電導材料は、第２図（Ｍ、Ａ、Ｓｕｂ
ｒａｍａｎｉａｎ ｅｔａｌ、Ｐｈｙｓｉｃａ、Ｃ１５
７，ｐｐ１２４〜１３０参照）及び第３図（Ｔ、Ｒｏｕ
ｉｌｌｏｎ ｅｔａｌ、Ｐｈｙｓｉｃａ、Ｃ１５９，ｐ
ｐ２０１〜２０８参照）に示すように、このオンセット
温度とゼロ抵抗温度との差（転移幅）が大きく超電導転
移がブロードであった。即ち、前記の文献によれば、２
２１３相の転移幅は１５に以上、１２１２相の転移幅は
４７以上であり、このような転移幅の広さは、高精度の
センサーやデバイスへの応用にとって障害となるもので
あった。
Ｐｂｂ銅酸化物超電導材料は、第２図（Ｍ、Ａ、Ｓｕｂ
ｒａｍａｎｉａｎ ｅｔａｌ、Ｐｈｙｓｉｃａ、Ｃ１５
７，ｐｐ１２４〜１３０参照）及び第３図（Ｔ、Ｒｏｕ
ｉｌｌｏｎ ｅｔａｌ、Ｐｈｙｓｉｃａ、Ｃ１５９，ｐ
ｐ２０１〜２０８参照）に示すように、このオンセット
温度とゼロ抵抗温度との差（転移幅）が大きく超電導転
移がブロードであった。即ち、前記の文献によれば、２
２１３相の転移幅は１５に以上、１２１２相の転移幅は
４７以上であり、このような転移幅の広さは、高精度の
センサーやデバイスへの応用にとって障害となるもので
あった。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、転移幅が小さく、鋭い超電導転移を示す
新規なＰｂｂ銅酸化物超電導材料を提供することを目的
とする。
されたもので、転移幅が小さく、鋭い超電導転移を示す
新規なＰｂｂ銅酸化物超電導材料を提供することを目的
とする。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
前記目的を達成するために、本発明のＰｂ系系層酸化物
超電導体、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ及びＣｕより成る金属
元素と酸素より構成される酸化物超電導体であって、前
記金属元素の組成が次の化学組成式で表されることを特
徴とする。
超電導体、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ及びＣｕより成る金属
元素と酸素より構成される酸化物超電導体であって、前
記金属元素の組成が次の化学組成式で表されることを特
徴とする。
Ａ ａ （Ｓｒ、 Ｂ、、 ） ｂ
但し、ＡはＰｂとＣｕとの組合せ、ＢはＣａとＹとの組
合せであり、ａ、ｂ、ｘは全てＯと１との間の数で、そ
れぞれ、ａ＋ｂ＝１、ｂ≧０．４、Ｘ≦０．７を満足す
る範囲の数である。
合せであり、ａ、ｂ、ｘは全てＯと１との間の数で、そ
れぞれ、ａ＋ｂ＝１、ｂ≧０．４、Ｘ≦０．７を満足す
る範囲の数である。
なお１本明細書においては、本発明のＰｂ系系層酸化物
超電導体化学組成式を、前記Ａａ、（Ｓｒ。
超電導体化学組成式を、前記Ａａ、（Ｓｒ。
Ｂ□−Ｘ）ｂのように記述する。前記ＰｂとＣｕ及びＣ
ａとＹとは結晶構造中で互いに位置を交換しあうことが
可能であると考えられるために、従来のような１２１２
相や２２１３相といった表式を用いずに前記のような表
式を用いるものである。
ａとＹとは結晶構造中で互いに位置を交換しあうことが
可能であると考えられるために、従来のような１２１２
相や２２１３相といった表式を用いずに前記のような表
式を用いるものである。
つまり、本発明のＰｂ系系層酸化物超電導体、各構成金
属元素の組成が、前記の化学組成式Ａａ（ＳｒつＢ□−
ｘ）ｂとなるように、原料試薬を混合したものを成形し
て、酸化性雰囲気下で焼結した酸化物超電導体である。
属元素の組成が、前記の化学組成式Ａａ（ＳｒつＢ□−
ｘ）ｂとなるように、原料試薬を混合したものを成形し
て、酸化性雰囲気下で焼結した酸化物超電導体である。
本発明のＰｂ系系層酸化物超電導体、従来のＰｂ、 Ｓ
ｒ、 Ｃａ、 Ｙ、 Ｃｕ、○より構成されるＰｂ系系
層酸化物超電導体比較した場合、その構成元素の比率が
全く異なっている。構成元素の比率の違いは、得られる
超電導体の超電導特性に大きな影響を及ぼす。
ｒ、 Ｃａ、 Ｙ、 Ｃｕ、○より構成されるＰｂ系系
層酸化物超電導体比較した場合、その構成元素の比率が
全く異なっている。構成元素の比率の違いは、得られる
超電導体の超電導特性に大きな影響を及ぼす。
本発明のＰｂ系系層酸化物超電導体、従来知られている
１２１２相と比べて、構成元素の比率において、相対的
にＣａやＹよりもイオン半径の大きいＳｒの比率が少な
い。このことがＰｂ系系層酸化物超電導体結晶を構成す
る際に影響を与えるため、転移幅が小さく鋭い超電導転
移を示す良質のＰｂ系系層酸化物超電導体得る上でＳｒ
の量が少ないことが必須となるものと考える。
１２１２相と比べて、構成元素の比率において、相対的
にＣａやＹよりもイオン半径の大きいＳｒの比率が少な
い。このことがＰｂ系系層酸化物超電導体結晶を構成す
る際に影響を与えるため、転移幅が小さく鋭い超電導転
移を示す良質のＰｂ系系層酸化物超電導体得る上でＳｒ
の量が少ないことが必須となるものと考える。
以下、本発明を実施例に基いて具体的に説明する。
〔実施例１〕
原料として、Ｐｂ０，５ｒ２Ｃｕｂａ、ＣａＯ，Ｙ２Ｏ
、及びＣｕＯを用い、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕの比
率がＰ ｂ （Ｓ ｒ２ｉｉ Ｃａｘｙｂ Ｙ １／ｓ
） ｙ ＣＬＩ２の組成となるように混合した。５ｒ
２Ｃｕ○３は市販の５ｒＣＯ１とＣｕＯを混合して空気
中で１０００℃で焼成して合成したものを用いた。この
得られた混合粉末をプレス成形した後、１気圧の酸素気
流中で１０００℃、１０時間焼結させて酸化物超電導体
とした。
、及びＣｕＯを用い、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕの比
率がＰ ｂ （Ｓ ｒ２ｉｉ Ｃａｘｙｂ Ｙ １／ｓ
） ｙ ＣＬＩ２の組成となるように混合した。５ｒ
２Ｃｕ○３は市販の５ｒＣＯ１とＣｕＯを混合して空気
中で１０００℃で焼成して合成したものを用いた。この
得られた混合粉末をプレス成形した後、１気圧の酸素気
流中で１０００℃、１０時間焼結させて酸化物超電導体
とした。
本実施例１は、前記の化学組成式Ａａ（Ｓｒ、Ｂ、−、
）ｂにおいて、ａ ＝ １ ／ ２、ｂ＝１／２、Ｘ＝
２７３の場合に相当する。このようにして得られた酸化
物超電導体の、液体ヘリウム温度と室温との間の電気抵
抗率の温度依存性を、通常の４端子法で測定した。その
結果を第１図に示す。
）ｂにおいて、ａ ＝ １ ／ ２、ｂ＝１／２、Ｘ＝
２７３の場合に相当する。このようにして得られた酸化
物超電導体の、液体ヘリウム温度と室温との間の電気抵
抗率の温度依存性を、通常の４端子法で測定した。その
結果を第１図に示す。
この実施例１の酸化物超電導体は、第１図かられかるよ
うに、オンセント温度が２８Ｋ、ゼロ抵抗温度が１７に
であり、転移幅は９にであった。
うに、オンセント温度が２８Ｋ、ゼロ抵抗温度が１７に
であり、転移幅は９にであった。
また、この実施例１の酸化物超電導体の交流帯磁率を測
定したところ、２８に以下でマイスナー効果のために測
定値は、負の値になった。
定したところ、２８に以下でマイスナー効果のために測
定値は、負の値になった。
また、この本実施例１の酸化物超電導体のＸ線回折を行
ったところ超電導体の結晶構成は１２１２相と同じであ
ることがわかった。
ったところ超電導体の結晶構成は１２１２相と同じであ
ることがわかった。
また、この実施例１の酸化物超電導体の酸素量は、酸素
分析の結果、化学組成式Ｐｂ （Ｓｒ２７．Ｃａ、７．
、Ｙ、７．、） ３Ｃｕ２０．において、２の値として
約７であることがわかった。
分析の結果、化学組成式Ｐｂ （Ｓｒ２７．Ｃａ、７．
、Ｙ、７．、） ３Ｃｕ２０．において、２の値として
約７であることがわかった。
〔実施例２〕
本実施例２の酸化物超電導体は、前記実施例１と同じ原
料を用いてＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕの比率がｐ ｌ
）（、，５（Ｓ ｒｌ ／２ Ｃａ、 ／３ ＹｚｚＪ
ｉ ＋５ Ｃｕ２となるように合成した。この得られた
混合粉末をプレス成形した後、１気圧の酸素気流中で９
２０°Ｃ１１００時間焼結させて酸化物超電導体とした
。この実施例２の酸化物超電導体は、前記の化学組成式
Ａａ（ＳｒｘＢｌ−、、）ｂにおいて、ａ ＝ ５ ／
１２、ｂ＝７／１２、ｘ ＝ １ ／ ２の場合に相
当する。
料を用いてＰｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｃｕの比率がｐ ｌ
）（、，５（Ｓ ｒｌ ／２ Ｃａ、 ／３ ＹｚｚＪ
ｉ ＋５ Ｃｕ２となるように合成した。この得られた
混合粉末をプレス成形した後、１気圧の酸素気流中で９
２０°Ｃ１１００時間焼結させて酸化物超電導体とした
。この実施例２の酸化物超電導体は、前記の化学組成式
Ａａ（ＳｒｘＢｌ−、、）ｂにおいて、ａ ＝ ５ ／
１２、ｂ＝７／１２、ｘ ＝ １ ／ ２の場合に相
当する。
この実施例２の酸化物超電導体も、４端子法による電気
抵抗率の測定において、オンセット温度２４Ｋ、ゼロ抵
抗温度１４Ｋを示し、転移幅は１０にであった。
抵抗率の測定において、オンセット温度２４Ｋ、ゼロ抵
抗温度１４Ｋを示し、転移幅は１０にであった。
また、この実施例２の酸化物超電導体のＶ素地は、酸素
分析の結果、化学組成式Ｐｂｏ、、（Ｓｒ０．□Ｃａｉ
／３Ｙ２／６）３．５Ｃｕ２０２において、Ｚの値とし
て約６．９であることがわかった。
分析の結果、化学組成式Ｐｂｏ、、（Ｓｒ０．□Ｃａｉ
／３Ｙ２／６）３．５Ｃｕ２０２において、Ｚの値とし
て約６．９であることがわかった。
〔実施例３〕
本実施例３の酸化物超電導体は、前記実施例２と同様な
方法で、前記の化学組成式Ａａ（ＳｒつＢ１−、）ｂに
おいて、ａ＝０．４、ｂ＝０．６、χ０．４２の試料を
合成して酸化物超電導体を得た。
方法で、前記の化学組成式Ａａ（ＳｒつＢ１−、）ｂに
おいて、ａ＝０．４、ｂ＝０．６、χ０．４２の試料を
合成して酸化物超電導体を得た。
この実施例３の酸化物超電導体は、オンセント温度２４
Ｋ、ゼロ抵抗温度１４Ｋを示し、転移幅はＩＯＫであっ
た。
Ｋ、ゼロ抵抗温度１４Ｋを示し、転移幅はＩＯＫであっ
た。
なお、前記の化学組成式Ａａ（Ｓｒ、Ｂ、、）ｂにおい
て、ｂの値が０．４より小さい場合は１２１２相型の結
晶構造が得られにくいため、ｂの値としては０．４以上
であることが必要である。
て、ｂの値が０．４より小さい場合は１２１２相型の結
晶構造が得られにくいため、ｂの値としては０．４以上
であることが必要である。
また、Ｘの値が０．７より大きくなる場合は、超電導性
を示すもののＳｒの量が多いために転移幅が広くなるた
め、Ｘの値としては０．７以下であることが必要である
。。
を示すもののＳｒの量が多いために転移幅が広くなるた
め、Ｘの値としては０．７以下であることが必要である
。。
以上の説明かられかるように、前記実施例１〜３の酸化
物超電導体によれば、転移幅が小さく、鋭い超電導転移
を示すので、今後新しいセンサーやデバイス等に応用す
ることができる。
物超電導体によれば、転移幅が小さく、鋭い超電導転移
を示すので、今後新しいセンサーやデバイス等に応用す
ることができる。
また、さらに、ｙＫ材料の合成条件を詳細に検討するこ
とにより、さらに高い転移温度を示す可能性をも秘めた
超電導材料である。
とにより、さらに高い転移温度を示す可能性をも秘めた
超電導材料である。
また、本発明のＰｂ系銅酸化物超電導体は、Ｐｂを含む
ために、他の酸化物超電導体に比べて加工性が良いこと
が予測される。
ために、他の酸化物超電導体に比べて加工性が良いこと
が予測される。
また、本発明のＰｂ系銅酸化物超電導体は、Ｐｂ系であ
るので、製造が容易であり、製造コストも安価となるこ
とが予測できる。
るので、製造が容易であり、製造コストも安価となるこ
とが予測できる。
また、本発明のＰｂ系銅酸化物超電導体は、酸素量の厳
密な制御、銅−酸素面数の増加等により、さらに高い転
移温度（臨界温度）を示すことが予測できる。
密な制御、銅−酸素面数の増加等により、さらに高い転
移温度（臨界温度）を示すことが予測できる。
以上、本発明を実施例に基き具体的に説明したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言
うまでもない。
明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言
うまでもない。
本発明の新規な酸化物超電導体は、前記説明では、鋭い
超電導転移に注目して説明したが、それ以外の特性も種
々の分野で応用できることは勿論である。
超電導転移に注目して説明したが、それ以外の特性も種
々の分野で応用できることは勿論である。
以上、説明したように、本発明の新規な酸化物超電導体
によれば、転移幅が小さく、鋭い超電２厚転移を示すの
で、今後新しいセンサーやデバイス等に応用することが
できる。
によれば、転移幅が小さく、鋭い超電２厚転移を示すの
で、今後新しいセンサーやデバイス等に応用することが
できる。
第１図は、本発明の実施例１の酸化物超電導体の電気抵
抗率−温度特性を示す図、 第２図及び第３図は、従来の酸化物超電導体の電気抵抗
−温度特性を示す図である。
抗率−温度特性を示す図、 第２図及び第３図は、従来の酸化物超電導体の電気抵抗
−温度特性を示す図である。
Claims (1)
- （１）Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ及びＣｕより成る金属元素
と酸素より構成される酸化物超電導体であって、前記金
属元素の組成が次の化学組成式で表されることを特徴と
する酸化物超電体。 Ａａ（Ｓｒ＿ｘＢ＿１＿−＿ｘ）ｂ 但し、ＡはＰｂとＣｕとの組合せ、ＢはＣａとＹとの組
合せであり、ａ，ｂ，ｘは全て０と１との間の数で、そ
れぞれ、ａ＋ｂ＝１、ｂ≧０．４、ｘ≦０．７を満足す
る範囲の数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257505A JPH03122020A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 酸化物超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257505A JPH03122020A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 酸化物超電導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122020A true JPH03122020A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17307231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257505A Pending JPH03122020A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 酸化物超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002529688A (ja) * | 1998-10-30 | 2002-09-10 | ハイ−スピード チェックウェイヤー コー インク | 空気圧式高速計量装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03505571A (ja) * | 1989-04-11 | 1991-12-05 | トムソン―セーエスエフ | （ＡＣｕＯ３―Ｘ）２（Ａ´Ｏ）２型ペロブスカイト構造に由来する混合原子価酸化銅 |
| JPH04501407A (ja) * | 1988-10-26 | 1992-03-12 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 超伝導金属酸化物組成物及びその製造及び使用方法 |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1257505A patent/JPH03122020A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04501407A (ja) * | 1988-10-26 | 1992-03-12 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 超伝導金属酸化物組成物及びその製造及び使用方法 |
| JPH03505571A (ja) * | 1989-04-11 | 1991-12-05 | トムソン―セーエスエフ | （ＡＣｕＯ３―Ｘ）２（Ａ´Ｏ）２型ペロブスカイト構造に由来する混合原子価酸化銅 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002529688A (ja) * | 1998-10-30 | 2002-09-10 | ハイ−スピード チェックウェイヤー コー インク | 空気圧式高速計量装置 |
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