JPH0816022B2 - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH0816022B2 JPH0816022B2 JP62121916A JP12191687A JPH0816022B2 JP H0816022 B2 JPH0816022 B2 JP H0816022B2 JP 62121916 A JP62121916 A JP 62121916A JP 12191687 A JP12191687 A JP 12191687A JP H0816022 B2 JPH0816022 B2 JP H0816022B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、方向によって特性が異なり、かつ優れた超
電導特性を示す酸化物超電導体多結晶焼結体の製造方法
に関するものである。
電導特性を示す酸化物超電導体多結晶焼結体の製造方法
に関するものである。
従来の技術 従来の酸化物超電導体多結晶焼結体の製造方法は、酸
化物原料にバインダーを加え、金型で成型し、高温の空
気中で燃焼するというものである。
化物原料にバインダーを加え、金型で成型し、高温の空
気中で燃焼するというものである。
発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のこのような製造方法に基づき得られた
焼結体は、微小な単結晶が多数、無秩序な結晶方位をむ
いて寄り集まったものであり、その超電導特性は、単結
晶よりも劣っている。またその電気特性は、焼結体のい
ずれの方位に対しても同じ、すなわち等方的である。
焼結体は、微小な単結晶が多数、無秩序な結晶方位をむ
いて寄り集まったものであり、その超電導特性は、単結
晶よりも劣っている。またその電気特性は、焼結体のい
ずれの方位に対しても同じ、すなわち等方的である。
一方、単結晶は、焼結体に比べその超電導特性は良い
が、生産性に劣り、大型のものができないなどの問題が
ある。
が、生産性に劣り、大型のものができないなどの問題が
ある。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、多結晶焼結
体でありながら、単結晶に匹敵する超電導特性と結晶異
方性を有し、かつ単結晶よりも生産性に優れ、大型もの
が容易に得られる酸化物超電導体多結晶焼結体の製造方
法を提供することを目的としている。
体でありながら、単結晶に匹敵する超電導特性と結晶異
方性を有し、かつ単結晶よりも生産性に優れ、大型もの
が容易に得られる酸化物超電導体多結晶焼結体の製造方
法を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、層状ペロブスカ
イト構造酸化物超電導体用原料に、一軸方向に伸長し
た、層状ペロブスカイト構造酸化物単結晶粒子を、２〜
30重量％、均一に添加し、かつ伸長方向が一定に並ぶよ
うに成型し、焼結によって、前記単結晶粒子が前記原料
を吸収して成長して、特定方向に配向した焼結体とする
ことにより、多結晶焼結体でありながら、単結晶に匹敵
する超電導特性と結晶異方性を有し、かつ単結晶よりも
生産性に優れ、大型ものが容易に得られる酸化物超電導
体多結晶焼結体の製造方法を提供するものである。
イト構造酸化物超電導体用原料に、一軸方向に伸長し
た、層状ペロブスカイト構造酸化物単結晶粒子を、２〜
30重量％、均一に添加し、かつ伸長方向が一定に並ぶよ
うに成型し、焼結によって、前記単結晶粒子が前記原料
を吸収して成長して、特定方向に配向した焼結体とする
ことにより、多結晶焼結体でありながら、単結晶に匹敵
する超電導特性と結晶異方性を有し、かつ単結晶よりも
生産性に優れ、大型ものが容易に得られる酸化物超電導
体多結晶焼結体の製造方法を提供するものである。
作用 本発明は、前記した製造方法により、多結晶焼結体で
ありながら、単結晶に匹敵する超電動特性と結晶異方性
を有した、酸化物超電導体焼結体を得ることができる。
ありながら、単結晶に匹敵する超電動特性と結晶異方性
を有した、酸化物超電導体焼結体を得ることができる。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
（実施例１） 酸化イットリウム（Y2O3）、酸化バリウム（BaO）と
酸化銅（CuO）をＹ0.3Ba0.7Cu1の比で含むようでそれぞ
れ秤量し、混合の後、900℃の空気中で５時間焼成し
た。これをもう一度粉砕、混合したあと、900℃の空気
中で12時間焼成し、再度粉砕した。
酸化銅（CuO）をＹ0.3Ba0.7Cu1の比で含むようでそれぞ
れ秤量し、混合の後、900℃の空気中で５時間焼成し
た。これをもう一度粉砕、混合したあと、900℃の空気
中で12時間焼成し、再度粉砕した。
次に、融液法により作った上記と同一組成の、Ｙ0.3B
a0.7Cu1酸化物単結晶を、ａ軸方向に100〜200μｍ、そ
の垂直方向に10〜30μｍの大きさを有する、微小な単結
晶粒子に加工した。この微小単結晶粒子を、先程の粉末
粒子に、全量の、２〜30重量％の割合になるように、均
一に添加、湿式混合し、押し出し成型法を用いて、添加
した微小単結晶粒子が、その長手方向、すなわち、ａ軸
方向に並んだ成型体を得た。この成型体を、空気中で、
950℃で24時間焼成した。
a0.7Cu1酸化物単結晶を、ａ軸方向に100〜200μｍ、そ
の垂直方向に10〜30μｍの大きさを有する、微小な単結
晶粒子に加工した。この微小単結晶粒子を、先程の粉末
粒子に、全量の、２〜30重量％の割合になるように、均
一に添加、湿式混合し、押し出し成型法を用いて、添加
した微小単結晶粒子が、その長手方向、すなわち、ａ軸
方向に並んだ成型体を得た。この成型体を、空気中で、
950℃で24時間焼成した。
得られた焼結体の電気抵抗を測定した。その結果、加
えた微小単結晶粒子がａ軸方向に揃った方向の電気抵抗
は、その垂直方向よりも２倍以上小さかった。またこの
焼結体の電気抵抗を液体窒素（77K）温度で測定した結
果、超電導性を示した。すなわちこのような方法で形成
した焼結体は、超電導体であった。得られた焼結体を、
Ｘ線解析で調べたところ、層状ペロブスカイト構造を示
していた。そして加えた微小単結晶粒子がａ軸方向に揃
った方向に、顕著なａ軸配向が見られた。図は、本実施
例の結晶構造である層状ペロブスカイト構造の構成要素
であるペロブスカイト構造を示したもので、図におい
て、１はCu、２はＯ、３はＹまたはBaである。層状ペロ
ブスカイト構造は、この構成要素がある周期をもって、
層状に積み重なったものである。実際超電導体となるの
は、この中から酸素が適当に抜けたものと考えられる。
ａ軸方向は、この図において、横方向であり、縦方向は
Ｃ軸方向である。
えた微小単結晶粒子がａ軸方向に揃った方向の電気抵抗
は、その垂直方向よりも２倍以上小さかった。またこの
焼結体の電気抵抗を液体窒素（77K）温度で測定した結
果、超電導性を示した。すなわちこのような方法で形成
した焼結体は、超電導体であった。得られた焼結体を、
Ｘ線解析で調べたところ、層状ペロブスカイト構造を示
していた。そして加えた微小単結晶粒子がａ軸方向に揃
った方向に、顕著なａ軸配向が見られた。図は、本実施
例の結晶構造である層状ペロブスカイト構造の構成要素
であるペロブスカイト構造を示したもので、図におい
て、１はCu、２はＯ、３はＹまたはBaである。層状ペロ
ブスカイト構造は、この構成要素がある周期をもって、
層状に積み重なったものである。実際超電導体となるの
は、この中から酸素が適当に抜けたものと考えられる。
ａ軸方向は、この図において、横方向であり、縦方向は
Ｃ軸方向である。
この材料について、同じプロセスで、微小単結晶粒子
を加えなかったものを作成し、その臨界電流特性を測定
比較した。その結果、本実施例の方法で得たもののａ軸
配向方法の、超電導臨界電流は、微小単結晶粒子を加え
なかったものに比べ、その超電導の臨界電流が約20％向
上した。この理由は、超電導に寄与する電子の動き易い
方向が、層状ペロブスカイト構造において、そのａ軸方
向であり、本実施例の焼結体では、その方向に結晶方位
が良く揃っているため、向上したものと考えられる。
を加えなかったものを作成し、その臨界電流特性を測定
比較した。その結果、本実施例の方法で得たもののａ軸
配向方法の、超電導臨界電流は、微小単結晶粒子を加え
なかったものに比べ、その超電導の臨界電流が約20％向
上した。この理由は、超電導に寄与する電子の動き易い
方向が、層状ペロブスカイト構造において、そのａ軸方
向であり、本実施例の焼結体では、その方向に結晶方位
が良く揃っているため、向上したものと考えられる。
（実施例２） ランタン（La）、バリウム（Ba）、銅（Cu）が、La
1.84Ba0.16Cu1の比からなる酸化物超電導体材料につい
て、実施例１と同様のプロセスを経て、配向性焼結体を
得た。得られた焼結体の電気抵抗は、やはり異方性をも
ち、そのａ軸配向方向の電気抵抗は、その垂直方向に対
し、約２倍以上低かった。またこの焼結体の電気抵抗を
液体ヘリウム（4K）温度で測定した結果、超電導性を示
した。すなわちこのような方法で形成した配向性焼結体
も、超電導体であった。さらにＸ線解析で調べたとこ
ろ、層状ペロブスカイト構造を示しており、微小単結晶
粒子を加えた方向にａ軸配向していることが確認され
た。
1.84Ba0.16Cu1の比からなる酸化物超電導体材料につい
て、実施例１と同様のプロセスを経て、配向性焼結体を
得た。得られた焼結体の電気抵抗は、やはり異方性をも
ち、そのａ軸配向方向の電気抵抗は、その垂直方向に対
し、約２倍以上低かった。またこの焼結体の電気抵抗を
液体ヘリウム（4K）温度で測定した結果、超電導性を示
した。すなわちこのような方法で形成した配向性焼結体
も、超電導体であった。さらにＸ線解析で調べたとこ
ろ、層状ペロブスカイト構造を示しており、微小単結晶
粒子を加えた方向にａ軸配向していることが確認され
た。
（実施例３） 希土類（Lu,Yb,Tm,Er,Ho,Dy,Gd,Eu,Sm,Ndの酸化物）
バリウム、銅を銅１に対し、希土類とバリウムの比が、
0.4と0.6からなる酸化物超電導体材料について、実施例
１と同様のプロセスを経て、配向性焼結体を得た。得ら
れた焼結体の電気抵抗は、やはり異方性をもち、そのａ
軸配向方向の電気抵抗は、その垂直方向に対し、約２倍
以上低かった。またこの焼結体の電気抵抗を液体ヘリウ
ム（4K）温度で測定した結果、超電導性を示した。すな
わちこのような方法で形成した配向性焼結体も、超電導
体であった。さらにＸ線解析で調べたところ、層状ペロ
ブスカイト構造を示しており、微小単結晶粒子を加えた
方向にａ軸配向していることが確認された。
バリウム、銅を銅１に対し、希土類とバリウムの比が、
0.4と0.6からなる酸化物超電導体材料について、実施例
１と同様のプロセスを経て、配向性焼結体を得た。得ら
れた焼結体の電気抵抗は、やはり異方性をもち、そのａ
軸配向方向の電気抵抗は、その垂直方向に対し、約２倍
以上低かった。またこの焼結体の電気抵抗を液体ヘリウ
ム（4K）温度で測定した結果、超電導性を示した。すな
わちこのような方法で形成した配向性焼結体も、超電導
体であった。さらにＸ線解析で調べたところ、層状ペロ
ブスカイト構造を示しており、微小単結晶粒子を加えた
方向にａ軸配向していることが確認された。
以上述べた如く、本発明の方法によれば、方向により
異方性を有し、超電導特性に優れた、酸化物超電導体多
結晶体を得ることができる。
異方性を有し、超電導特性に優れた、酸化物超電導体多
結晶体を得ることができる。
本実施例の製造方法によれば、層状ペロブスカイト構
造を有する酸化物超電導体については、いずれの材料に
ついても適用できるものである。第１図は、実施例１の
結晶構造について、示したものであるが、実施例２〜３
の場合は、この構造において、Ｙ、Baの代わりに、それ
ぞれの実施例で用いられた、Cu、Ｏ以外の元素で置き代
えたものである。
造を有する酸化物超電導体については、いずれの材料に
ついても適用できるものである。第１図は、実施例１の
結晶構造について、示したものであるが、実施例２〜３
の場合は、この構造において、Ｙ、Baの代わりに、それ
ぞれの実施例で用いられた、Cu、Ｏ以外の元素で置き代
えたものである。
本発明では、加えた微小単結晶粒子の量は、２〜30重
量％であったが、得られた焼結体では、この微小単結晶
粒子が核となって、まわりに加えた、同一組成の粉末を
吸収し、大きく成長していた。その結果、加えた微小単
結晶粒子の量よりもはるかに多くの量が、その方向に配
向した焼結体が得られた。したがって、単結晶よりもは
るかに大型のものが得られ、生産性に優れた製造方法で
ある。
量％であったが、得られた焼結体では、この微小単結晶
粒子が核となって、まわりに加えた、同一組成の粉末を
吸収し、大きく成長していた。その結果、加えた微小単
結晶粒子の量よりもはるかに多くの量が、その方向に配
向した焼結体が得られた。したがって、単結晶よりもは
るかに大型のものが得られ、生産性に優れた製造方法で
ある。
本発明の配向性は、加える微小単結晶粒子の形状を細
長いものとしておくことにより、この湿式混合材料を、
細かい菅を通して、押し出してやると、最も抵抗の少な
い方向、すなわち、その長手方向に揃っていくという性
質と、焼結により、粒径の大きい粒子は、細かい粒子を
吸収して成長していくという性質を有効に生かすことに
よって、はじめて得られたものである。
長いものとしておくことにより、この湿式混合材料を、
細かい菅を通して、押し出してやると、最も抵抗の少な
い方向、すなわち、その長手方向に揃っていくという性
質と、焼結により、粒径の大きい粒子は、細かい粒子を
吸収して成長していくという性質を有効に生かすことに
よって、はじめて得られたものである。
本実施例では、いずれもａ軸方向に配向した多結晶焼
結体を得たが、加える微小単結晶粒子の長手方向を、ｃ
軸方向にとれば、ｃ軸配向の多結晶焼結体の得られるこ
とは、明らかであり、すなわち本発明の方法によれば、
任意の結晶方位に配向した多結晶焼結体が得られるもの
である。
結体を得たが、加える微小単結晶粒子の長手方向を、ｃ
軸方向にとれば、ｃ軸配向の多結晶焼結体の得られるこ
とは、明らかであり、すなわち本発明の方法によれば、
任意の結晶方位に配向した多結晶焼結体が得られるもの
である。
実施例２〜３のものについても、同じプロセスで焼成
時に圧力を加えなかったものを作成し、その臨界電流特
性を測定比較した。その結果いずれの材料についても、
実施例１の場合と同様に、その超電導の臨界電流が約20
％以上向上した。この理由は実施例１の場合と同様と考
えられる。
時に圧力を加えなかったものを作成し、その臨界電流特
性を測定比較した。その結果いずれの材料についても、
実施例１の場合と同様に、その超電導の臨界電流が約20
％以上向上した。この理由は実施例１の場合と同様と考
えられる。
発明の効果 以上述べた如く、本発明は、層状ペロブスカイト構造
酸化物超電導体用原料に、一軸方向に発達した、層状ペ
ロブスカイト構造酸化物単結晶粒子を、均一に添加し、
かつ発達方向が一定方向に並ぶように成型し、焼結する
ことにより、多結晶焼結体でありながら、単結晶に匹敵
する超電導特性と結晶異方性を有し、かつ単結晶よりも
生産性に優れ、大型ものが容易に得られる酸化物超電導
体多結晶焼結体の製造方法を提供するものである。
酸化物超電導体用原料に、一軸方向に発達した、層状ペ
ロブスカイト構造酸化物単結晶粒子を、均一に添加し、
かつ発達方向が一定方向に並ぶように成型し、焼結する
ことにより、多結晶焼結体でありながら、単結晶に匹敵
する超電導特性と結晶異方性を有し、かつ単結晶よりも
生産性に優れ、大型ものが容易に得られる酸化物超電導
体多結晶焼結体の製造方法を提供するものである。
図は本発明に用いた酸化物超電導体の結晶構造である層
状ペロブスカイト構造の、構成要素であるペロブスカイ
ト構造を示した構造図である。 １……Cu、２……Ｏ、３……ＹまたはBa。
状ペロブスカイト構造の、構成要素であるペロブスカイ
ト構造を示した構造図である。 １……Cu、２……Ｏ、３……ＹまたはBa。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２８Ｂ 3/20 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/00 ＺＡＡ
Claims (3)
- 【請求項１】層状ペロブスカイト構造酸化物超電導体用
原料に、一軸方向に伸長した、層状ペロブスカイト構造
酸化物単結晶粒子を、２〜30重量％、均一に添加し、か
つ伸長方向が一定に並ぶように成型し、焼結によって、
前記単結晶粒子が前記原料を吸収して成長することによ
り、特定方向に配向した焼結体とすることを特徴とする
酸化物超電導体の製造方法。 - 【請求項２】層状ペロブスカイト構造超電導体酸化物と
して、Ａ−Ba−Cu酸化物（但しＡは、Ｙ、希土類）を用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
酸化物超電導体の製造方法。 - 【請求項３】希土類として、La、Lu、Yb、Tm、Er、Ho、
Dy、Gd、Eu、Sm、Ndを用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第（２）項記載の酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121916A JPH0816022B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121916A JPH0816022B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285159A JPS63285159A (ja) | 1988-11-22 |
| JPH0816022B2 true JPH0816022B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=14823084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121916A Expired - Lifetime JPH0816022B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816022B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2622123B2 (ja) * | 1987-09-21 | 1997-06-18 | 古河電気工業株式会社 | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 |
| JPH01246173A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Kyocera Corp | 酸化物超電導体及びその製法 |
| JPH07106906B2 (ja) * | 1990-04-13 | 1995-11-15 | 新日本製鐵株式会社 | 希土類元素を含む酸化物超電導材料およびその製造方法 |
| JP2905862B2 (ja) * | 1993-01-05 | 1999-06-14 | 工業技術院長 | 超電導ウィスカー複合体の製造方法 |
| JP4595236B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-12-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱電材料の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136162A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-20 | 導電性無機化合物技術研究組合 | 導電性セラミツク複合体 |
| JPH062614B2 (ja) * | 1984-10-31 | 1994-01-12 | 三菱マテリアル株式会社 | セラミックス材料 |
| JPS63277555A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 酸化物超電導性セラミックス焼結体及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62121916A patent/JPH0816022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＶｏｌ．２６ｐ．Ｌ３７７〜Ｌ３７９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63285159A (ja) | 1988-11-22 |
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