JPH0459654A - 酸化物超電導体 - Google Patents
酸化物超電導体Info
- Publication number
- JPH0459654A JPH0459654A JP2171407A JP17140790A JPH0459654A JP H0459654 A JPH0459654 A JP H0459654A JP 2171407 A JP2171407 A JP 2171407A JP 17140790 A JP17140790 A JP 17140790A JP H0459654 A JPH0459654 A JP H0459654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide superconductor
- oxide
- superconductor
- superconductors
- powder
- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、酸化物超電導体に関する。
（従来の技術）
１９８６年にＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の層状ペロブスカ
イト型の酸化物か４０に以上の高い臨界温度を有するこ
とか発表されて以来、ペロブスカイト構造を基本とし、
Ｃｕを含む酸化物系の超電導体か注目を集め、精力的に
研究か進められ、その結果、数多くの酸化物超電導体が
発見されるに至った。
イト型の酸化物か４０に以上の高い臨界温度を有するこ
とか発表されて以来、ペロブスカイト構造を基本とし、
Ｃｕを含む酸化物系の超電導体か注目を集め、精力的に
研究か進められ、その結果、数多くの酸化物超電導体が
発見されるに至った。
なかでも、臨界温度か液体窒素の沸点以上のＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−Ｑ系で代表される酸素欠損ペロブスカイト型の酸
化物超電導体や、Ｂ＋−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔｌ
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体は、冷媒とし
て高価な液体ヘリウムに代えて、安価な液体窒素を利用
することかできるため、工業的にも重要な価値を有して
いる。
Ｃｕ−Ｑ系で代表される酸素欠損ペロブスカイト型の酸
化物超電導体や、Ｂ＋−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔｌ
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体は、冷媒とし
て高価な液体ヘリウムに代えて、安価な液体窒素を利用
することかできるため、工業的にも重要な価値を有して
いる。
上記したような酸化物超電導体を使用して、例えばバル
ク状の超電導部材を作製する場合には、−船釣に固相反
応法が適用されている。
ク状の超電導部材を作製する場合には、−船釣に固相反
応法が適用されている。
すなわち、まず目的とする酸化物超電導体の構成元素を
含む酸化物や炭酸塩等の化合物を所定の比率で混合し、
この混合物を一旦仮焼して結晶化させる。次に、上記仮
焼粉を所定の形状に成形した後、酸化物超電導体に応じ
た温度、例えば８００℃〜９００°Ｃ程度の温度で焼成
することにより、焼結させてバルク体を得る。
含む酸化物や炭酸塩等の化合物を所定の比率で混合し、
この混合物を一旦仮焼して結晶化させる。次に、上記仮
焼粉を所定の形状に成形した後、酸化物超電導体に応じ
た温度、例えば８００℃〜９００°Ｃ程度の温度で焼成
することにより、焼結させてバルク体を得る。
ところで、上述したような酸化物超電導体は、融点の関
係から比較的低温で焼結させる必要があり、焼結体密度
をあまり高くすることかできす、また水分に対して不安
定である等という欠点を有していることから、耐久性や
信頼性に欠けるという難点かあった。
係から比較的低温で焼結させる必要があり、焼結体密度
をあまり高くすることかできす、また水分に対して不安
定である等という欠点を有していることから、耐久性や
信頼性に欠けるという難点かあった。
（発明が解決しようとする課題）
上述したように、今までに発見された酸化物系の超電導
体は、焼結体を高密度化することが困難である、水分に
弱く不安定である等といった物性上の種々の欠点を有し
ており、また所望とする超電導特性を付与するための作
製時の雰囲気制御が難しく、単一相か得られにくいとい
うような欠点も有していた。このようなことから、さら
に新たな超電導体の開発か望まれている。
体は、焼結体を高密度化することが困難である、水分に
弱く不安定である等といった物性上の種々の欠点を有し
ており、また所望とする超電導特性を付与するための作
製時の雰囲気制御が難しく、単一相か得られにくいとい
うような欠点も有していた。このようなことから、さら
に新たな超電導体の開発か望まれている。
本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、従来の酸化物超電導体と同等の超電導特性を示し
、かつ耐久性や信頼性に優れた新規な酸化物超電導体を
提供することを目的としている。
ので、従来の酸化物超電導体と同等の超電導特性を示し
、かつ耐久性や信頼性に優れた新規な酸化物超電導体を
提供することを目的としている。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
すなわち本発明の酸化物超電導体は、Ｃａ、 ＲＥ（Ｒ
ＥはＬａ、 Ｙ 、 ＮｄおよびＥｕから選ばれた少な
くとも １種の元素を示す。以下同じ）、ＳｒおよびＣ
ｕを構成元素とする酸化物であって、結晶構造中にＣｕ
Ｏ２平面を有していることを特徴とするものである。
ＥはＬａ、 Ｙ 、 ＮｄおよびＥｕから選ばれた少な
くとも １種の元素を示す。以下同じ）、ＳｒおよびＣ
ｕを構成元素とする酸化物であって、結晶構造中にＣｕ
Ｏ２平面を有していることを特徴とするものである。
本発明は、以下に示すような知見に基づいて成されたも
のである。
のである。
すなわち、ＣａＣｕＯ２で表される酸素の４配位型Ｃｕ
Ｏ２平面を持った化合物か知られているが、この化合物
は絶縁体である。この化合物の組成に対して、ＳｒとＲ
２元素とを （Ｃａｔ−ｘ ｌ？ＩＥ、 ） ｌ−ｙ ｓｒ、 Ｃｕ
Ｏｎという組成比になるように固溶させていくと、あ
る組成比のところで全く異なる結晶構造を有する新規の
化合物か得られる。この新しく見出たされた化合物は、
ＣｕＯ２平面を持った層状構造を有しており、Ｃ軸長は
３０人である。また、例えばＣａｏ、 ５１ Ｙｏ、
４ Ｓｒｏ、 ０９ ＣｕＯ２という組成の化合物は、
新規構造の単一相であり、この物質は３（ＩＫにネール
点を持つ反強磁性絶縁体である。
Ｏ２平面を持った化合物か知られているが、この化合物
は絶縁体である。この化合物の組成に対して、ＳｒとＲ
２元素とを （Ｃａｔ−ｘ ｌ？ＩＥ、 ） ｌ−ｙ ｓｒ、 Ｃｕ
Ｏｎという組成比になるように固溶させていくと、あ
る組成比のところで全く異なる結晶構造を有する新規の
化合物か得られる。この新しく見出たされた化合物は、
ＣｕＯ２平面を持った層状構造を有しており、Ｃ軸長は
３０人である。また、例えばＣａｏ、 ５１ Ｙｏ、
４ Ｓｒｏ、 ０９ ＣｕＯ２という組成の化合物は、
新規構造の単一相であり、この物質は３（ＩＫにネール
点を持つ反強磁性絶縁体である。
ここで、今までに発見され報告されている酸化物超電導
体は、いずれもＣｕと０とからなるいわゆるＣｕＯ２平
面というものを持っており、これが酸化物系の高温超電
導体の大きな特徴とされている。
体は、いずれもＣｕと０とからなるいわゆるＣｕＯ２平
面というものを持っており、これが酸化物系の高温超電
導体の大きな特徴とされている。
言い換えれば、ＣｕＯ２平面を持つことが酸化物超電導
体になるための必須条件と言える。さらに、一連の酸化
物超電導体は、その超電導体の構成組成の一部を変化さ
せると、反強磁性絶縁体に転移することも大きな特徴の
一つとなっている。
体になるための必須条件と言える。さらに、一連の酸化
物超電導体は、その超電導体の構成組成の一部を変化さ
せると、反強磁性絶縁体に転移することも大きな特徴の
一つとなっている。
これらのことから、上記した新規構造の化合物は、その
組成に対してＣａとＲ２元素の比を変えるか、熱処理の
際の雰囲気を制御して酸素量を変えるかして、ホールま
たは電子のキャリアーを導入することにより新規な超電
導体と成り得り、従来の酸化物超電導体と同様に液体窒
素の沸点以上の温度で超電導特性を示す。
組成に対してＣａとＲ２元素の比を変えるか、熱処理の
際の雰囲気を制御して酸素量を変えるかして、ホールま
たは電子のキャリアーを導入することにより新規な超電
導体と成り得り、従来の酸化物超電導体と同様に液体窒
素の沸点以上の温度で超電導特性を示す。
本発明の酸化物超電導体の具体例を示すと、下記の一般
式で表される組成を有するものが例示される。
式で表される組成を有するものが例示される。
一般式： （Ｃａｔ−ｘ ＲＥ−） ｌ−７Ｓｒ、
Ｃｕ Ｏ，’＋＋・（１）（式中、 Ｘは ０．３〜０
．７、 ｙは０．０１〜０．２、２は２〜３の数をそれ
ぞれ示す） 本発明の酸化物超電導体は、例えば以下のようにして作
製される。
Ｃｕ Ｏ，’＋＋・（１）（式中、 Ｘは ０．３〜０
．７、 ｙは０．０１〜０．２、２は２〜３の数をそれ
ぞれ示す） 本発明の酸化物超電導体は、例えば以下のようにして作
製される。
ます、本発明の酸化物超電導体の構成金属元素である、
Ｃａ、 Ｒ２元素、Ｓｒ、 Ｃｕの単体または化合物を
充分に混合する。この構成元素の化合物としては、Ｃａ
Ｃ０３、Ｙ２０３ 、ＳｒＣＯ３、ＣｕＯ等の酸化物や
炭酸塩の他に、焼成後に酸化物に転化する硝酸塩、水酸
化物等の化合物や有機酸塩、有機性金属等を用いてもよ
い。
Ｃａ、 Ｒ２元素、Ｓｒ、 Ｃｕの単体または化合物を
充分に混合する。この構成元素の化合物としては、Ｃａ
Ｃ０３、Ｙ２０３ 、ＳｒＣＯ３、ＣｕＯ等の酸化物や
炭酸塩の他に、焼成後に酸化物に転化する硝酸塩、水酸
化物等の化合物や有機酸塩、有機性金属等を用いてもよ
い。
これら酸化物超電導体を構成する元素は、基本的に上記
した（１）式の原子比を満足するように混合するか、多
少製造条件などとの関係でずれていてもよい。
した（１）式の原子比を満足するように混合するか、多
少製造条件などとの関係でずれていてもよい。
次いで、この混合粉末を８００°Ｃ〜９００°Ｃ程度の
温度で仮焼して結晶化させ、この仮焼物をボールミル、
サンドグラインダ、その他公知の方法で粉砕し、プレス
成形法等によって所望の形状に成形した後、焼成し、酸
化物超電導体を得る。なお、上記仮焼は必ずしも必要で
はない。
温度で仮焼して結晶化させ、この仮焼物をボールミル、
サンドグラインダ、その他公知の方法で粉砕し、プレス
成形法等によって所望の形状に成形した後、焼成し、酸
化物超電導体を得る。なお、上記仮焼は必ずしも必要で
はない。
上記焼成温度は、１０００℃〜１１００℃の範囲とする
ことか好ましい。本発明の酸化物超電導体は、このよう
に比較的高温で焼成することか可能であることから、焼
結体密度の向上を図ることか可能である。
ことか好ましい。本発明の酸化物超電導体は、このよう
に比較的高温で焼成することか可能であることから、焼
結体密度の向上を図ることか可能である。
そして、上記焼成工程の雰囲気は、導入するキャリアー
に応した雰囲気中、例えば酸素雰囲気中や不活性雰囲気
中において行い、所望とする超電導特性を付与する。ま
た、例えば（１）式の組成て×か０．４以上のときは電
子かキャリアーとして導入され、熱処理は還元雰囲気と
なり、Ｘか０．４以下のときはホールか導入されて、熱
処理は酸素雰囲気となる。
に応した雰囲気中、例えば酸素雰囲気中や不活性雰囲気
中において行い、所望とする超電導特性を付与する。ま
た、例えば（１）式の組成て×か０．４以上のときは電
子かキャリアーとして導入され、熱処理は還元雰囲気と
なり、Ｘか０．４以下のときはホールか導入されて、熱
処理は酸素雰囲気となる。
ｔまお、以上説明した本発明の酸化物超電導体の製造方
法は、出発原料および焼結体を種々の形態にして行うこ
とかできる。
法は、出発原料および焼結体を種々の形態にして行うこ
とかできる。
例えば出発原料または焼結体の粉末をペースト状にして
基板上にスクリーン印刷し、この所望のパターン状に形
成された材料に対して焼成および熱処理を施したり、ま
た出発原料または焼結体の粉末を銀やその他の金属管内
に封入し、線引きした後に焼成および熱処理を施すこと
も可能である。
基板上にスクリーン印刷し、この所望のパターン状に形
成された材料に対して焼成および熱処理を施したり、ま
た出発原料または焼結体の粉末を銀やその他の金属管内
に封入し、線引きした後に焼成および熱処理を施すこと
も可能である。
（実施例）
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例１
まず、ＣａＣ０３粉末、Ｙ２Ｏ３粉末、５ｒＣＯ３およ
びＣｕＯ粉末を、原子比てＣａ：Ｙ：Ｓｒ：Ｃｕ”０．
７１：０．２：０．０９：］となるように所定量計量し
、充分に混合した後、この混合粉を大気中において９０
０℃×２４時間の条件で仮焼した。
びＣｕＯ粉末を、原子比てＣａ：Ｙ：Ｓｒ：Ｃｕ”０．
７１：０．２：０．０９：］となるように所定量計量し
、充分に混合した後、この混合粉を大気中において９０
０℃×２４時間の条件で仮焼した。
次いて、この仮焼物を平均粒径２μｍとなるように粉砕
した後、この粉末を用いて、プレス成形法によってペレ
ット状の成形体を作製した。
した後、この粉末を用いて、プレス成形法によってペレ
ット状の成形体を作製した。
次に、上記成形体を大気中にて１０００℃×２４時間の
条件で焼成した後、酸素中にて５００°Ｃ×２４時間の
条件で熱処理を行って、目的とする酸化物超電導体の焼
結体を得た。
条件で焼成した後、酸素中にて５００°Ｃ×２４時間の
条件で熱処理を行って、目的とする酸化物超電導体の焼
結体を得た。
このようにして得た焼結体の磁化率を測定したところ、
４．２Ｋにおいてマイスナー効果を示した。
４．２Ｋにおいてマイスナー効果を示した。
また、上記焼結体の電子顕微鏡観察および中性子回折を
行ったところ、ＣｕＯ２平面を持つことを確認した。
行ったところ、ＣｕＯ２平面を持つことを確認した。
以上のことから、上記実施例で得た焼結体は、Ｃａｏ、
７１ Ｙｏ、 ２ Ｓｒｏ、 ０９ ＣｕＯ２＋ａと
いう組成を有する、新規な酸化物超電導体であることが
分る。
７１ Ｙｏ、 ２ Ｓｒｏ、 ０９ ＣｕＯ２＋ａと
いう組成を有する、新規な酸化物超電導体であることが
分る。
比較例ｌ
ＣａＣ０３粉末、Ｙ２Ｏ３粉末、５ｒＣ（ｈおよびＣｕ
Ｏ粉末を、原子比でＣａ：Ｙ：Ｓｒ：Ｃｕ＝０．５１：
０．４：０．０９：ｌとなるように所定量計量し、充分
に混合した後、上記実施例１と同一条件て仮焼、成形、
焼成し、焼成後の熱処理を行わない以外は同様にして焼
結体を得た。
Ｏ粉末を、原子比でＣａ：Ｙ：Ｓｒ：Ｃｕ＝０．５１：
０．４：０．０９：ｌとなるように所定量計量し、充分
に混合した後、上記実施例１と同一条件て仮焼、成形、
焼成し、焼成後の熱処理を行わない以外は同様にして焼
結体を得た。
この焼結体の組成分析を行ったところ、Ｃａｏ、 ５□
）ｕ４ｓｒｌＪ、Ｕ９ ＣｕＯ２の１１１−相であり、
また４、２Ｋにおいてもマイスナー効果を示さなかった
。
）ｕ４ｓｒｌＪ、Ｕ９ ＣｕＯ２の１１１−相であり、
また４、２Ｋにおいてもマイスナー効果を示さなかった
。
実施例２〜６
第１表に示すように、ＣａとＹとの比を変化させた組成
や、ＲＥ元索としてＬａ５ＮｄおよびＥｕを用いた組成
の化合物を、実施例］における焼成後の熱処理条件を変
化させる以外は、実施例１と同様にしてそれぞれ焼結体
を得た。
や、ＲＥ元索としてＬａ５ＮｄおよびＥｕを用いた組成
の化合物を、実施例］における焼成後の熱処理条件を変
化させる以外は、実施例１と同様にしてそれぞれ焼結体
を得た。
これら焼結体に対しても、４．２Ｋにおけるマイスナー
効果の実験を行った。第２表に熱処理条件と共に、マイ
スナー効果の有無を示す。
効果の実験を行った。第２表に熱処理条件と共に、マイ
スナー効果の有無を示す。
（以下余白）
［発明の効果］
以上説明したように、本発明による酸化物超電導体は、
新規な構造および新規な組成を有する超電導体であり、
従来のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体等と同様な
超電導特性を示すと共に、高温焼成することか可能であ
ることから、密度か高く耐久性に優れており、各種の超
電導現象を利用する用途に好適した超電導材料といえる
。
新規な構造および新規な組成を有する超電導体であり、
従来のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体等と同様な
超電導特性を示すと共に、高温焼成することか可能であ
ることから、密度か高く耐久性に優れており、各種の超
電導現象を利用する用途に好適した超電導材料といえる
。
出願人 株式会社 東芝
Claims (2)
- （１）Ｃａ、ＲＥ（ＲＥはＬａ、Ｙ、ＮｄおよびＥｕか
ら選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、Ｓｒおよび
Ｃｕを構成元素とする酸化物であって、結晶構造中にＣ
ｕＯ＿２平面を有していることを特徴とする酸化物超電
導体。 - （２）請求項１記載の酸化物超電導体において、一般式
：（Ｃａ＿１＿−＿ｘＲＥ＿ｘ）＿１＿−＿ｙＳｒ＿ｙ
ＣｕＯ＿ｚ（式中、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．０１
〜０．２、ｚは２〜３の数をそれぞれ示す） で実質的に表されることを特徴とする酸化物超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171407A JPH0459654A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 酸化物超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171407A JPH0459654A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 酸化物超電導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459654A true JPH0459654A (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=15922577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171407A Pending JPH0459654A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 酸化物超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0459654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015099908A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-05-28 | 中部電力株式会社 | 熱電変換材料 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2171407A patent/JPH0459654A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015099908A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-05-28 | 中部電力株式会社 | 熱電変換材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63291817A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JPH0459654A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JP3034255B2 (ja) | 超電導体、超電導体線材および超電導線材の製造方法 | |
| JP2593475B2 (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JPS63270317A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JP2597578B2 (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JP3163122B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP2523632B2 (ja) | 超電導コイルとその製造方法 | |
| EP0446552B1 (en) | Superconductive compounds and process for producing said compounds | |
| HU217018B (hu) | Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, eljárás ilyen kompozíció előállítására, valamint eljárás elektromos áram vezetésére maradék-ellenállás nélküli áramvezető anyagban, és Josephson-effektust megvalósító eszköz | |
| JP3034267B2 (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JP2597579B2 (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JPS63307110A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JPH01157455A (ja) | 酸化物超電導焼結体の製造方法 | |
| Zhao et al. | Synthesis and Superconductivity of New Cuprates (Pb0. 8W0. 2) Sr2 (Nd1− x Ca x) Cu2O7− δ | |
| JPH01183450A (ja) | 酸化物超電導成形体の製造方法 | |
| JPH01164762A (ja) | 複合型酸化物超電導焼結体 | |
| JPH01290530A (ja) | 複合酸化物系超電導材料およびその製造方法 | |
| JPH01126259A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01320226A (ja) | ビスマス系酸化物超電導材料の製造方法 | |
| JPH07102968B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| JPH02196058A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JPH0292819A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JPS63252921A (ja) | 酸化物超電導体 | |
| JPH01111715A (ja) | 超電導体部材の製造方法 |