JPH0437607A - 酸化物超伝導材料 - Google Patents
酸化物超伝導材料Info
- Publication number
- JPH0437607A JPH0437607A JP2143110A JP14311090A JPH0437607A JP H0437607 A JPH0437607 A JP H0437607A JP 2143110 A JP2143110 A JP 2143110A JP 14311090 A JP14311090 A JP 14311090A JP H0437607 A JPH0437607 A JP H0437607A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- oxygen
- superconducting material
- layers
- oxide superconducting
- 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
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- 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（よ 高い超伝導転移温度を持つ酸化物超伝導材
料に関する。
料に関する。
従来の技術
超伝導材料は その超伝導転移温度以下で、ｌ）電気抵
抗がゼロである、 ２）完全反磁性であ衣３〉ジョセフ
ソン効果があゑ といった 他の材料にない特性を持っ
ており、電力輸送 発電風核融合プラズマ閉じ込へ 磁
気浮上列東 磁気シールドミ 高速コンピュータ等の幅
広い応用が期待されている。ところ力（従来の金属系超
伝導材料で（よ 超伝導転移温度は最も高いものでも２
３に程度であり、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旭 このだぬ より高温で超伝導体
となる材料の探索が行われてい九１９８６年ｉ；
Ｂｅｄｎｏｒｚ （へ’ビノルッ） と Ｍｕｌｌｅ
ｒ （ミｌラー）により約４０にという高い超伝導転
移温度をもつ酸化物系超伝導材料（Ｌａ＋−ｚＳｒｚ
）２ｃｕｏうが見い出され それ以後 ＹＢａａ Ｃｕ
ｓ Ｏｘ、Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｑ。
抗がゼロである、 ２）完全反磁性であ衣３〉ジョセフ
ソン効果があゑ といった 他の材料にない特性を持っ
ており、電力輸送 発電風核融合プラズマ閉じ込へ 磁
気浮上列東 磁気シールドミ 高速コンピュータ等の幅
広い応用が期待されている。ところ力（従来の金属系超
伝導材料で（よ 超伝導転移温度は最も高いものでも２
３に程度であり、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旭 このだぬ より高温で超伝導体
となる材料の探索が行われてい九１９８６年ｉ；
Ｂｅｄｎｏｒｚ （へ’ビノルッ） と Ｍｕｌｌｅ
ｒ （ミｌラー）により約４０にという高い超伝導転
移温度をもつ酸化物系超伝導材料（Ｌａ＋−ｚＳｒｚ
）２ｃｕｏうが見い出され それ以後 ＹＢａａ Ｃｕ
ｓ Ｏｘ、Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｑ。
Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０なとてあいついでより高い
温度での超伝導転移が報告されている。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
れていも 発明が解決しようとする課題 超伝導転移温度（以下、Ｔｏと称する）が高いはど、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力（上記従来の構成では高い
超伝導転移温度を持つ安定した超伝導材料か得られにく
いという課題を有してい九 本発明は 上記従来の課題を解決するもので、１００に
以上のＴ・を有する新しい酸化物超伝導材この目的を達
成するために本発明の酸化物超伝導材料１ｔＴ１と酸素
からなる一原子層と、 Ｂ。
温度での超伝導転移が報告されている。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
れていも 発明が解決しようとする課題 超伝導転移温度（以下、Ｔｏと称する）が高いはど、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力（上記従来の構成では高い
超伝導転移温度を持つ安定した超伝導材料か得られにく
いという課題を有してい九 本発明は 上記従来の課題を解決するもので、１００に
以上のＴ・を有する新しい酸化物超伝導材この目的を達
成するために本発明の酸化物超伝導材料１ｔＴ１と酸素
からなる一原子層と、 Ｂ。
Ｃａ、 Ｃｕおよび酸素からなるペロブスカイト型構造
を基本とする層とが交互に配列されている層状構造物に
おいて、ＢＬ Ｃａ、 Ｃｕおよび酸素の層中にＣ
ｕと酸素とから成る二次元平面が２枚存在する層と３枚
存在する他の層とがあり、これら両層がＴｌと酸素から
なる一原子層を介して交互に配列されている構成を有し
ている。
を基本とする層とが交互に配列されている層状構造物に
おいて、ＢＬ Ｃａ、 Ｃｕおよび酸素の層中にＣ
ｕと酸素とから成る二次元平面が２枚存在する層と３枚
存在する他の層とがあり、これら両層がＴｌと酸素から
なる一原子層を介して交互に配列されている構成を有し
ている。
作用
この構成により、１２０に以上の高いＴｏを有する酸化
物超伝導材料が得られ九 実施例 以下本発明の一実施例について説明すも出発原料として
、純度９９％以上のＴｌ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、ＣａＣＯ
３、ＣｕＯ（７）粉末を用いん これらの粉末のう板Ｂ
ａＣＯ３とＣｕＯを、Ｂａ： Ｃｕ＝ １： １の比
率となるように秤量し 振動ミルにて直径２ｍｍのＺｒ
Ｏ２ボールを用し＼ エタノールを分散媒として１時間
粉砕混合しｆ島 混合終了後、分散媒を含む全量を乾燥
機中で１２０℃で乾燥させ九 得られた粉末を９００℃
で５時皿 空気中で仮焼した後、振動ミルにて前述と同
様の方法で３０分間粉砕Ｌ１２０℃で乾燥させ１．
この仮焼粉末をＸ線回折により分析１．、 ＢａＣｕ
Ｏ２か生成している事を確認し九次に同様の方法で、Ｃ
ａＣＯ３とＣｕＯを秤量・混合し９５０℃の仮焼てＣａ
２ＣｕＯ３の粉末を合成し九 このＢａＣｕ０ａ粉末と
Ｃａ２Ｃｕｂ３粉末およびＴｌ２Ｏ３、ＣｕＯ粉末を所
定の比となるようにそれぞれ秤量しｔも秤量粉末をらい
かい機により１時間粉砕混合し九 混合終了後、この粉
末の０．４ｇ を１５ ｍｍｘ ５ｍｍの金型中で７０
０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形しな これにより
得られた成形体をＡｕ箔で包ムさらに石英チューブ中に
減圧状態で封じ込教 電気炉にて７５０〜９５０℃で１
〜１２８時間焼成し總 昇降温速度はいずれも３００℃
／ｈとした超伝導の評価として、直流４端子法（測定電
流１０ ｍＡ）により電気抵抗の温度変化を、５ＱＵＩ
Ｄ （外部磁場１００ｅ）で磁化率をそれぞれ測定した
第１表に作製した試料の組成（Ｔｌ： Ｂａ： Ｃａ：
Ｃｕのモル比）と焼成条件を示す。さらに 第２表に
Ｘ線回折で調べた試料中の超伝導相を示す。第２表中の
４桁の数字はそれぞれＴｌ： Ｂａ： Ｃａ： Ｃｕの
モル比を示している。゛またそれぞれを回折パターンの
低角側（３°≦２θ≦１０°）に現われるピーク強度の
大きな順に並べ九 ＊印は１７．６人の周期構造を示す
本発明の結晶相である。
物超伝導材料が得られ九 実施例 以下本発明の一実施例について説明すも出発原料として
、純度９９％以上のＴｌ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、ＣａＣＯ
３、ＣｕＯ（７）粉末を用いん これらの粉末のう板Ｂ
ａＣＯ３とＣｕＯを、Ｂａ： Ｃｕ＝ １： １の比
率となるように秤量し 振動ミルにて直径２ｍｍのＺｒ
Ｏ２ボールを用し＼ エタノールを分散媒として１時間
粉砕混合しｆ島 混合終了後、分散媒を含む全量を乾燥
機中で１２０℃で乾燥させ九 得られた粉末を９００℃
で５時皿 空気中で仮焼した後、振動ミルにて前述と同
様の方法で３０分間粉砕Ｌ１２０℃で乾燥させ１．
この仮焼粉末をＸ線回折により分析１．、 ＢａＣｕ
Ｏ２か生成している事を確認し九次に同様の方法で、Ｃ
ａＣＯ３とＣｕＯを秤量・混合し９５０℃の仮焼てＣａ
２ＣｕＯ３の粉末を合成し九 このＢａＣｕ０ａ粉末と
Ｃａ２Ｃｕｂ３粉末およびＴｌ２Ｏ３、ＣｕＯ粉末を所
定の比となるようにそれぞれ秤量しｔも秤量粉末をらい
かい機により１時間粉砕混合し九 混合終了後、この粉
末の０．４ｇ を１５ ｍｍｘ ５ｍｍの金型中で７０
０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形しな これにより
得られた成形体をＡｕ箔で包ムさらに石英チューブ中に
減圧状態で封じ込教 電気炉にて７５０〜９５０℃で１
〜１２８時間焼成し總 昇降温速度はいずれも３００℃
／ｈとした超伝導の評価として、直流４端子法（測定電
流１０ ｍＡ）により電気抵抗の温度変化を、５ＱＵＩ
Ｄ （外部磁場１００ｅ）で磁化率をそれぞれ測定した
第１表に作製した試料の組成（Ｔｌ： Ｂａ： Ｃａ：
Ｃｕのモル比）と焼成条件を示す。さらに 第２表に
Ｘ線回折で調べた試料中の超伝導相を示す。第２表中の
４桁の数字はそれぞれＴｌ： Ｂａ： Ｃａ： Ｃｕの
モル比を示している。゛またそれぞれを回折パターンの
低角側（３°≦２θ≦１０°）に現われるピーク強度の
大きな順に並べ九 ＊印は１７．６人の周期構造を示す
本発明の結晶相である。
（以下余白）
第１表
試料 組成
番号 Ｔｌ： Ｂａ： Ｃａ： Ｃｕ焼成
温度 時間
２０゜
２、Ｏ：
２叶
２０：
２０：
：４．４
−４．４
：４４
：４．４
・ ４４
９００℃
９００℃
９００℃
９００℃
９００℃
８４０℃
（ルｊ１余白）
第２表
試料番号
超伝導相
Ｎｏ、１ ２２２３． ２２１２２
２２２３、 １２２３ ４ １２２３、 本１ ２ ２．５ ３
．５． １２３４５ 本１ ２ ２．５ ３
．５． １２３４． １２２３６ 本１
２ ２．５ ３．５Ｎｏ、 ６の試料は１７．６人の周
期構造を示す結晶相のほぼ単相であった（ピーク強度は
小さいがＣｕＯおよびＣａｐ ＣＬＩＯＪ も確Ｓ忍さ
れた ）。 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したと
ころ １９．２人と１６．０人間隔の層が交互に配列し
ている部分（少なくとも２０対が一視野中に６１ｔ Ｋ
Ｍできる。）が観察され九 このようにして得られた本発明の一実施例における酸化
物超伝導材料のｑ Ｎｏ、６の試料の電気抵抗および
磁化率の温度特性を第１図に示す。 抵抗値の減少が１
２６Ｋから始まり、１２２にでゼロとなっ九 また磁化
率についても １２３に以下で大きな反磁化を示しな Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系において１２０に以上で
超伝導転移を起こす材料として（よ Ｔ１２ Ｂａ２Ｃ
ａ２Ｃｕ３０ｘ とＴＩ＋ Ｂａ２ＣａａＣｕｚＯｘか
知られている。 本発明の材料はＴ１＋Ｂａ２Ｃａ２．
５Ｃｕ３．ｓＯｘ と表記でき、 Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−
Ｃｕ−０から成る１２０に以上で超伝導転移を起こす材
料として（友 人体に有害なＴ１の含有量か最も少な（
Ｘ。
２２２３、 １２２３ ４ １２２３、 本１ ２ ２．５ ３
．５． １２３４５ 本１ ２ ２．５ ３
．５． １２３４． １２２３６ 本１
２ ２．５ ３．５Ｎｏ、 ６の試料は１７．６人の周
期構造を示す結晶相のほぼ単相であった（ピーク強度は
小さいがＣｕＯおよびＣａｐ ＣＬＩＯＪ も確Ｓ忍さ
れた ）。 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したと
ころ １９．２人と１６．０人間隔の層が交互に配列し
ている部分（少なくとも２０対が一視野中に６１ｔ Ｋ
Ｍできる。）が観察され九 このようにして得られた本発明の一実施例における酸化
物超伝導材料のｑ Ｎｏ、６の試料の電気抵抗および
磁化率の温度特性を第１図に示す。 抵抗値の減少が１
２６Ｋから始まり、１２２にでゼロとなっ九 また磁化
率についても １２３に以下で大きな反磁化を示しな Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系において１２０に以上で
超伝導転移を起こす材料として（よ Ｔ１２ Ｂａ２Ｃ
ａ２Ｃｕ３０ｘ とＴＩ＋ Ｂａ２ＣａａＣｕｚＯｘか
知られている。 本発明の材料はＴ１＋Ｂａ２Ｃａ２．
５Ｃｕ３．ｓＯｘ と表記でき、 Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−
Ｃｕ−０から成る１２０に以上で超伝導転移を起こす材
料として（友 人体に有害なＴ１の含有量か最も少な（
Ｘ。
発明の効果
以上のように本発明Ｌｔ、、 Ｔｌまたは酸素からな
る一原子層と、Ｂａ、 Ｃａ、 Ｃｕおよび酸素からな
るペロブスカイト型構造を基本とする層とが交互に配列
されている層状構造物において、ＢＬ ＣＬ Ｃｕ
および酸素の層中にＣｕと酸素とから成る二次元平面が
２枚存在する層と３枚存在する他の層とがあり、これら
両層がＴ１と酸素からなる一原子層を介して交互に配列
されており、１２０に以上の高いＴｏを有し ま？、Ｚ
、 Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０から成る１２０に以
上で超伝導転移を起こす材料の中で人体に有害なＴｌの
含有量が最も少ない優れた酸化物超伝導材料を実現でき
るものである。
る一原子層と、Ｂａ、 Ｃａ、 Ｃｕおよび酸素からな
るペロブスカイト型構造を基本とする層とが交互に配列
されている層状構造物において、ＢＬ ＣＬ Ｃｕ
および酸素の層中にＣｕと酸素とから成る二次元平面が
２枚存在する層と３枚存在する他の層とがあり、これら
両層がＴ１と酸素からなる一原子層を介して交互に配列
されており、１２０に以上の高いＴｏを有し ま？、Ｚ
、 Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０から成る１２０に以
上で超伝導転移を起こす材料の中で人体に有害なＴｌの
含有量が最も少ない優れた酸化物超伝導材料を実現でき
るものである。
第１図は本発明の一実施例における酸化物超伝導材料の
電気抵抗および磁化率の温度特性図であ代理人の氏名
弁理士 粟野重孝 ほか］名第 １ 図 温 度 ＣＫ）
電気抵抗および磁化率の温度特性図であ代理人の氏名
弁理士 粟野重孝 ほか］名第 １ 図 温 度 ＣＫ）
Claims (1)
- タリウム（Ｔｌ）と酸素からなる一原子層と、バリウ
ム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）および酸
素からなるペロブスカイト型構造を基本とする層とが交
互に配列されている層状構造物において、Ｂａ、Ｃａ、
Ｃｕおよび酸素の層中にＣｕと酸素とから成る二次元平
面が２枚存在する層と３枚存在する他の層とがあり、こ
れら両層がＴｌと酸素からなる一原子層を介して交互に
配列されている酸化物超伝導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2143110A JPH0437607A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 酸化物超伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2143110A JPH0437607A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437607A true JPH0437607A (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15331142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2143110A Pending JPH0437607A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 酸化物超伝導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0437607A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385882A (en) * | 1991-04-12 | 1995-01-31 | Alfred Univeristy | Process for preparing a thallium-containing superconductor |
| CN118894719A (zh) * | 2024-07-05 | 2024-11-05 | 中国科学院物理研究所 | 一种单相Cu1234超导体及其制备方法 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2143110A patent/JPH0437607A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385882A (en) * | 1991-04-12 | 1995-01-31 | Alfred Univeristy | Process for preparing a thallium-containing superconductor |
| CN118894719A (zh) * | 2024-07-05 | 2024-11-05 | 中国科学院物理研究所 | 一种单相Cu1234超导体及其制备方法 |
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