JPH09255332A - Manufacturing method of oxide superconductor - Google Patents

Manufacturing method of oxide superconductor

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JPH09255332A
JPH09255332A JP8062220A JP6222096A JPH09255332A JP H09255332 A JPH09255332 A JP H09255332A JP 8062220 A JP8062220 A JP 8062220A JP 6222096 A JP6222096 A JP 6222096A JP H09255332 A JPH09255332 A JP H09255332A
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JP
Japan
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oxide superconductor
powder
producing
mercury
sample
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Application number
JP8062220A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Moriwaki
義幸 森脇
Tadashi Tatsuki
匡 田附
Fumiko Yamamoto
文子 山本
Toshiyuki Tamura
俊之 田村
Seiji Adachi
成司 安達
Keiichi Tanabe
圭一 田辺
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KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER
Furukawa Electric Co Ltd
Tohoku Electric Power Co Inc
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU CENTER
Furukawa Electric Co Ltd
Tohoku Electric Power Co Inc
Chugoku Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いTcを示す水銀含有銅酸化物超電導体を
単純化したプロセスで再現性良く作製できる方法を提供
する。 【解決手段】 本発明は、水銀,M(MはBa,Sr,
Caのうち少なくとも一つ以上の元素),銅および酸素
を主成分とする酸化物超電導体の作製方法において、金
属銅粉末と他の酸化物超電導体を構成する酸化物粉末の
混合体を熱処理する工程を含む酸化物超電導体の作製方
法である。特に、HgO,BaO2,CaO,CuOお
よび金属銅粉末の混合体を用いる。煩雑な前駆体作製の
工程を必要とせず、市販の原料を用いた簡便な直接法で
の作製が可能となる。グローブボックスなどの特殊な装
置も必要とせず、大気中における粉体プロセスが使え
る。
(57) Abstract: A method for producing a mercury-containing copper oxide superconductor having a high Tc by a simplified process with good reproducibility is provided. The present invention relates to mercury, M (M is Ba, Sr,
In a method for producing an oxide superconductor containing at least one element of Ca), copper and oxygen as main components, a mixture of metallic copper powder and oxide powder forming another oxide superconductor is heat treated. It is a method of manufacturing an oxide superconductor including steps. Particularly, a mixture of HgO, BaO 2 , CaO, CuO and metallic copper powder is used. It is possible to carry out the production by a simple direct method using a commercially available raw material without requiring a complicated step of producing the precursor. No special equipment such as a glove box is required, and the powder process in the atmosphere can be used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い転移温度を有
する酸化物超電導体を単純なプロセスで再現性良く作製
する酸化物超電導体の作製方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an oxide superconductor having a high transition temperature by a simple process with good reproducibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導体は、1)電気抵抗がゼロであ
る、2)完全反磁性である、3)ジョセフソン効果があ
るといった、他の物質にない特性を持っており、電力輸
送、発電機、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、
磁気シールド、高速コンピュータなどの幅広い応用が期
待されている。
2. Description of the Related Art Superconductors have characteristics that other substances do not have, such as 1) zero electric resistance, 2) perfect diamagnetism, and 3) Josephson effect. Machine, fusion plasma confinement, magnetic levitation train,
A wide range of applications such as magnetic shields and high-speed computers are expected.

【0003】1986年に、ベドノルツ(Bednorz)と
ミュラー(Muller)により約30Kという高い超電導転
移温度Tcをもつ銅酸化物超電導体(La1-xBax2
CuO4が見いだされた。それ以後YBa2Cu37(T
c=90K)、Bi2Sr2Ca2Cu3y(Tc=11
0K)、Tl2Ba2Ca2Cu3y(Tc=125
K)、HgBa2Ca2Cu3y(Tc=135K)など
で相次いで高い温度での超電導転移が報告されている。
現在これらの物質の作製法、物性、応用などに関して多
くの研究がなされている。なかでも水銀を含む銅酸化物
超電導体は超電導転移温度Tcが高く、実用材料として
有望視されている物質である。
In 1986, according to Bednorz and Muller, a copper oxide superconductor (La 1-x Ba x ) 2 having a high superconducting transition temperature Tc of about 30K.
CuO 4 was found. After that, YBa 2 Cu 3 O 7 (T
c = 90 K), Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y (Tc = 11)
0K), Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y (Tc = 125
K), HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y (Tc = 135K) and the like have been reported to have superconducting transitions at successively higher temperatures.
Currently, much research is being done on the preparation methods, physical properties, and applications of these substances. Among them, a copper oxide superconductor containing mercury has a high superconducting transition temperature Tc and is a substance that is considered as a promising material for practical use.

【0004】水銀を含む銅酸化物超電導体の合成法は、
(1)直接法、(2)前駆体法の2つに大別できる。
A method for synthesizing a copper oxide superconductor containing mercury is as follows:
The method can be roughly classified into (1) direct method and (2) precursor method.

【0005】(1)直接法は、構成元素それぞれの酸化
物を混合・成形し、密閉容器中に入れて焼成する方法で
ある。一般に、Ba源として活性なBaOが用いられる
が、グローブボックスなどを用い雰囲気を厳重に制御し
た系内で粉体プロセスを行う必要がある。
(1) The direct method is a method in which oxides of the respective constituent elements are mixed and molded, placed in a closed container, and fired. Generally, active BaO is used as a Ba source, but it is necessary to perform the powder process in a system in which the atmosphere is strictly controlled using a glove box or the like.

【0006】(2)前駆体法は、あらかじめ水銀以外の
構成元素の酸化物(あるいは炭酸塩、硝酸塩など)を焼
成して得られた前駆体にHgOを加え、混合・成形し、
密閉容器中に入れて焼成する方法である。水銀が高い揮
発性を有しているために、いずれの場合も焼成は密閉容
器中で行われる。
(2) In the precursor method, HgO is added to a precursor obtained by previously firing an oxide (or carbonate, nitrate, etc.) of a constituent element other than mercury, and the mixture is mixed and molded.
It is a method of baking in a closed container. Due to the high volatility of mercury, in each case the firing is carried out in a closed vessel.

【0007】常圧下で熱処理する場合(常圧法)は、密
閉容器としては石英管が用いられる。超高圧発生装置を
用いて熱処理する場合(高圧法)は、金あるいは白金カ
プセルが用いられる。現在のところ、水銀を含む銅酸化
物超電導体の合成は、(a)常圧直接法、(b)常圧前
駆体法、(c)高圧前駆体法の3つのうちいずれかの方
法で行われている。高圧直接法による報告例はない。
In the case of heat treatment under normal pressure (normal pressure method), a quartz tube is used as the closed container. In the case of heat treatment using an ultrahigh pressure generator (high pressure method), gold or platinum capsules are used. At present, copper oxide superconductors containing mercury are synthesized by any one of the following three methods: (a) normal pressure direct method, (b) normal pressure precursor method, and (c) high pressure precursor method. It is being appreciated. There are no reports of high-pressure direct methods.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
の技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has found the following problems as a result of studying the above conventional technology.

【0009】水銀を含む銅酸化物超電導体の合成条件
は、原料(前駆体)、混合比率、熱処理条件など多くの
要因によって左右される。高品質試料を作製するために
は前記原料(前駆体)、混合比率、熱処理条件などの合
成条件を精密に制御しなければならない。しかし、あま
りにも厳しい制御が要求されるために、ほとんどの報告
では不純物を含んだ試料しか得られていないという問題
があった。
The conditions for synthesizing a copper oxide superconductor containing mercury depend on many factors such as raw materials (precursors), mixing ratio, and heat treatment conditions. In order to produce a high quality sample, the synthesis conditions such as the raw material (precursor), the mixing ratio and the heat treatment condition must be precisely controlled. However, since too strict control is required, most of the reports have a problem that only samples containing impurities are obtained.

【0010】本発明の目的は、水銀を含む銅酸化物超電
導体を単純化したプロセスで再現性良く作製することが
できる酸化物超電導体の作製方法を提供するものであ
る。
An object of the present invention is to provide a method for producing an oxide superconductor which allows a copper oxide superconductor containing mercury to be produced with good reproducibility by a simplified process.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願によって開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed by the present application.

【0013】発明者らは水銀を含む銅酸化物超電導体の
作製方法を鋭意研究した結果、前記課題を解決する以下
の手段を見出すに至った。すなわち、 (1)水銀,M(MはBa,Sr,Caのうち少なくと
も一つ以上の元素),銅および酸素を主成分とする酸化
物超電導体の作製方法において、金属銅粉末と他の酸化
物超電導体を構成する酸化物粉末の混合体を熱処理する
ものである。
As a result of earnest research on a method for producing a copper oxide superconductor containing mercury, the inventors have found the following means for solving the above problems. That is, (1) In a method for producing an oxide superconductor containing mercury, M (M is at least one element of Ba, Sr, and Ca), copper, and oxygen as main components, metallic copper powder and other oxides are used. The heat treatment is performed on the mixture of the oxide powders forming the superconductor.

【0014】(2)前記(1)の酸化物超電導体の作製
方法において、HgO,BaO2,CaO,CuOおよ
び金属銅粉末の混合体を熱処理するものである。
(2) In the method for producing an oxide superconductor according to (1), a mixture of HgO, BaO 2 , CaO, CuO and metallic copper powder is heat treated.

【0015】前述の手段によれば、熱処理を施す混合体
中に金属銅(Cu)粉末を存在させ、熱処理中に水銀
(Hg)が銅(Cu)とアマルガムを形成し、水銀(H
g)とカルシウム(Ca)とが反応するのを抑制するこ
とにより、最も不純物として残りやすいCaHgO2
生成をおさえることができる。また、水銀(Hg)の蒸
発による散逸を軽減する。同時に形成したアマルガムは
混合体中の物質間相互の移動を促進し、目的とする超電
導体の生成を速める。
According to the above-mentioned means, metallic copper (Cu) powder is present in the mixture to be heat-treated, and during the heat treatment, mercury (Hg) forms amalgam with copper (Cu), and mercury (H)
By suppressing the reaction between g) and calcium (Ca), it is possible to suppress the production of CaHgO 2 which is most likely to remain as an impurity. It also reduces the dissipation of mercury (Hg) due to evaporation. The amalgam formed at the same time promotes the mutual movement between the substances in the mixture and accelerates the formation of the target superconductor.

【0016】これらにより、水銀を含む銅酸化物超電導
体を短時間の熱処理によって再現性良く作製できる。煩
雑な前駆体作製の工程を必要とせず、簡便な直接法での
作製ができる。厳しい原料の品質管理あるいは使用前の
原料の再精製も必要とせず、市販の原料を用いることが
できる。グローブボックスなどの装置も必要とせず、大
気中における粉体プロセスが使える。
As a result, a copper oxide superconductor containing mercury can be produced with good reproducibility by heat treatment for a short time. It is possible to carry out the production by a simple direct method without requiring a complicated step of producing the precursor. A commercially available raw material can be used without requiring strict quality control of the raw material or re-purification of the raw material before use. It does not require equipment such as a glove box and can use powder processes in the atmosphere.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明についてその実施形
態(実施例)とともに詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below along with its embodiments (examples).

【0018】(実施形態1)今までに報告例のなかった
本発明に係る高圧直接法による合成を試みた。
(Embodiment 1) An attempt was made to synthesize by the high pressure direct method according to the present invention, which has not been reported so far.

【0019】純度99.9%以上のHgO(平均粒径2
μm以下)、BaO2(2μm以下)、CaO(2μm
以下)、CuO(2μm以下)、Cu(15μm以下)
の各粉末を1:2:2:1:2のモル比で秤量し、メノ
ウ乳鉢で3分間ほど混合した。この混合粉末をペレット
状に成形し、金カプセル中に入れ、5GPa,1000
℃,1時間の熱処理を行った。秤量・混合・成形の工程
は全て大気中で行った。超高圧の発生には六方キュービ
ックアンビル型超高圧発生装置を用いた。金カプセルは
薄いNaCl層を介してヒーターであるグラファイトス
リーブの中に入れられた。圧力を印加しながらグラファ
イトに電流を流すことで熱処理を行った。
HgO with a purity of 99.9% or more (average particle size 2
μm or less), BaO 2 (2 μm or less), CaO (2 μm or less)
Below), CuO (2 μm or less), Cu (15 μm or less)
Each powder of (1) was weighed in a molar ratio of 1: 2: 2: 1: 2, and mixed in an agate mortar for about 3 minutes. This mixed powder is molded into pellets, put into a gold capsule, and 5 GPa, 1000
Heat treatment was performed at ℃ for 1 hour. All the steps of weighing, mixing and molding were performed in the atmosphere. A hexagonal cubic anvil type ultrahigh pressure generator was used to generate ultrahigh pressure. The gold capsule was placed into the heater graphite sleeve through a thin NaCl layer. Heat treatment was performed by applying a current to graphite while applying pressure.

【0020】図1に前記本実施形態1の酸化物超電導体
の作製方法により得られた試料の粉末X線回折パターン
を示す。図1において、ほぼ単一相のHgBa2Ca2
3yが得られている。同試料の磁化率(外部磁場:2
0Oe)の温度依存性を図2に示す。図2において、1
33K以下で大きなマイスナー信号が観測された。これ
らの結果から、高圧直接法によってバルク超電導を示す
HgBa2Ca2Cu3y単一相試料が初めて合成された
ことがわかる。
FIG. 1 shows a powder X-ray diffraction pattern of a sample obtained by the method for producing an oxide superconductor according to the first embodiment. In FIG. 1, almost single-phase HgBa 2 Ca 2 C
u 3 O y is obtained. Magnetic susceptibility of the sample (external magnetic field: 2
The temperature dependence of 0 Oe) is shown in FIG. In FIG. 2, 1
A large Meissner signal was observed below 33K. From these results, it can be seen that the HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y single-phase sample showing bulk superconductivity was synthesized for the first time by the high-pressure direct method.

【0021】高圧下では物質間の拡散経路が阻害され、
物質移動が遅くなるので、高圧下で物質合成する場合
は、構成元素ができるだけ均一分布している混合体が望
ましい。
Under high pressure, the diffusion path between substances is obstructed,
Since mass transfer slows down, when synthesizing materials under high pressure, a mixture in which the constituent elements are distributed as uniformly as possible is desirable.

【0022】しかし、本実施形態で用いた金属銅の粒径
は非常に大きい。また、混合方法も非常に簡単で均一性
は極めて低い。金属銅粉末をさらに粗大な平均粒径74
μmのものを用いて、同様の合成を行ったところ、図3
に示す粉末X線回折パターンの試料が得られた。平均粒
径15μmの場合と同程度のHgBa2Ca2Cu3y
一相試料が得られた。同試料は134K以下で大きなマ
イスナー信号を示した。
However, the particle size of the metallic copper used in this embodiment is very large. Also, the mixing method is very simple and the uniformity is extremely low. Metal copper powder with a coarser average particle size of 74
When the same synthesis was performed using the one with μm, FIG.
A sample having a powder X-ray diffraction pattern shown in was obtained. HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y single-phase samples having the same degree as in the case of the average particle size of 15 μm were obtained. The sample showed a large Meissner signal below 134K.

【0023】不均一な混合体から1時間という比較的短
時間の熱処理によってHgBa2Ca2Cu3y単一相試
料が得られた理由を調べるために、反応途中の試料を作
製した。平均粒径74μmの金属銅粉末を用い、5GP
a,1000℃で3分間だけ熱処理を行った。図4に粉
末X線回折パターンを示す。Cu2O、CaOとその他
の相によるピークがみられる。
In order to investigate the reason why the HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y single-phase sample was obtained from the heterogeneous mixture by heat treatment for a relatively short time of 1 hour, a sample during the reaction was prepared. 5 GP using metallic copper powder with an average particle size of 74 μm
a, heat treatment was performed at 1000 ° C. for 3 minutes only. The powder X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Peaks due to Cu 2 O, CaO and other phases are observed.

【0024】図5は試料の破断面の走査型電子顕微鏡写
真(SEM)とそのトレース図である。写真中には3種
類の組織を見ることができる。Aは丸みがかった粗大
粒、Bは丸みのない表面の荒れた部分、Cは隙間を埋め
る液相部分。それぞれの部分をX線マイクロアナライザ
ーでカチオンの組成分析をしたところ、主成分はA:C
u、B:Ba,Ca,Cu、C:Hg,Cuであった。
特徴的なC部分の存在は金属銅粉末が熱処理中に、水銀
(Hg)が銅(Cu)とアマルガムを形成していること
を示している。これにより、水銀(Hg)とカルシウム
(Ca)とが反応するのを抑制する。すなわち、最も不
純物として残りやすいCaHgO2の生成をおさえるこ
とができる。
FIG. 5 is a scanning electron micrograph (SEM) of the fracture surface of the sample and its trace diagram. You can see three types of organizations in the picture. A is a rounded and coarse grain, B is a rough surface portion without roundness, and C is a liquid phase portion that fills the gap. The composition of each cation was analyzed with an X-ray microanalyzer, and the main component was A: C.
u, B: Ba, Ca, Cu, C: Hg, Cu.
The presence of the characteristic C portion indicates that mercury (Hg) forms amalgam with copper (Cu) during the heat treatment of the metallic copper powder. This suppresses the reaction between mercury (Hg) and calcium (Ca). That is, it is possible to suppress the production of CaHgO 2 that is most likely to remain as an impurity.

【0025】一般に固体−固体間の反応は、液相を介す
ることで著しく促進される。C部分の液相成分が物質間
相互の移動を容易にし、結果として目的とするHgBa
2Ca2Cu3y超電導体の生成を速めたことがわかる。
Generally, the solid-solid reaction is remarkably promoted through the liquid phase. The liquid phase component of the C part facilitates the mutual movement of substances, resulting in the desired HgBa
It can be seen that the formation of the 2 Ca 2 Cu 3 O y superconductor was accelerated.

【0026】(比較実施形態)比較実施形態として、金
属銅粉末を用いずに高圧法による合成を試みた。
(Comparative Embodiment) As a comparative embodiment, a synthesis by a high pressure method was attempted without using metallic copper powder.

【0027】原料としては純度99.9%以上のHgO
(平均粒径2μm以下)、BaO2(2μm以下)、B
aO(2μm以下)、BaCuO2(5μm以下)、C
aO(2μm以下)、CuO(2μm以下)、Cu2
(2μm以下)の各粉末を用いた。ただし、BaCuO
2はBaCO3とCuOを1:1のモル比で混合し、酸素
気流中960℃、48時間の焼成の後に急冷して作製し
た。BaO,CaOはそれぞれ真空中、酸素気流中10
00℃、12時間の熱処理を施し、精製したものを用い
た。表1に示す割合で原料を混合し、実施形態1と同様
にして、5GPa,1000℃,1時間の熱処理を行っ
た。
As a raw material, HgO having a purity of 99.9% or more
(Average particle size 2 μm or less), BaO 2 (2 μm or less), B
aO (2 μm or less), BaCuO 2 (5 μm or less), C
aO (2 μm or less), CuO (2 μm or less), Cu 2 O
Each powder (2 μm or less) was used. However, BaCuO
No. 2 was prepared by mixing BaCO 3 and CuO in a molar ratio of 1: 1 and firing in an oxygen stream at 960 ° C. for 48 hours, followed by rapid cooling. BaO and CaO are respectively in a vacuum and an oxygen stream 10
The product was purified by heat treatment at 00 ° C. for 12 hours. The raw materials were mixed in the proportions shown in Table 1 and heat treated at 5 GPa at 1000 ° C. for 1 hour in the same manner as in the first embodiment.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】得られた試料中の生成相を粉末X線回折に
よって調べたところ、いずれの試料にも目的とするHg
Ba2Ca2Cu3yが生成していたが、不純物の存在を
示す強いピークも観測された。図6は表1に示した6種
類のうちでも最も不純物の少なかった#5試料の粉末X
線回折パターンである。金属銅粉末を用いた場合の図
1、図3と比較すると不純物のピークが強く、品質が劣
っている。
The product phase in each of the obtained samples was examined by powder X-ray diffraction.
Although Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y was produced, a strong peak indicating the presence of impurities was also observed. FIG. 6 shows the powder X of the # 5 sample with the fewest impurities among the six types shown in Table 1.
It is a line diffraction pattern. Compared with FIGS. 1 and 3 in the case of using the metallic copper powder, the peak of impurities is strong and the quality is inferior.

【0030】(実施形態2)金属銅粉末を用いて高圧直
接法により、他の水銀含有銅酸化物超電導体の合成を試
みた。実施形態1と同様にして、HgO、BaO2、C
aO、CuO、Cu(15μm)の混合比を1:2:
(n−1):(n−2):2として試料を作製した。
(ただし、n=1,2,4,5とした。)粉末X線回折
によって生成相を調べたところ、それぞれHgBa2
uOy、HgBa2CaCu2y、HgBa2Ca3Cu4
y、HgBa2Ca3Cu4yのほぼ単一相であった。
磁化率の温度特性を測定したところ、これらの試料はそ
れぞれ93K,127K,120K,108K以下でマ
イスナー効果を示し、超電導を示すことが確認された。
1時間という短時間で反応がほぼ完結し、目的とする超
電導体の単一相試料が合成できた。
(Embodiment 2) An attempt was made to synthesize another mercury-containing copper oxide superconductor by the high pressure direct method using metallic copper powder. Similar to the first embodiment, HgO, BaO 2 , C
The mixing ratio of aO, CuO, and Cu (15 μm) is 1: 2 :.
A sample was prepared as (n-1) :( n-2): 2.
(However, n = 1, 2, 4, 5) When the produced phases were examined by powder X-ray diffraction, HgBa 2 C was obtained.
uO y , HgBa 2 CaCu 2 O y , HgBa 2 Ca 3 Cu 4
It was almost a single phase of O y and HgBa 2 Ca 3 Cu 4 O y .
When the temperature characteristics of magnetic susceptibility were measured, it was confirmed that these samples exhibited the Meissner effect at 93 K, 127 K, 120 K, and 108 K or less, respectively, and exhibited superconductivity.
The reaction was almost completed in a short time of 1 hour, and the desired single-phase superconductor sample could be synthesized.

【0031】他にも以下に示す水銀含有銅酸化物超電導
体、(Hg0.8Pb0.2)Ba2Ca2Cu3y、(Hg
0.8Pb0.2)Ba2Ca3Cu4y、(Hg0.5Pb0.5
Sr2Ca2Cu3y、(Hg0.8Bi0.2)Ba2Ca2
3y、(Hg0.8Tl0.2)Ba2Ca2Cu3y、(H
0.8Re0.2)Ba2Ca2Cu3y、(Hg0.8
0. 2)Sr2Ca2Cu3y、(Hg0.75Mo0.25)S
2Ca2Cu3y、(Hg0.6Cr0.4)Sr2CuOy
Hg2Ba20.6Ca0.4Cu2yについて金属銅粉末を
用いた高圧直接法により合成を行い、報告例と同等ある
いはそれ以上の品質の試料が短時間に合成できた。
Besides, the following mercury-containing copper oxide superconductors, (Hg 0.8 Pb 0.2 ) Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y , (Hg
0.8 Pb 0.2 ) Ba 2 Ca 3 Cu 4 O y , (Hg 0.5 Pb 0.5 )
Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y , (Hg 0.8 Bi 0.2 ) Ba 2 Ca 2 C
u 3 O y , (Hg 0.8 Tl 0.2 ) Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y , (H
g 0.8 Re 0.2 ) Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y , (Hg 0.8 R
e 0. 2) Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y, (Hg 0.75 Mo 0.25) S
r 2 Ca 2 Cu 3 O y , (Hg 0.6 Cr 0.4 ) Sr 2 CuO y ,
Hg 2 Ba 2 Y 0.6 Ca 0.4 Cu 2 O y was synthesized by a high-pressure direct method using metallic copper powder, and a sample having a quality equal to or higher than the reported example could be synthesized in a short time.

【0032】(実施形態3)常圧直接法による合成を試
みた。
(Embodiment 3) Attempts were made to synthesize by the atmospheric pressure direct method.

【0033】前記実施形態1と同様にしてHgO,Ba
2,CaO,CuO、Cu(15μm)の各粉末を
1:2:2:1:2のモル比で秤量し、混合・成形し
た。以上の工程は全て大気中で行った。成形体を石英管
に真空封入し、665℃,1〜100時間(1,3,
6,9,12,20,30,50,70,90,120
時間)の熱処理を行った。
Similar to the first embodiment, HgO, Ba
Powders of O 2 , CaO, CuO and Cu (15 μm) were weighed in a molar ratio of 1: 2: 2: 1: 2, mixed and molded. All the above steps were performed in the atmosphere. The molded body is vacuum-sealed in a quartz tube and kept at 665 ° C. for 1 to 100 hours (1, 3,
6, 9, 12, 20, 30, 50, 70, 90, 120
Heat treatment).

【0034】得られた試料中のHgBa2Ca2Cu3y
の割合(粉末X線回折パターンのHgBa2Ca2Cu3
yの最強ピーク強度と不純物のそれとの割合で評価し
た。)は、12〜30時間熱処理した時に最も大きくな
り、90%以上の純度で合成することができた。K.イ
サワら(フィジカC(PhysicaC)222(1994)
33.)は金属銅を使用しない通常の常圧直接法でHg
Ba2Ca2Cu3yの高品質試料を作製しているが、6
65℃で48時間以上の長い焼成時間を要している。我
々は、原料の精製もせず、グローブボックスも使用せず
に、短時間の熱処理でHgBa2Ca2Cu3yを作製す
ることができた。金属銅を使用することで、市販原料の
大気中粉体プロセスで高品質試料を作製することができ
た。
HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y in the obtained sample
Ratio of (HgBa 2 Ca 2 Cu 3 in the powder X-ray diffraction pattern)
It was evaluated by the ratio of the strongest peak intensity of O y and that of impurities. Was the largest when heat-treated for 12 to 30 hours, and could be synthesized with a purity of 90% or more. K. Isawa et al. (Physica C) 222 (1994)
33. ) Is Hg by the normal atmospheric direct method without using metallic copper.
A high quality sample of Ba 2 Ca 2 Cu 3 O y is being prepared.
It requires a long firing time of 48 hours or more at 65 ° C. We were able to prepare HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O y by heat treatment for a short time without refining the raw material and using a glove box. By using metallic copper, it was possible to produce high quality samples by the atmospheric powder process of commercial raw materials.

【0035】以上、本発明者がなされた発明を実施形態
(実施例)に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施形態(実施例)に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得ることはい
うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments (examples), the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments (examples), and the gist thereof is not limited. It goes without saying that various changes can be made without departing from the scope.

【0036】[0036]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0037】(1)煩雑な前駆体作製の工程を必要とせ
ず、市販の原料を用いた簡便な直接法で作製することが
できる。
(1) It can be produced by a simple direct method using a commercially available raw material without requiring a complicated step of producing a precursor.

【0038】(2)グローブボックスなどの特殊な装置
も必要とせず、大気中における粉体プロセスが使える。
(2) No special equipment such as a glove box is required, and the powder process in the atmosphere can be used.

【0039】(3)水銀を含む銅酸化物超電導体を単純
化したプロセスで再現性良く作製することができる。
(3) A copper oxide superconductor containing mercury can be produced with good reproducibility by a simplified process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1の試料(HgBa2Ca2
3y)の粉末X線回折パターンを示す図である。
FIG. 1 shows a sample (HgBa 2 Ca 2 C) of Embodiment 1 of the present invention.
is a graph illustrating a powder X-ray diffraction pattern of u 3 O y).

【図2】本実施形態1の試料(HgBa2Ca2Cu
3y)の磁化率(外部磁場:20Oe)の温度依存性を
示す図である。
FIG. 2 shows a sample of the first embodiment (HgBa 2 Ca 2 Cu
3 susceptibility of O y) (external magnetic field: is a diagram showing temperature dependence of 20 Oe).

【図3】本実施形態1の他の試料の粉末X線回折パター
ンを示す図である。
FIG. 3 is a view showing a powder X-ray diffraction pattern of another sample of Embodiment 1.

【図4】本実施形態1の他の試料の粉末X線回折パター
ンを示す図である。
FIG. 4 is a view showing a powder X-ray diffraction pattern of another sample of Embodiment 1.

【図5】図4に示す試料の破断面の走査型電子顕微鏡写
真およびそのトレース図である。
5 is a scanning electron microscope photograph of a fracture surface of the sample shown in FIG. 4 and its trace diagram.

【図6】比較実施例の酸化物原料を用いた高圧直接法
(5GPa,1000℃,1時間)により作製した試料
(#5)の粉末X線回折パターンを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a powder X-ray diffraction pattern of a sample (# 5) produced by a high pressure direct method (5 GPa, 1000 ° C., 1 hour) using the oxide raw material of Comparative Example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005290 古河電気工業株式会社 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 (72)発明者 森脇 義幸 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 田附 匡 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 山本 文子 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 田村 俊之 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 安達 成司 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 田辺 圭一 東京都江東区東雲一丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 000005290 Furukawa Electric Co., Ltd. 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Yoshiyuki Moriwaki 1-14-3, Shinonome, Koto-ku, Tokyo International Superconductivity Foundation Industrial Technology Research Center Superconductivity Engineering Laboratory (72) Inventor Tadashi Tadashi 1-14-3 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Tokyo Superconductivity Industrial Technology Center Superconductivity Engineering Laboratory (72) Inventor Fumiko Yamamoto Tokyo 1-14-3 Shinonome, Koto-ku International Superconductivity Industrial Technology Research Center Superconductivity Research Institute (72) Inventor Toshiyuki Tamura 1-14-3 Shinonome, Koto-ku, Tokyo International Superconductivity Industry Technology Research Center Superconductivity Inside Institute of Engineering (72) Inventor Seiji Adachi 1-14-3 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Dan Japan International Superconductivity Technology Center, more than conductivity engineering the laboratory (72) inventor Keiichi Tanabe Koto-ku, Tokyo Shinonome chome 14 No. 3 Foundation International Superconductivity Technology Center, more than conductivity engineering in the Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水銀,M(MはBa,Sr,Caのうち
少なくとも一つ以上の元素),銅および酸素を主成分と
する酸化物超電導体の作製方法において、金属銅粉末と
他の酸化物超電導体を構成する酸化物粉末の混合体を熱
処理する工程を含む酸化物超電導体の作製方法。
1. A method for producing an oxide superconductor containing mercury, M (M is at least one element of Ba, Sr, and Ca), copper and oxygen as main components, and metallic copper powder and other oxides are used. A method for producing an oxide superconductor, comprising a step of heat-treating a mixture of oxide powders constituting the superconductor.
【請求項2】 HgO,BaO2,CaO,CuOおよ
び金属銅粉末の混合体を熱処理することを特徴とする請
求項1に記載される酸化物超電導体の作製方法。
2. The method for producing an oxide superconductor according to claim 1, wherein a mixture of HgO, BaO 2 , CaO, CuO and metallic copper powder is heat-treated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102347113A (en) * 2011-07-25 2012-02-08 浙江铁富隆线缆有限公司 Preparation method of film lapped wire and use equipment thereof

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