JPH0543231A - 酸化物超電導体及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体及びその製造方法Info
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Landscapes
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｔｃ、Ｊｃ等が低下せず、低下してもごくわ
ずかであり、また磁場の印加によるＪｃの低下の小さい
酸化物超電導体及びその製造方法を提供する。 【構成】 一般式Ｔｌ1.4〜2ＢａAＳｒBＣａCＣｕ
2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯX（ただし、Ａ＝１．２〜１．
９、Ｂ≦１、（Ａ＋Ｂ）≦２．３、Ｃ＝１．８〜２．
６、数字は原子比を表わす）で示される組成からなり、
上記の組成となるように、タリウム、バリウム、ストロ
ンチウム、カルシウム、銅及びマグネシウムを含む各原
料を秤量し、混合、焼成して酸化物超電導体とする。
ずかであり、また磁場の印加によるＪｃの低下の小さい
酸化物超電導体及びその製造方法を提供する。 【構成】 一般式Ｔｌ1.4〜2ＢａAＳｒBＣａCＣｕ
2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯX（ただし、Ａ＝１．２〜１．
９、Ｂ≦１、（Ａ＋Ｂ）≦２．３、Ｃ＝１．８〜２．
６、数字は原子比を表わす）で示される組成からなり、
上記の組成となるように、タリウム、バリウム、ストロ
ンチウム、カルシウム、銅及びマグネシウムを含む各原
料を秤量し、混合、焼成して酸化物超電導体とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化物超電導体及びその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｔｌ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の
酸化物超電導体は、一般にタリウム（Ｔｌ）、バリウム
（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃ
ａ）、銅（Ｃｕ）等を含む出発原料を同時に混合する
か、又はＢａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ、Ｂａ−Ｓｒ−Ｃ
ｕ−Ｏ、Ｃａ−Ｏ、Ｃｕ−Ｏ等の化合物とＴｌ化合物と
を混合して超電導体用原料とし、これを成形、焼成する
ことにより得ることができる。Ｔｌ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体は、１２０Ｋ程度の高い
臨界温度（以下Ｔｃとする）を有する材料であることが
知られている。
酸化物超電導体は、一般にタリウム（Ｔｌ）、バリウム
（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃ
ａ）、銅（Ｃｕ）等を含む出発原料を同時に混合する
か、又はＢａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ、Ｂａ−Ｓｒ−Ｃ
ｕ−Ｏ、Ｃａ−Ｏ、Ｃｕ−Ｏ等の化合物とＴｌ化合物と
を混合して超電導体用原料とし、これを成形、焼成する
ことにより得ることができる。Ｔｌ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体は、１２０Ｋ程度の高い
臨界温度（以下Ｔｃとする）を有する材料であることが
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にＴｌ−Ｂａ−Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体はＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の酸化物超電導体に比べて磁場の印加によって
Ｊｃが低下しやすいと言われており、磁気シールドなど
への応用を図るには、上記のような問題点を改善し、磁
束のピン止め点を導入することが必須課題となってい
る。
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体はＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の酸化物超電導体に比べて磁場の印加によって
Ｊｃが低下しやすいと言われており、磁気シールドなど
への応用を図るには、上記のような問題点を改善し、磁
束のピン止め点を導入することが必須課題となってい
る。
【０００４】本発明は、Ｔｃ、Ｊｃ等が低下せず、低下
してもごくわずかで、かつＪｃの磁場依存性を改善した
酸化物超電導体及びその製造方法を提供することを目的
とするものである。
してもごくわずかで、かつＪｃの磁場依存性を改善した
酸化物超電導体及びその製造方法を提供することを目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の欠点
について種々検討した結果、従来のＴｌ−Ｂａ−Ｓｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体中にマグネシウムを
添加したところ、Ｊｃの磁場特性の改善に有効であるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
について種々検討した結果、従来のＴｌ−Ｂａ−Ｓｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体中にマグネシウムを
添加したところ、Ｊｃの磁場特性の改善に有効であるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】本発明は、一般式Ｔｌ1.4〜2ＢａAＳｒBＣ
ａCＣｕ2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯX（ただし、Ａ＝１．２
〜１．９、Ｂ≦１、（Ａ＋Ｂ）≦２．３、Ｃ＝１．８〜
２．６、数字は原子比を表わす）で示される組成からな
る酸化物超電導体並びに上記の組成となるように、タリ
ウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、銅及び
マグネシウムを含む各原料を秤量し、ついで混合した後
焼成する酸化物超電導体の製造方法に関する。
ａCＣｕ2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯX（ただし、Ａ＝１．２
〜１．９、Ｂ≦１、（Ａ＋Ｂ）≦２．３、Ｃ＝１．８〜
２．６、数字は原子比を表わす）で示される組成からな
る酸化物超電導体並びに上記の組成となるように、タリ
ウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、銅及び
マグネシウムを含む各原料を秤量し、ついで混合した後
焼成する酸化物超電導体の製造方法に関する。
【０００７】本発明において酸化物超電導体を構成する
主成分のタリウム、バリウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、銅及びマグネシウムを含む原料（出発原料）につ
いては特に制限はないが、例えばこれらの酸化物、炭酸
塩、硝酸塩、蓚酸塩等の１種又は２種以上が用いられ
る。
主成分のタリウム、バリウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、銅及びマグネシウムを含む原料（出発原料）につ
いては特に制限はないが、例えばこれらの酸化物、炭酸
塩、硝酸塩、蓚酸塩等の１種又は２種以上が用いられ
る。
【０００８】一般式Ｔｌ1.4〜2ＢａAＳｒBＣａCＣｕ
2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯXにおいて、タリウムは、原子比
で１．４〜２の範囲とされ、この範囲から外れるとＴｃ
が１２０Ｋ以上の高温相（Ｔｌ2Ｂａ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ
10相、２２２３相）の生成量が低下する。
2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯXにおいて、タリウムは、原子比
で１．４〜２の範囲とされ、この範囲から外れるとＴｃ
が１２０Ｋ以上の高温相（Ｔｌ2Ｂａ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ
10相、２２２３相）の生成量が低下する。
【０００９】バリウム（Ａ）は原子比で１．２〜１．９
の範囲とされ、この範囲から外れると超電導体相以外の
結晶相が生成し易く、超電導体の含有率が低下する。ス
トロンチウム（Ｂ）は原子比で１以下とされ、１を越え
るとＴｃが大きく低下する。
の範囲とされ、この範囲から外れると超電導体相以外の
結晶相が生成し易く、超電導体の含有率が低下する。ス
トロンチウム（Ｂ）は原子比で１以下とされ、１を越え
るとＴｃが大きく低下する。
【００１０】カルシウム（Ｃ）は原子比で１．８〜２．
６の範囲とされ、１．８未満であると高温相の生成量が
低下し、２．６を越えると超電導体相以外の結晶相が生
成し易くなり超電導体の含有率が低下する。
６の範囲とされ、１．８未満であると高温相の生成量が
低下し、２．６を越えると超電導体相以外の結晶相が生
成し易くなり超電導体の含有率が低下する。
【００１１】銅は原子比で２．８〜３．６の範囲とさ
れ、２．８未満であると、高温相の生成量が低下し、
３．６を越えると超電導体の含有率が低下する。
れ、２．８未満であると、高温相の生成量が低下し、
３．６を越えると超電導体の含有率が低下する。
【００１２】マグネシウムは原子比で０．０５〜２の範
囲とされ、０．０５未満であると、Ｊｃの磁場特性の改
善効果が小さく、２を越えるとＴｃが大きく低下する。
囲とされ、０．０５未満であると、Ｊｃの磁場特性の改
善効果が小さく、２を越えるとＴｃが大きく低下する。
【００１３】マグネシウムの添加法については特に制限
はないが、例えばバリウム、ストロンチウム、カルシウ
ム及び銅を含む出発原料と共にマグネシウムを含む原料
を、ボールミル、らいかい機（自動混練機）、乳鉢等を
用いて湿式又は乾式で混合、均一化する方法などがあ
る。
はないが、例えばバリウム、ストロンチウム、カルシウ
ム及び銅を含む出発原料と共にマグネシウムを含む原料
を、ボールミル、らいかい機（自動混練機）、乳鉢等を
用いて湿式又は乾式で混合、均一化する方法などがあ
る。
【００１４】混合方法についても特に制限はなく、例え
ばらいかい機で乾式混合する方法、合成樹脂製のボール
ミル内に合成樹脂で被覆したボールそれにエタノール、
メタノール等の溶媒及び原料を充てんし、湿式混合する
ことが好ましい。
ばらいかい機で乾式混合する方法、合成樹脂製のボール
ミル内に合成樹脂で被覆したボールそれにエタノール、
メタノール等の溶媒及び原料を充てんし、湿式混合する
ことが好ましい。
【００１５】焼成は密閉容器内で焼成することが好まし
い。密閉容器としては、アルミナ、マグネシア等のセラ
ミックス製の容器を用いることが好ましい。
い。密閉容器としては、アルミナ、マグネシア等のセラ
ミックス製の容器を用いることが好ましい。
【００１６】焼成温度は各原料の配合割合などにより適
宜選択されるが、７５０〜１０００℃の範囲で焼成する
ことが好ましく、また焼成雰囲気については特に制限は
なく、酸素雰囲気中、大気中、空気気流中または低酸素
圧雰囲気中（酸素の含有量が１〜２０体積％好ましくは
２〜２０体積％の範囲）で焼成が可能である。
宜選択されるが、７５０〜１０００℃の範囲で焼成する
ことが好ましく、また焼成雰囲気については特に制限は
なく、酸素雰囲気中、大気中、空気気流中または低酸素
圧雰囲気中（酸素の含有量が１〜２０体積％好ましくは
２〜２０体積％の範囲）で焼成が可能である。
【００１７】本発明の組成においてＯ（酸素）の量は、
Ｃｕの量及びＣｕの酸化状態によって定まる。しかし酸
化状態がどのようになっているかを厳密にそして精度よ
く測定することができず本発明においてはＸで表わし
た。
Ｃｕの量及びＣｕの酸化状態によって定まる。しかし酸
化状態がどのようになっているかを厳密にそして精度よ
く測定することができず本発明においてはＸで表わし
た。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ バリウム、ストロンチウム、カルシウム及び銅の比率が
原子比で表１に示す組成になるようにＢａＯ（高純度化
学研究所製、純度９９％以上）、ＳｒＯ（高純度化学研
究所製、純度９９％以上）、ＣａＯ（高純度化学研究所
製、純度９９．９％）、ＣｕＯ（高純度化学研究所製、
純度９９．９％）及びＭｇＯ（高純度化学研究所製、純
度９９．９％）を秤量し、出発原料とした。
原子比で表１に示す組成になるようにＢａＯ（高純度化
学研究所製、純度９９％以上）、ＳｒＯ（高純度化学研
究所製、純度９９％以上）、ＣａＯ（高純度化学研究所
製、純度９９．９％）、ＣｕＯ（高純度化学研究所製、
純度９９．９％）及びＭｇＯ（高純度化学研究所製、純
度９９．９％）を秤量し、出発原料とした。
【００１９】この後、上記の出発原料をらいかい機を用
いて３０分間、混合した。得られた混合粉を電気炉を用
いて大気中で９００℃で１０時間予備焼成し、ついでら
いかい機を用いて３０分間粉砕した。
いて３０分間、混合した。得られた混合粉を電気炉を用
いて大気中で９００℃で１０時間予備焼成し、ついでら
いかい機を用いて３０分間粉砕した。
【００２０】次にこの予備焼成粉を１３００℃で再焼成
し、ついで乳鉢で粗粉砕後、らいかい機で３０分間粉砕
し、さらにＴｌ2Ｏ3（高純度化学研究所製、純度９９．
９％）を表１に示す組成になるように秤量して上記の粉
砕物中に添加し、乳鉢で均一に混合、粉砕して酸化物超
電導体用組成物を得た。
し、ついで乳鉢で粗粉砕後、らいかい機で３０分間粉砕
し、さらにＴｌ2Ｏ3（高純度化学研究所製、純度９９．
９％）を表１に示す組成になるように秤量して上記の粉
砕物中に添加し、乳鉢で均一に混合、粉砕して酸化物超
電導体用組成物を得た。
【００２１】得られた酸化物超電導体用組成物を金型プ
レスで１００ＭＰａの圧力で成形して厚さ２ｍｍの成形
体を得た。ついで、この成形体をふた付きのアルミナ容
器中で８６５℃で１０時間焼成して酸化物超電導体を得
た。
レスで１００ＭＰａの圧力で成形して厚さ２ｍｍの成形
体を得た。ついで、この成形体をふた付きのアルミナ容
器中で８６５℃で１０時間焼成して酸化物超電導体を得
た。
【００２２】次に上記で得た酸化物超電導体を長さ２０
ｍｍ×幅１ｍｍ×厚さ１ｍｍの直方体に加工し、四端子
法で電気抵抗の温度変化を測定し、Ｔｃを求めた。また
上記と同様の試料を用いて液体ヘリウム温度（４．２
Ｋ）でＪｃ0を測定すると共に液体ヘリウム温度、１０
テスラの磁場中でＪｃ10を測定した。これらの結果及び
Ｊｃ10とＪｃ0との比を表１に示す。
ｍｍ×幅１ｍｍ×厚さ１ｍｍの直方体に加工し、四端子
法で電気抵抗の温度変化を測定し、Ｔｃを求めた。また
上記と同様の試料を用いて液体ヘリウム温度（４．２
Ｋ）でＪｃ0を測定すると共に液体ヘリウム温度、１０
テスラの磁場中でＪｃ10を測定した。これらの結果及び
Ｊｃ10とＪｃ0との比を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から本発明になる酸化物超電導体は、
試番１の従来の酸化物超電導体を基準としてＴｃの低下
が少なく、またＪｃが低下せず、かつ磁場の印加による
Ｊｃの低下が小さいことが示される。
試番１の従来の酸化物超電導体を基準としてＴｃの低下
が少なく、またＪｃが低下せず、かつ磁場の印加による
Ｊｃの低下が小さいことが示される。
【００２５】
【発明の効果】本発明になる酸化物超電導体は、Ｔｃ、
Ｊｃ等が低下せず、低下してもごくわずかであり、また
磁場の印加によるＪｃの低下も小さく、工業的に極めて
好適な酸化物超電導体である。
Ｊｃ等が低下せず、低下してもごくわずかであり、また
磁場の印加によるＪｃの低下も小さく、工業的に極めて
好適な酸化物超電導体である。
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式Ｔｌ1.4〜2ＢａAＳｒBＣａCＣｕ
2.8〜3.6Ｍｇ0.05〜2ＯX（ただし、Ａ＝１．２〜１．
９、Ｂ≦１、（Ａ＋Ｂ）≦２．３、Ｃ＝１．８〜２．
６、数字は原子比を表わす）で示される組成からなる酸
化物超電導体。 - 【請求項２】 請求項１記載の組成となるように、タリ
ウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、銅及び
マグネシウムを含む各原料を秤量し、ついで混合した後
焼成することを特徴とする酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200943A JPH0543231A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200943A JPH0543231A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543231A true JPH0543231A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16432881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3200943A Pending JPH0543231A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543231A (ja) |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP3200943A patent/JPH0543231A/ja active Pending
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