JPH0477347A - 酸化物超電導積層体およびその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導積層体およびその製造方法Info
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- JPH0477347A JPH0477347A JP2192394A JP19239490A JPH0477347A JP H0477347 A JPH0477347 A JP H0477347A JP 2192394 A JP2192394 A JP 2192394A JP 19239490 A JP19239490 A JP 19239490A JP H0477347 A JPH0477347 A JP H0477347A
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- oxide film
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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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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (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〕
本発明は銅を基板とし、この銅基板上に酸化物超電導膜
を積層した酸化物超電導積層体およびその安価で大面積
化が容易な製造方法に関する。
を積層した酸化物超電導積層体およびその安価で大面積
化が容易な製造方法に関する。
超電導材料は、臨界温度Ｔｃ、臨界磁場Ｈｃ、臨界電流
密度Ｊｃの臨界値以下の条件で電気抵抗がゼロになる性
質（超電導状態）を示す材料である。
密度Ｊｃの臨界値以下の条件で電気抵抗がゼロになる性
質（超電導状態）を示す材料である。
これら超電導材料として、酸化物超電導体は液体窒素（
７７Ｋ）以上の高温で超電導状態が得られ、従来の金属
超電導体（Ｎｂ、Ｐｂ、Ｎｂ、Ｓｎ等）が液体ヘリウム
（４，２Ｋ）まで冷却しなければ利用できないことに比
べて太きなメリットを有することから、近時において種
々の組合せのもとて研究が重ねられ、Ｙ系やＢｉ系等の
ものが実用に供されている。
７７Ｋ）以上の高温で超電導状態が得られ、従来の金属
超電導体（Ｎｂ、Ｐｂ、Ｎｂ、Ｓｎ等）が液体ヘリウム
（４，２Ｋ）まで冷却しなければ利用できないことに比
べて太きなメリットを有することから、近時において種
々の組合せのもとて研究が重ねられ、Ｙ系やＢｉ系等の
ものが実用に供されている。
Ｙ系やＢｉ系の酸化物超電導体は、焼結体バルク、厚膜
、薄膜等へ応用できるが、特に厚膜化して利用する場合
、大面積化が容易であり、磁気シールド板、厚膜テープ
、マイクロ波用導波管、高周波キャビティ等へ応用でき
る。
、薄膜等へ応用できるが、特に厚膜化して利用する場合
、大面積化が容易であり、磁気シールド板、厚膜テープ
、マイクロ波用導波管、高周波キャビティ等へ応用でき
る。
厚膜化する場合、基板としてＭｇＯやＡｌ。
０等のセラミックス、耐熱合金、ＡｕやＡｇ等の貴金属
が挙げられる。耐熱合金の基板に直接超電導膜を形成す
ると、膜と基板とが熱処理中に反応し、超電導相が破壊
される。また、Ａｕ等の貴金属は高価であり、大面積用
基板に適さない。
が挙げられる。耐熱合金の基板に直接超電導膜を形成す
ると、膜と基板とが熱処理中に反応し、超電導相が破壊
される。また、Ａｕ等の貴金属は高価であり、大面積用
基板に適さない。
本発明は基板として安価な銅を用いかつ大面積化を容易
にするとともに、超電導膜の密着性に優れ、熱サイクル
にさらされても剥離することのない積層体およびその製
造方法を提供することを目的とする。
にするとともに、超電導膜の密着性に優れ、熱サイクル
にさらされても剥離することのない積層体およびその製
造方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、イツトリウム、バリウムおよび網より構成さ
れた複合酸化物あるいはビスマス、釦、ストロンチウム
、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物の厚膜
が、ｆＩ４酸化膜が形成された銅基板上に積層されてな
る酸化物超電導積層体および、イツトリウム、バリウム
および銅より構成された複合酸化物あるいはビスマス、
鉛、ストロンチウム、カルシウムおよび銅より構成され
た複合酸化物の厚膜を、予め銅酸化膜を形成した銅基板
上に形成し、熱処理する酸化物超電導積層体の製造方法
であり、これにより上記課題を達成したものである。
れた複合酸化物あるいはビスマス、釦、ストロンチウム
、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物の厚膜
が、ｆＩ４酸化膜が形成された銅基板上に積層されてな
る酸化物超電導積層体および、イツトリウム、バリウム
および銅より構成された複合酸化物あるいはビスマス、
鉛、ストロンチウム、カルシウムおよび銅より構成され
た複合酸化物の厚膜を、予め銅酸化膜を形成した銅基板
上に形成し、熱処理する酸化物超電導積層体の製造方法
であり、これにより上記課題を達成したものである。
本発明において、銅酸化膜が、銅基板を密閉容器中で２
００℃／ｈｒ以下の速度で昇温し、９００〜１０００℃
の温度範囲で５〜６０分間焼鈍し、２００℃／ｈｒ以下
の速度で降温することにより形成することができる。
００℃／ｈｒ以下の速度で昇温し、９００〜１０００℃
の温度範囲で５〜６０分間焼鈍し、２００℃／ｈｒ以下
の速度で降温することにより形成することができる。
さらに本発明において、銅基板を酸化膜形成処理を施す
前に予め表面研磨し、数μ■以下の表面粗さを有する平
滑表面とすることができる。
前に予め表面研磨し、数μ■以下の表面粗さを有する平
滑表面とすることができる。
このような本発明では、複合酸化物の厚膜を予め熱処理
して形成した銅基板上の銅酸化膜上に形成するため、こ
の複合酸化物の厚膜を熱処理して酸化物超電導体を形成
する場合、銅酸化膜層が膜と基板との反応抑制のための
中間層となって熱処理中に膜と基板との反応を防止する
。
して形成した銅基板上の銅酸化膜上に形成するため、こ
の複合酸化物の厚膜を熱処理して酸化物超電導体を形成
する場合、銅酸化膜層が膜と基板との反応抑制のための
中間層となって熱処理中に膜と基板との反応を防止する
。
また、本発明において、熱処理を密閉容器中、例えば銅
基板表面積１ｄに対し、容器の容量１−程度の大きさの
密閉容器中で酸化するようにすれば、１０〜１００μｍ
厚の良好な酸化皮膜が得ら九る。これは大気中で酸化す
れば、大気中の酸素が次々に供給されて銅基板の酸化が
急激に進行し、厚い酸化膜が形成されてしばしば酸化膜
が基板表面から剥離してしまうことに比べ、実用上大き
な作用である。
基板表面積１ｄに対し、容器の容量１−程度の大きさの
密閉容器中で酸化するようにすれば、１０〜１００μｍ
厚の良好な酸化皮膜が得ら九る。これは大気中で酸化す
れば、大気中の酸素が次々に供給されて銅基板の酸化が
急激に進行し、厚い酸化膜が形成されてしばしば酸化膜
が基板表面から剥離してしまうことに比べ、実用上大き
な作用である。
本発明において基板としては板状１円筒状等の各種の複
雑な形状のものが使用できる。
雑な形状のものが使用できる。
以下に本発明をより詳細に説明する。
側］１１例１υ馴ｉ
基板表面は平滑面であることが好ましい、これは酸化農
相が表面に均一にかっＲ密に密着するようにするためで
ある。このため、基板表面は通常の研磨、例えばＡｌ２
Ｏ，粒子を用いたパフ研磨等により、表面粗さ数μｍ以
下となるように処理される。
相が表面に均一にかっＲ密に密着するようにするためで
ある。このため、基板表面は通常の研磨、例えばＡｌ２
Ｏ，粒子を用いたパフ研磨等により、表面粗さ数μｍ以
下となるように処理される。
Ｕじ１１し１県
基板は熱処理により、その表面に酸化膜（ＣｕＯ，Ｃｕ
２０）を形成する。熱処理は大気中の酸素が減圧になる
よう密閉容器中で行う。熱処理条件は９００〜１０００
℃の温度で５〜６０分間行う。この保持温度までの昇温
速度、そしてそれからの降温速度はいずれも２００’Ｃ
／ｈｒ以下が望ましい。
２０）を形成する。熱処理は大気中の酸素が減圧になる
よう密閉容器中で行う。熱処理条件は９００〜１０００
℃の温度で５〜６０分間行う。この保持温度までの昇温
速度、そしてそれからの降温速度はいずれも２００’Ｃ
／ｈｒ以下が望ましい。
超１」」ｕυ１灸嶽
酸化膜を形成した銅基板上への厚膜の形成は、スクリー
ン印刷法、ドクターブレード法、溶液塗布法等を用いる
ことができる。膜厚は数μｍ〜数百μｍである。この厚
膜を超電導相とするだめの熱処理はＹ系では９００〜１
０００℃。
ン印刷法、ドクターブレード法、溶液塗布法等を用いる
ことができる。膜厚は数μｍ〜数百μｍである。この厚
膜を超電導相とするだめの熱処理はＹ系では９００〜１
０００℃。
Ｂｉ系では８００〜９００℃がよい。
以上のような本発明によれば、以下のような効果を得る
ことができる。
ことができる。
（イ）基板として銅を用いることができ、安価で大面積
の超電導膜を形成できる。
の超電導膜を形成できる。
（ロ）複雑形状の基材、例えばマイクロ波導波管、高周
波キャビティ等の形状が容易である。
波キャビティ等の形状が容易である。
（ハ）基材が安価であり、特別の中間層を形成する必要
もないため、大型の磁気シールド容器や磁気シールド板
への応用が容易である。
もないため、大型の磁気シールド容器や磁気シールド板
への応用が容易である。
（ニ）銅／銅酸化物／超電導膜間の密着性が良く、機械
的強度にも強い。その結果、室温→液体窒素の熱サイク
ルによって膜にクラックが入らない。
的強度にも強い。その結果、室温→液体窒素の熱サイク
ルによって膜にクラックが入らない。
以下に実施例を示す。
実施例
Ｙ、０３０．５モル、ＢａＣＯ３２モル、Ｃｕｏ ３
モルを乳鉢で乾式混合し、９００℃で２４時間仮焼した
。得られた仮焼粉を乾式粉砕し、２８０メツシユのフル
イを通し、分級した。
モルを乳鉢で乾式混合し、９００℃で２４時間仮焼した
。得られた仮焼粉を乾式粉砕し、２８０メツシユのフル
イを通し、分級した。
この粉末１０重量部に対して４重量部のエチレングリコ
ールを添加し、良く混合し、ペーストとした。銅基板表
面を１μｍ粒径のＡｌ２Ｏ，を用いてパフ研磨し、平滑
表面とした。
ールを添加し、良く混合し、ペーストとした。銅基板表
面を１μｍ粒径のＡｌ２Ｏ，を用いてパフ研磨し、平滑
表面とした。
次に、アルミナルツボ中に銅基板を入れ、蓋をして密閉
した。
した。
熱処理は１００℃／ ｈ ｒで昇温し、９７０℃で１時
間保持し、１００℃／ ｈ ｒで降温し、酸化膜を形成
した。
間保持し、１００℃／ ｈ ｒで降温し、酸化膜を形成
した。
この酸化膜上に超電導ペーストをスクリーン印刷し、２
００℃で２時間乾燥した。これを９３０℃で１時間１８
Ｑ／分の高純度空気を流し、焼鈍して超電導相を形成し
た。その後、５７０℃まで１００℃／ ｈ ｒで徐冷し
、この温度で１時間保持し、膜の結晶を完全な斜方晶と
した。
００℃で２時間乾燥した。これを９３０℃で１時間１８
Ｑ／分の高純度空気を流し、焼鈍して超電導相を形成し
た。その後、５７０℃まで１００℃／ ｈ ｒで徐冷し
、この温度で１時間保持し、膜の結晶を完全な斜方晶と
した。
さらに、１００℃／ ｈ ｒの速度で降温した。
このようにして得られた超電導膜の厚さは約５０μｍで
あった。この膜を直流４端子法を用いて超電導臨界温度
Ｔｃを調べた。
あった。この膜を直流４端子法を用いて超電導臨界温度
Ｔｃを調べた。
第１図に抵抗−温度曲線を示す。この第１図から分かる
ように、Ｔｃは約８５にであった。
ように、Ｔｃは約８５にであった。
これは液体窒素温度で十分に超電導状態を得られるＴｃ
である。
である。
第１図は実施例で得られた酸化物超電導積層体の温度と
電気抵抗との関係を示す関係図である。 羊１目 １度（Ｋ）
電気抵抗との関係を示す関係図である。 羊１目 １度（Ｋ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イットリウム、バリウムおよび銅より構成された複
合酸化物あるいはビスマス、鉛、ストロンチウム、カル
シウムおよび銅より構成された複合酸化物の厚膜が、銅
酸化膜が形成された銅基板上に積層されてなる酸化物超
電導積層体。 ２、イットリウム、バリウムおよび銅より構成された複
合酸化物あるいはビスマス、鉛、ストロンチウム、カル
シウムおよび銅より構成された複合酸化物の厚膜を、予
め銅酸化膜を形成した銅基板上に形成し、熱処理する酸
化物超電導積層体の製造方法。 ３、銅酸化膜が、銅基板を密閉容器中で２００℃／ｈｒ
以下の速度で昇温し、９００〜１０００℃の温度範囲で
５〜６０分間焼鈍し、２００℃／ｈｒ以下の速度で降温
することにより形成される請求項２記載の方法。 ４、銅基板を酸化膜形成処理を施す前に予め表面研磨し
、数μｍ以下の表面粗さを有する平滑表面とする請求項
２または３記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192394A JPH0477347A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 酸化物超電導積層体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192394A JPH0477347A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 酸化物超電導積層体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477347A true JPH0477347A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16290578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192394A Pending JPH0477347A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 酸化物超電導積層体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0477347A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120183682A1 (en) * | 2007-12-21 | 2012-07-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP2192394A patent/JPH0477347A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120183682A1 (en) * | 2007-12-21 | 2012-07-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
| US9418790B2 (en) * | 2007-12-21 | 2016-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a multilayer ceramic electronic component |
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