JPH04202013A - 酸化物超伝導材料及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH04202013A JPH04202013A JP2335931A JP33593190A JPH04202013A JP H04202013 A JPH04202013 A JP H04202013A JP 2335931 A JP2335931 A JP 2335931A JP 33593190 A JP33593190 A JP 33593190A JP H04202013 A JPH04202013 A JP H04202013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide superconducting
- superconducting material
- oxygen
- production
- current density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- 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、高い臨界電流密度を持つ酸化物超伝導材料及
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
［従来の技術］
超伝導材料は、
■ 電気抵抗がゼロである、
■ 完全反磁性である、
■ ジョセフソン効果がある、
といった他の材料にない特性を持っており、電力輸送、
発電器、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、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
ている。現在、実用材料として使用されているものには
Ｎｂ 、 ’Ｐｂ、 ＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎ といっ
た金属系の材料がある。
発電器、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、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
ている。現在、実用材料として使用されているものには
Ｎｂ 、 ’Ｐｂ、 ＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎ といっ
た金属系の材料がある。
ところが、金属系超伝導体では、ゼロ抵抗温度（Ｔｃ）
は最も高いものでも２３、Ｋ程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大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た。このた
め、より高温で超伝導体となる材料の探索が行われてい
た。
は最も高いものでも２３、Ｋ程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大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た。このた
め、より高温で超伝導体となる材料の探索が行われてい
た。
１９８６年にベドノルツとミュラーにより約３０にとい
う高いゼロ抵抗温度（Ｔｃ）をもつ、酸化物系超伝導材
料（Ｌａ Ｂａ ） ＣｕｂＸが見いだ１．４
２ ２ され、（Ｊ、Ｇ； Ｂｅｄｎｏ＋Ｚａｎｄ Ｋ、Ａ、
Ｍｕｌｌｅｒ、 ｌ、 ’Ｐｈｙｓ、 Ｂ６４
（１９８６） １８９）それ以後ＹＢａ２ Ｃｕ３０Ｘ
。
う高いゼロ抵抗温度（Ｔｃ）をもつ、酸化物系超伝導材
料（Ｌａ Ｂａ ） ＣｕｂＸが見いだ１．４
２ ２ され、（Ｊ、Ｇ； Ｂｅｄｎｏ＋Ｚａｎｄ Ｋ、Ａ、
Ｍｕｌｌｅｒ、 ｌ、 ’Ｐｈｙｓ、 Ｂ６４
（１９８６） １８９）それ以後ＹＢａ２ Ｃｕ３０Ｘ
。
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ
−０などでより高い温度での超伝導転移か報告されてい
る。Ｔｃ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る。
−０などでより高い温度での超伝導転移か報告されてい
る。Ｔｃ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る。
このため現在、これらの材料の製造法、物性、応用等に
関して多くの研究がなされている。
関して多くの研究がなされている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来提案されているＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系の臨界電流密度（Ｊｃ）は、セラミック（固相法）試
料では、ゼロ磁場中でも液化窒素中で高々 １０４Ａ／
ｃｍ２のオーダーであった。実際に超伝導マグネット等
への応用を考えた場合、より大きな臨界電流密度（Ｊｃ
）が望まれる。
系の臨界電流密度（Ｊｃ）は、セラミック（固相法）試
料では、ゼロ磁場中でも液化窒素中で高々 １０４Ａ／
ｃｍ２のオーダーであった。実際に超伝導マグネット等
への応用を考えた場合、より大きな臨界電流密度（Ｊｃ
）が望まれる。
本発明は、高い臨界電流密度（Ｊｃ）を持つ酸化物超伝
導材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
導材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決する為の手段］
前記目的を達成するため、本発明の酸化物超伝導材料は
、下記一般式（Ａ）で示される酸化物超伝導材料である
。
、下記一般式（Ａ）で示される酸化物超伝導材料である
。
Ｌ ｎ Ａ ｅ ２ Ｃｕ ｘ Ｏ２ｘ ＋ ｄ（Ａ）
（ただし、 ３．０＜ ｘ ＜ ４．０、−０．’ｌＯ
≦ｄ≦１１０、ＡｅはＢａまたはＳｒ、ＬｎはＹまたは
希土類の内の少なくとも一種類以上の元素。） また本発明の酸化物超伝導材料の製造方法は、原料仕込
組成をＬｎＡｅ２ ＣｕＸ０．（ただし、３、Ｑ＜ｘ＜
４．０、Ｙは任意の数、ＡｅはＢａまたはＳｒ ＸＬｎ
はＹまたは希土類の内の少なくとも一種類以上の元素。
（ただし、 ３．０＜ ｘ ＜ ４．０、−０．’ｌＯ
≦ｄ≦１１０、ＡｅはＢａまたはＳｒ、ＬｎはＹまたは
希土類の内の少なくとも一種類以上の元素。） また本発明の酸化物超伝導材料の製造方法は、原料仕込
組成をＬｎＡｅ２ ＣｕＸ０．（ただし、３、Ｑ＜ｘ＜
４．０、Ｙは任意の数、ＡｅはＢａまたはＳｒ ＸＬｎ
はＹまたは希土類の内の少なくとも一種類以上の元素。
）とし、６００℃以上８６０℃以下の温度範囲で熱処理
し、しかる後酸素を含む雰囲気下では急冷するかまたは
酸素を含まない雰囲気下で冷却することを特徴とする。
し、しかる後酸素を含む雰囲気下では急冷するかまたは
酸素を含まない雰囲気下で冷却することを特徴とする。
［作用］
前記本発明の構成によれは、前記（Ａ）式で示される酸
化物超伝導材料とすることにより、従来の材料よりも高
い臨界電流密度（Ｊｃ）を実現できる。
化物超伝導材料とすることにより、従来の材料よりも高
い臨界電流密度（Ｊｃ）を実現できる。
また、前記本発明方法によれば、前記（Ａ）式で示され
る酸化物超伝導材料を効率良く合理的に製造することが
できる。
る酸化物超伝導材料を効率良く合理的に製造することが
できる。
［実施例］
以下一実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する
。
。
出発原料として純度９９．５％以上のＹ ２０３、Ｂ
ａ Ｃ０３およびＣｕＯの各粉末を用いた。仕込組成は
ＹＢａ２Ｃｕｘ○、（ｘ＝３．０〜４．０（０，１きざ
み））とした。振動ミルにて直径２ｍｍのＺｒＯ２ボー
ルを用い、エタノールを分散媒として１時間混合した。
ａ Ｃ０３およびＣｕＯの各粉末を用いた。仕込組成は
ＹＢａ２Ｃｕｘ○、（ｘ＝３．０〜４．０（０，１きざ
み））とした。振動ミルにて直径２ｍｍのＺｒＯ２ボー
ルを用い、エタノールを分散媒として１時間混合した。
混合終了後、分散媒ごと全量を乾燥機中で１２０℃で乾
燥し、得られた粉末を８００℃で２４時間、空気中で仮
焼した。振動ミルにて前述と同様の方法で１時間粉砕お
よび混合しｌ ２０ ’Ｃで乾燥させた。この粉末の０
．４ｇを１５ｍｍＸ５ｍｍの金型中で６００ ｋｇ／ｃ
ｎ＋２の圧力で一軸加圧成形した。
燥し、得られた粉末を８００℃で２４時間、空気中で仮
焼した。振動ミルにて前述と同様の方法で１時間粉砕お
よび混合しｌ ２０ ’Ｃで乾燥させた。この粉末の０
．４ｇを１５ｍｍＸ５ｍｍの金型中で６００ ｋｇ／ｃ
ｎ＋２の圧力で一軸加圧成形した。
この成形体を電気炉にて酸素雰囲気中８１５℃で途中に
数回の粉砕および成形工程を挟み２４０時間焼成した。
数回の粉砕および成形工程を挟み２４０時間焼成した。
冷却は、酸素雰囲気中１００℃／ｈの徐冷と焼成炉から
瞬時に空気中に取り出す急冷の二種類行った。
瞬時に空気中に取り出す急冷の二種類行った。
得られた焼結体について粉末Ｘ線回折により結晶構造を
調べ、燃焼法により酸素量を分析し、超伝導特性として
液化窒素中における臨界電流密度（Ｉｃ）を求めた。
調べ、燃焼法により酸素量を分析し、超伝導特性として
液化窒素中における臨界電流密度（Ｉｃ）を求めた。
粉末Ｘ線回折により調べた各試料の結晶相を表１に示す
。表中１２３はＹ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７，，１
２４はＹ Ｂａ Ｃｕ Ｏ，２４７はＹ Ｂ ａ
２２ ４ ７ １４＋ｙＣｕ４
０８を示す。徐冷試料と急冷試料の間に結晶相の相違は
なかった。
。表中１２３はＹ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７，，１
２４はＹ Ｂａ Ｃｕ Ｏ，２４７はＹ Ｂ ａ
２２ ４ ７ １４＋ｙＣｕ４
０８を示す。徐冷試料と急冷試料の間に結晶相の相違は
なかった。
表１
急冷した試料の酸素量は２ｘ（±０．１０）で表すこと
ができる。
ができる。
次に液化窒素中におけるＩｃを表２に示す。
表２
表２から明らかなように、急冷した試料において３、Ｑ
＜ｘ＜４．０の範囲でＩｃの向上が確認できた。理由と
して、試料中の’１２４’相構造の超伝導部分に’１２
３’ 相構造の非超伝導部分を微細にかつ層状に分散さ
せたことが、ピニング中心として有効に作用したと考え
られる。
＜ｘ＜４．０の範囲でＩｃの向上が確認できた。理由と
して、試料中の’１２４’相構造の超伝導部分に’１２
３’ 相構造の非超伝導部分を微細にかつ層状に分散さ
せたことが、ピニング中心として有効に作用したと考え
られる。
急冷操作前の熱処理温度は、６００〜８６０℃が適当で
あった。６００℃以下だと酸素が殆ど抜けなかった。ま
た、８６０℃よりも高いと１２４′相が消失してしまっ
た。
あった。６００℃以下だと酸素が殆ど抜けなかった。ま
た、８６０℃よりも高いと１２４′相が消失してしまっ
た。
さらにＢａを一部Ｓｒで置換した系、あるいはＹを希土
類で置換した系においても同様に３．０＜ｘ＜４．０の
範囲で急冷した試料にＪｃの向上が認められた。
類で置換した系においても同様に３．０＜ｘ＜４．０の
範囲で急冷した試料にＪｃの向上が認められた。
以上は酸化雰囲気における熱処理の実施例であるが、最
終の熱処理の雰囲気が酸素を含んでいない場合には、急
冷の操作は必要ない。
終の熱処理の雰囲気が酸素を含んでいない場合には、急
冷の操作は必要ない。
なお前記実施例においては、酸素を含まない雰囲気下で
は、急冷でも徐冷でも良い。したがって本発明でいう冷
却とは急冷および徐冷を含む概念である。
は、急冷でも徐冷でも良い。したがって本発明でいう冷
却とは急冷および徐冷を含む概念である。
以上説明した通り本実施例によれば、従来の同組成系の
材料よりも高い臨界電流密度（Ｊｃ）を持つことが確認
できた。
材料よりも高い臨界電流密度（Ｊｃ）を持つことが確認
できた。
［発明の効果］
以上の通り本発明によれば、前記（Ａ）式で示される酸
化物超伝導材料とすることにより、従来の材料よりも高
い臨界電流密度（Ｊｃ）を実現できる。
化物超伝導材料とすることにより、従来の材料よりも高
い臨界電流密度（Ｊｃ）を実現できる。
また、前記本発明方法によれば、前記（Ａ）式で示され
る酸化物超伝導材料を効率良く合理的に製造することが
できる。
る酸化物超伝導材料を効率良く合理的に製造することが
できる。
Claims (2)
- （１）下記一般式（Ａ）で示される酸化物超伝導材料。 ＬｎＡｅ＿２Ｃｕ＿ｘＯ＿２＿ｘ＿＋＿ｄ（Ａ）（ただ
し、３．０＜ｘ＜４．０、−０．１０≦ｄ≦０．１０、
ＡｅはＢａまたはＳｒ、ＬｎはＹまたは希土類の内の少
なくとも一種類以上の元素。） - （２）原料仕込組成をＬｎＡｅ＿２Ｃｕ＿ｘＯ＿ｙ（た
だし、３．０＜ｘ＜４．０、ｙは任意の数、ＡｅはＢａ
またはＳｒ、ＬｎはＹまたは希土類の内の少なくとも一
種類以上の元素。）とし、６００℃以上８６０℃以下の
温度範囲で熱処理し、しかる後酸素を含む雰囲気下では
急冷するかまたは酸素を含まない雰囲気下で冷却するこ
とを特徴とする酸化物超伝導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335931A JPH04202013A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 酸化物超伝導材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335931A JPH04202013A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 酸化物超伝導材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202013A true JPH04202013A (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=18293951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335931A Pending JPH04202013A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 酸化物超伝導材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04202013A (ja) |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2335931A patent/JPH04202013A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5591698A (en) | Low temperature (T lower than 950° C.) preparation of melt texture YBCO superconductors | |
| US5389603A (en) | Oxide superconductors, and devices and systems comprising such a superconductor | |
| WO1990002098A1 (en) | Superconducting metal oxide compositions | |
| JPH06219736A (ja) | 超電導体 | |
| JPH04202013A (ja) | 酸化物超伝導材料及びその製造方法 | |
| US5244868A (en) | Method of making high Tc superconductor material, and article produced by the method | |
| JP2675998B2 (ja) | 粒子高配向性高緻密焼結体の製造法 | |
| JP2966119B2 (ja) | 酸化物超電導体の製法 | |
| JPH04170320A (ja) | 酸化物超伝導材料の製造方法 | |
| JP2821568B2 (ja) | 超電導ウィスカー複合体の製造方法 | |
| Chen et al. | Thermomechanical processing and transport current density of Ag-sheathed (Tl, Cr) Sr2 (Ca0. 9, Pr0. 1) Cu2O7 superconductor tapes | |
| CN1009139B (zh) | 新型层状含铜氧化物超导体 | |
| JP3247914B2 (ja) | 金属酸化物材料 | |
| EP0468428A2 (en) | Oxide superconductor material and manufacturing method thereof | |
| JPH0578125A (ja) | 酸化物超伝導材料及びその製造方法 | |
| JPH02275720A (ja) | 酸化物超伝導材料 | |
| JPH04170316A (ja) | 酸化物超伝導材料の製造方法 | |
| JPH02252622A (ja) | 酸化物超伝導材料 | |
| Koohani et al. | Solid-State synthesis of Bi2223 superconductors: Optimizing additive effects | |
| JPH04285010A (ja) | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 | |
| JPH02229718A (ja) | 酸化物超伝導材料とその製造方法 | |
| JPH01160825A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH02133317A (ja) | 酸化物超伝導材料 | |
| Kamino et al. | Formation of a superconducting YbBa2Cu3Ox phase on an insulating Yb2BaCuO5 substrate prepared by the PMQ method | |
| Amamoto et al. | Preparation and superconductivity of strontium calcium rare-earth copper oxycarbonates |