JPH0323219A - 酸化物超伝導材料 - 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Ｃ上　　高い超伝導転移温度（Ｔ．）を持つ酸化
物超伝導材料に関するものであも 従来の技術 超伝導材料ｉｉ１）電気抵抗がゼロであム　２）完全反
磁性であム　３）ジョセフソン効果があムといった　他
の材料にない特性を持っており、既に超伝導マグネッ１
１，ＳＱＵＩＤ等に利用されていも　また今後仮　電力
輸送　発電沫　核融合プラズマ閉じ込数　磁気浮上列東
　磁気シールド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期
待されていも　その材料としては　従来　ＮｂｓＧｅ　
　等の金属系の超伝導体が用いられてぃ１，　　ところ
力丈　金属系超伝導体でＧＬＴ．は最も高いものでも２
３Ｋ程度であり、実使用時には高価な液体ヘリウムと犬
がかりな断熱装置を使って冷却しなければならず、工業
上大きな問題であっｔラ　　このたべ　より高温で超伝
導体となる材料の探索が行われていｔも１　９　８　６
年に　Ｂｅｄｎｏｒｚ（へ゛ドノル７）とＭｕｌｌｅｒ
（ミューラー）により約４０Ｋという高いＴ．を有す衣
　酸化物系超伝導材料（Ｌ　ａ　＋−ｚＳ　ｒ　２）２
Ｃ　ｕ　ＯＸが見いださ札　それ以後ＹＢ　ａ２ｃ　ｕ
才０−、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０，ＴＩ−Ｂａ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０などで、相次いでより高い温度での超伝導
転移が報告されていもＴ・が高いほど冷却が容易となり
、また同じ温度で使用した場合の臨界電流密度や臨界磁
場も大きくなる事が予想され　応用範囲も広がるものと
期待されも 本発明は　酸化物超伝導体のうちで１２０Ｋ以上のＴ．
を有するＴＩ系の材料に関するものであも実際に　超伝
導材料が線材や薄膜として実用化される場合、超伝導状
態の安定化に関する問題は重要であム　一般に　超伝導
の安定化は超伝導体の周囲を電気抵抗の低い材料で覆う
ことａ　超伝導体中を磁束が移動しないようにピンニン
グセンターを導入することなどによっておこなわれも発
明が解決しようとする課題 １２０Ｋ以上のＴｏを有する材料はＴＩを含む系で報告
されていも　しかし　そのような高いＴ．Ｊよ石英管な
どの密閉容器内に封入して焼戒するといった煩雑な方法
により製造された試料でしか得られなかっｔ４　　また
　そのデータは製造条件に非常に敏感で再現性の悪いも
のでありｔ４ 課題を解決するための手段 化学式ＴＩ−Ｂａ＊ＣａＩＩＣｕ．０−　（ただし０．
８≦ｘ、　２≦ｎ，　　３≦ｍ）に対し　Ａｇを０．１
〜３０重量％添加した酸化物超伝導材料とすもまた４友
　化学式Ｔ　１　（１−Ｘｌ・ＩＰ　ｂ＋＋Ｓ　ｒｓＣ
　ａＩＩｃｕｓｏｖ（０．　　３≦ｘ≦０．　　７、　
ｌ≦Ｚ．２≦ｎ，　　３≦ｍ）に対し　Ａｇを０．　　
１〜３０重量％添加した酸化物超伝導材料とすも 作用 本発明によれば　酸素雰囲気中で焼或するだけで、　１
２０Ｋ以上のＴｏを有する酸化物超伝導材料を再現性良
く製造することができも 実施例 実施例ｌ 純度９９％以上のＢａＣＯ＊とＣｕＯ　を原料として用
ｂＸ．Ｂａ：　　Ｃｕが１＝１のモル比となるように秤
量・混合し　空気中で９００℃１０時間焼戒ＬＢａＣｕ
Ｏ２を合威しｔら　また　純度９９％以上のＣａＣＯｓ
とＣｕＯを用（＼　同様にして、　９５０℃１０時間焼
戒Ｌ　　ＣａａＣｕＯｓを合或したそれぞれ　単一相の
粉末が得られていることはＸ線回折により確認した 次に　得られたＢａＣｕＯａ、Ｃａ２ＣｕＯｓと、純度
９９％以上のＴｌ＊Ｏｓ，ＰｂＯ，ＣｕＯ　およびＡｇ
ａ○の各粉末を、所定の比になるように秤量し　乾式で
混合しん　この粉末の０．６ｇ　を１８ｍｍ　Ｘ　４　
ｍｍの金型中で６　０　０　ｋ　ｇ／ｃｍ”の圧力で一
軸加圧威形した　この戒形体を、酸素気流中で焼戊した
　昇降温速度はいずれも４００℃／ｈとした 試料は銀電極を付６ナ、通常の四端子法により電気抵抗
の温度変化を測定電流１０ｍＡで３００Ｋから７７Ｋま
で測定した　また　超伝導量子干渉磁束計（ＳＱＵＩＤ
）により、外部磁場１　００ｅのもとで冷却した場合の
磁化率の温度変化を測定し九　表１＋．：．Ｔｌ：　　
Ｂａ：　　Ｃａ：　　Ｃｕの比を１．２：　　２：　　
２：　　３とした場合の結果を示も　表中の臨界温度は
Ｒｏｌｌ，　　Ｒｚ●”ｓ　　Ｌ＠Ｉはそれぞれ電気抵
抗のオンセット温嵐　ゼロ抵抗となる温度　反磁性を示
し始める温度であも （以下余白） 表１ 表１に示すよう＋−．Ａｇ添加量０．　　１〜３０重量
％の場合に１２０Ｋ以上の臨界温度が得られｔも添加量
１重量％で９１０℃３０分焼或した試料を４．　２Ｋま
で冷却した時の磁化率は−〇．０１２ｅ　ｍ　ｕ　／　
ｇであっ九　Ｘ線回折により結晶構造を調べたところＴ
　ｌ　２ＢａｒｃａａＣｕｓＯ−および金属Ａｇの２相
から戊っていた　これＣヨ　　実用化の段階で問題とな
る超伝導材料の安定化の観点から考えて極めて好都合な
ことであも　まｆ；Ａｇを添加した試料は添加していな
い試料に比べより緻密になってい九 表２に　Ｔｌ：　　Ｂａ：　　Ｃａ：　　Ｃｕの比をＸ
：２：２：３とＬ　　Ａｇ添加量を１重量％に固定した
場合の結果を示す。

（以下余白） 表２ 表２に示すように 量ＸがＯ． ８以上の場 合に１２０Ｋ以上の臨界温度が得られｆ：，ｘ＝４．０
で９２０℃１２０分焼威した試料をＸ線回折により結晶
構造を調べたとこ７ｆｘ　　ＴＩｔＢａｔＣａ＊Ｃｕ　
ｓ　Ｏ　ｖおよび金属Ａｇの２相から戊っていｆＱ，　
　過剰のＴＩは焼戒温度をより高温にあるいはまた焼或
時間を長くすることによって蒸発させることで容易に制
御できも 表３ｉ；ｔ．．Ａｇを添加した場合および無添加の場合
のデータのバラつきを調べた結果であも　添加した場合
の方力交　特性的に優れているだけでなく、データの再
現性においても優れていることが明かであも 表３ （以下余白〉 （以下余白） 実施例２ 純度９９％以上のＴｌａＯｓ，ＰｂＯ、Ｓｒ’ｓ、Ｃ　
ａ　０２、ＣｕＯ　およびＡｇｚＯの各粉末を、所定の
比で秤量し乾式で混合し１，　　この粉末上記実施例ｌ
と同様の工程で焼戊まで行っ九 表４にＴ　Ｉ　＋＋−＋＋＋ｔｐ　ｂ＋＋Ｓ　ｒ２ｃ　
ａｎｃ　ｕ曽０ｖにおいてｘ＝０．５、　ｚ＝１．２、
ｎ　　＝２、ｍ＝３の場合の結果を示す。

（以下余白） 表４ 表４に示すように Ａｇ添加量０． １〜３０重 量％の場合に１２０Ｋ以上の臨界温度が得られｔ４Ａｇ
添加量１重量％で９００℃３０分焼威した試料をＸ線回
折により結晶構造を調べたところ（Ｔ　ｌ　ｓ．ｓＰ　
ｂｉ．ｓ）Ｓ　ｒａＣａ２Ｃｕｓｏｖおよび金属Ａｇの
２相から戒っていた 過剰のＴＩは焼或温度をより高温にあるいはまた焼或時
間を長くすることによって蒸発させることで容易に制御
できる。

表５にＴＩとＰｂの割合Ｘを変化させた場合の結果を示
１；　ただＬ　’Ｉ’ｌ＋＋−ｘ＋−＋ｗＭ＋＋Ｓｒ２
Ｃａ＊Ｃｕ−０−においてｚ＝１．２、　ｎ　　＝２、
ｍ＝３、Ａｇ添加量は１重量％とすも （以下余白） 表５ 表５に示すように　Ｘが０．　　３〜０，で１２ＯＫ以
上の臨界温度が得られ丸 ７の範囲 発明の効果 本発明によれは　酸素雰囲気中で焼戒するだけで、　１
２０Ｋ以上のＴ０を有する酸化物超伝導材料を再現性良
く製造することができも　また　本発明の材料は　主と
して超伝導体と金属Ａｇの２相から或り、実用化の段階
で問題となる超伝導材料の安定化の観点から考えて極め
て好都合な材料であも

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学式Ｔｌ＿ｘＢａ＿２Ｃａ＿ｎＣｕ＿ｍＯ＿ｙ
   （ただし０．８≦ｘ、２≦ｎ、３≦ｍ）に対しＡｇを０
   ．１〜３０重量％添加して成る酸化物超伝導材料。
2. （２）化学式Ｔｌ＿（＿１＿−＿ｘ＿）＿・＿ｚＰｂ＿
   ｘＳｒ＿ｚＣａ＿ｎＣｕ＿ｍＯ＿ｙ（０．３≦ｘ≦０．
   ７、１≦ｚ、２≦ｎ、３≦ｍ）に対し、Ａｇを０．１〜
   ３０重量％添加して成る酸化物超伝導材料。