DE68908215T2 - Einrichtungen und Systeme, basierend auf supraleitenden Materialien. - Google Patents

Einrichtungen und Systeme, basierend auf supraleitenden Materialien.

Info

Publication number
DE68908215T2
DE68908215T2 DE89301056T DE68908215T DE68908215T2 DE 68908215 T2 DE68908215 T2 DE 68908215T2 DE 89301056 T DE89301056 T DE 89301056T DE 68908215 T DE68908215 T DE 68908215T DE 68908215 T2 DE68908215 T2 DE 68908215T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
superconducting
superlattice
superconductivity
temperature
materials
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.)
Revoked
Application number
DE89301056T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68908215D1 (de
Inventor
Robert Joseph Cava
Steven Arthur Sunshine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26852232&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE68908215(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by American Telephone and Telegraph Co Inc filed Critical American Telephone and Telegraph Co Inc
Publication of DE68908215D1 publication Critical patent/DE68908215D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68908215T2 publication Critical patent/DE68908215T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/45Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
    • C04B35/4521Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing bismuth oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/45Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
    • C04B35/4521Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing bismuth oxide
    • C04B35/4525Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing bismuth oxide also containing lead oxide
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/80Constructional details
    • H10N60/85Superconducting active materials
    • H10N60/855Ceramic superconductors
    • H10N60/857Ceramic superconductors comprising copper oxide
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/801Composition
    • Y10S505/809Ceramic
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/81Compound

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf Oxyd-Supraleiter.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Von der Entdeckung der Supraleitfähigkeit im Jahre 1911 bis vor kurzem waren im wesentlichen alle supraleitenden Materialien elementare Metalle (z.B. Hg, dem ersten bekannten Supraleiter) oder Metallegierungen oder intermetallische Verbindungen (z.B. NB&sub3;Ge, wahrscheinlich das Material mit der höchsten Übergangstemperatur Tc, das vor 1986 bekannt war).
  • Kürzlich wurde die Supraleitfähigkeit in einer neuen Klasse von Materialien entdeckt, nämlich Metalloxyde. Diese Entdeckung regte die weltweite Forschertätigkeit an, was sehr schnell zu weiteren bedeutsamen Fortschritten führte. Der Fortschritt hat unter anderem heutzutage zu der Entdeckung geführt, daß Verbindungen in dem Y-Ba-Cu-O-System eine supraleitende Übergangstemperatur Tc oberhalb von 77 K aufweisen kann, der Siedetemperatur von flüssigem N&sub2;. Es hat ferner zu der Feststellung der Materialphase, die für die beobachtete Supraleitfähigkeit bei höherer Temperatur verantwortlich ist, und zur Entdeckung von Verbindungen und Verarbeitungstechniken geführt, welche die Bildung von Blockproben aus Material ermöglicht, das im wesentlichen in einzelner Phase vorliegen kann und ein Tc oberhalb von 90 K aufweisen kann.
  • Die Entdeckung der Supraleitfähigkeit mit hohem Tc in einigen gemischten Kupferoxyden hat auch die Forschung nach Verbindungen angeregt, die ein noch höheres Tc zeigen. Trotz zahlreicher Berichte der Beobachtung von Tc oberhalb 100 K (selbst oberhalb von Raumtemperatur) bei YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; und verwandten Verbindungen, ist bis kürzlich von keinem stabilen Supraleiter mit Tc höher als dem von YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; berichtet worden. So wurden Radio- und Zeitungsberichte mit beträchtlichem Interesse empfangen, daß Gruppen in den USA und in Japan stabile Supraleitfähigkeit mit hohem Tc in Proben mit einem Gehalt von Bi, Al, Sr, Ca, Cu und Sauerstoff bzw. Bi, Sr, Ca, Cu und Sauerstoff entdeckt haben.
  • Es wurde bald offensichtlich, daß die Bi-, Sr-, Ca-, Cu-Oxyd- Proben aus vielphasigem Material bestanden und häufig drei supraleitende Phasen enthielten, deren Tc nahe bei 120, 105 bzw. 80 K lag. Obzwar die Existenz dieser Phasen erkannt worden war, blieben ihre Zusammensetzungen und Strukturen unbekannt.
  • Die Bedeutung der Verfügbarkeit eines Supraleiters mit einem noch höheren Tc als die 1-2-3-Verbindung ist wahrscheinlich jedem Fachmann evident. Weiterhin enthalten die kürzlich entdeckten Materialien nur relativ gewöhnliche und billige Elemente. Daher gibt es ein starkes wirtschaftliches Interesse in der Entwicklung dieser Materialien. Schließlich besitzen die Supraleiter mit hohem Tc nach dem Stand der Technik Eigenschaften, die ein Hindernis für ihre technische Nutzung sind. Beispielsweise sind die vorbekannten Materialien relativ spröde, sowohl in Einzelkristallform als auch in Form von gesinterten Körpern.
  • Für einen allgemeinen Überblick über einige mögliche Anwendungen von Supraleitern siehe beispielsweise B.B. Schwartz und S. Foner, (Herausgeber) Superconductor Applications: SQUIDS and MACHINES, Plenum Press 1977 und S. Foner und B.B. Schwartz (Herausgeber), Superconductor Material Science, Metallurgy, Fabrications, and Applications, Plenum Press 1981. Zu den Anwendungen zählen Stromleitungen, sich drehende Maschinenteile und supraleitende Magnete für beispielsweise Fusionsgeneratoren, MHD-Generatoren, Partikel- Beschleuniger, Magnetschwebefahrzeuge, magnetische Trennung, Energiespeicherung sowie Verbindungsvorrichtungen und Detektoren. Es wird erwartet, daß viele der obigen und andere Anwendungen der Supraleitfähigkeit sich materiell auszahlen würden, wenn das supraleitfähige Material mit hohem Tc anstelle der zuvor betrachteten Materialien mit relativ niedrigem Tc verwendet werden könnte. Insbesondere wird erwartet, daß Supraleiter gemäß der Erfindung vorteilhaft in diesen und/oder anderen Anwendungen in einer Weise genutzt werden können, die ähnlich der für Supraleiter mit hohem Tc nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Nutzung ist. H. Maeda und andere in Japan J. Appl. Phys., Band 27, Nr. 2 vom Februar 1988, Seiten L209 - L210, offenbaren einen neuen Hochtemperatur-Oxyd-Supraleiter ohne seltene Erde-Element, wobei die supraleitende Phase die Zusammensetzung Bi Sr Ca Cu&sub2; Ox aufweist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung ist in den Ansprüchen angegeben.
  • Die Zusammensetzung und Struktur der Verbindungen wurde identifiziert, die für die beobachtete Supraleitfähigkeit mit hohem Tc in den zuvor angeführten neuen Materialien verantwortlich sind und es wurden Prinzipien entdeckt, nach denen verwandte Verbindungen vorgeschlagen werden können, die zur Zeit vorteilhafte Eigenschaften erwarten lassen, einschließlich hohem Tc. Mindestens einige der erfindungsgemäßen Verbindungen sind relativ duktil. Diese unerwartete Eigenschaft dieser erfindungsgemäßen Verbindungen hat vermutlich bedeutende vorteilhafte Auswirkungen für die technische Nutzung der neuen Materialien. Die Anmeldung offenbart somit neue, oxydische Supraleiter-Verbindungen, die potentiell verbesserte Eigenschaften aufweisen.
  • Die Struktur und Zusammensetzung der Phase wurde festgestellt, welche eine Volumen-Supraleitfähigkeit bei ungefähr 84 K zeigt. Die Zusammensetzung eines beispielhaften Kristalls ist Bi2,2Sr&sub2;Ca0,8Cu&sub2;O8±δ , wobei 8 eine kleine Zahl ist und typischerweise zwischen 0 und o,5 liegt. Die Struktur des beispielhaften Kristalls kann in Form einer ortho-rhombischen Unterzelle der Dimension 5,414 x 5,418 x 30,89 Å aufgelöst werden. Eine hervorragende Eigenschaft der Struktur sind Bi-O- Doppelschichten (parallel zur basalen Ebene), wobei CuO&sub2;- Ebenen zwischen den Bi-O-Ebenen liegen. Ein ungewöhnliches Merkmal der Struktur des beispielhaften Kristalls ist die Existenz eines unvergleichlichen Supergitters (ungefähr 4,76 x b). Es wurde entdeckt, daß der Supergitterabstand durch Zusammensetzung und/oder Verarbeitungsbedingungen beeinflußt werden kann. Diese Beobachtung wird als bedeutsam erachtet und das Supergitter steht wahrscheinlich in enger Beziehung mit der Supraleitfähigkeit der Probe.
  • In größerer Allgemeinheit besteht das erfindungsgemäße Material nominell aus einer Perovskit-Struktur der nominellen Zusammensetzung X2,2M2,8Cu&sub2;O8±δ , wobei X gleich Bi oder Bi und Pb bedeuten, M ein zweiwertiges Ion, eine Mischung aus zweiwertigen Ionen oder eine Kombination aus einwertigen und dreiwertigen Ionen ist, so daß die Durchschnittsvalenz von M im wesentlichen gleich 2 ist, und 8 eine kleine Zahl bedeutet, typischerweise 0 ≤ 8 ≤ 0,5. Dieses Material wird nachfolgend als "80K"-Material bezeichnet. Eine wichtige Einschränkung für erlaubte Verbindungen, speziell hinsichtlich M, ist das Erfordernis, daß das erfindungsgemäße Material eine Supraleitfähigkeit mit hohem Tc zeigt, typischerweise Tc > 77 K. In bevorzugten Ausführungsformen ist M = Ca, Sr, Ba, Mg, Cd, Na, K, Y oder Mischungen hiervon.
  • Es ist auch entdeckt worden, daß eine partielle Substituierung von Bi durch Pb in dem 80K-Material vorteilhafte Ergebnisse zeigen kann, speziell in Form eines vergrößerten Tc. Verbindungen mit der nominellen Formel X2+xM3-xCu&sub2;O8±δ wurden mit speziell vorteilhaften Eigenschaften angetroffen, einschließlich einem starken Meissner-Effekt bei relativ hohen Temperaturen und einem relativ hohen Tc (R=0). In der obigen nominellen Formel bedeutet X gleich Bi und Pb, M ist gleich Sr und Ca sowie O ≤ x ≤ 0,3. In einigen zur Zeit bevorzugten Ausführungsbeispielen ist x ungefähr null, das Pb/Bi- Verhältnis ist größer als 0,2, aber kleiner als ungefähr 0,5 und das Sr/Cu-Verhältnis liegt typischerweise zwischen ungefähr 0,5 und 2, wobei 1 ± 0,25 zur Zeit bevorzugt wird. Wesentliche Bleisubstituierungen für Bi scheint so zu einem verbesserten supraleitenden Material mit hohem Tc zu führen, und diese Entdeckung wird potentiell von beträchtlicher Bedeutung betrachtet. Die obigen Grenzen sind unter Verarbeitungsbedingungen als gültig angetroffen worden, wie in Beispiel 5 beschrieben, es wird jedoch als möglich erachtet, daß Verbindungen außerhalb dieser Grenzen einige Nützlichkeit haben können. Beispielsweise sind Anzeichen einer Supraleitfähigkeit mit hohem Tc in einer Probe gefunden worden, die aus Bi-freiem Pulver hergestellt worden ist, welches Pb, Y, Sr und Cu enthielt.
  • Basierend auf den Ergebnissen dieser Forschungen wird geschlossen, daß drei Phasen des Bi-Sr-Ca-Cu-Oxyd-Systems existieren, die wahrscheinlich vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere wird angenommen, daß alle (oder mindestens einige) dieser Phasen wahrscheinlich stabile Supraleiter mit hohem Tc sind, wobei die Tc wahrscheinlich oberhalb 100 K liegen.
  • Die neuen Phasen besitzen alle eine Kristallstruktur, die eng mit der oben beschriebenen 80K-Verbindung verwandt sind und daher perovskitartig sind. Sie unterscheiden sich im wesentlichen voneinander nur durch die Anzahl der Kristallebenen zwischen den beiden Bi-O-Doppelebenen, welche die Einheitszelle in der c-Richtung zusammenhalten, oder durch die Größe der Superzelle. Die Verbindung der neuen Phasen kann mittels der nominellen Formel ausgedrückt werden.
  • X&sub2;+xM(n-x)Cu(n-1)O&sub2;+2x+x/2±δ
  • wobei n eine ganze Zahl größer 3, x ist gleich p/q (p und q sind positive ganze Zahlen, wobei p< q) und 0 &le; &delta; &le; 0,5 bedeuten. X und M werden in der gleichen Weise wie für die 80K-Verbindung ausgewählt. Die ganze Zahl n definiert die Anzahl der M-Ebenen und Cu-Ebenen, die zwischen einem Paar von Bi-O-Doppelebenen vorhanden sind. Es wird erwartet, daß typischerweise n höchstens 8 ist und wahrscheinlicher 4, 5 oder 6 beträgt. Der nominelle Wert von x steht mit der Anwesenheit eines Supergitters in Beziehung, in welchem Bi M- Plätze einnimmt. Exemplarische nominelle Werte von x sind 1/10, 1/5, 1/4, 2/5.
  • Erfindungsgemäße Materialien können in einem Verfahren hergestellt werden, das dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Pulver aus YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; stark ähnelt. Ein signifikanter Unterschied steht in Beziehung mit der beobachteten Stabilität des erfindungsgemäßen Materials mit Bezug auf Sauerstoffverlust bei Sintertemperaturen. Infolge der größeren Stabilität der erfindungsgemäßen Materialien ist es häufig nicht notwendig, die kristallisierten (und/oder gesinterten) Materialien einer oxydierenden Behandlung zu unterwerfen. Dies hat signifikante Auswirkungen für die Fabrikation von überzogenen Supraleitkörpern, beispielsweise normalem metallbeschichtetem supraleitendem Draht und Band.
  • Es wurde auch die unerwartete Entdeckung gemacht, daß aus dem 84K-Material hergestellte supraleitende Körper relativ duktil waren, im Gegensatz zu den Supraleitern mit hohem Tc nach dem Stand der Technik, welche alle relativ spröde waren. Es wird erwartet, daß basierend auf der Ähnlichkeit der Kristallstruktur die anderen Phasen nach der Erfindung zu einem ähnlich relativ duktilen Material führen. Daher wird ein Körper (z.B. ein Draht) hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Material schwerwiegenderen Deformationen (z.B. Biegen) widerstehen, als es ein ähnlich gestalteter Supraleiter-Körper mit hohem Tc nach dem Stand der Technik ohne signifikanten schädlichen Effekt auf seine stromführende Fähigkeit und/oder andere Eigenschaften zu widerstehen in der Lage war.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt Daten über den spezifischen Widerstand und die Magnetisierung einer MaterialProbe (80K-Phase);
  • Fig. 2 zeigt die Streuintensitäten von Röntgenstrahlen;
  • Fig. 3 zeichnet schematisch die nominelle Kristallstruktur der 80K-Phase;
  • Fig. 4 zeigt Daten über den Meissner-Effekt in zwei Materialproben gemäß Erfindung;
  • Fig. 5 bis 10 zeigen schematisch beispielhafte hergestellte Artikel, welche supraleitende Elemente gemäß der Erfindung vorteilhaft aufweisen können;
  • Fig. 11 und 12 zeigen den spezifischen Widerstand über der Temperatur bzw. die Magnetisierung über der Temperatur eines beispielhaften, mit Pb substituierten Materials gemäß der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Fig. 1 stellt den temperaturabhängigen spezifischen Widerstand und die Magnetisierung für Einzelkristalle aus Bi2,2Sr&sub2;Ca0,8Cu&sub2;O&sub8; dar. Der spezifische Widerstand wurde in einer a-b-Ebene an einem Einzelkristall in der van der Pauw- Price-Konfiguration gemessen, welche die Anisotropie in der Ebene geometrisch mittelt. Der spezifische Widerstand bei Raumtemperatur beträgt 130 u&Omega;-cm und nimmt linear mit der Temperatur ab, wie in den anderen beiden Klassen der auf Kupfer-Oxyd basierenden supraleitenden Materialien. Der spezifische Widerstand ist wesentlich niedriger als für Ba&sub2;YCu&sub3;O&sub7; gemessen. Die für die Messung verwendete Stromdichte betrug ungefähr 200 Acm&supmin;². Der Übergang von dem supraleitenden zum normalen Zustand beginnt bei 84 K und ist bei 90 K zu grob 90 % vervollständigt. Die allmähliche Zunahme der Kurve oberhalb 90 K wird versuchsweise der fluktuierenden Leitfähigkeit zugeschrieben. Die Gleichstrommagnetisierung, an einem einzelnen Kristall in einem Squid-Magnetometer gemessen, ist in der eingefügten Darstellung gezeigt. Die Proben wurden in einem Feld von 80 Oe (ungefähr 1,44 A/m) gekühlt, das parallel zu den Ebenen angelegt wurde, wobei die Daten während der Aufwärmung genommen wurden. Das Signal entspricht zu 70 % dem erwarteten Wert für einen vollständigen Meissner-Effekt und bestätigt somit die Volumen-Supraleitfähigkeit mit einem Tc von 84 K.
  • Die Einheitszelle des obigen Materials wurde als orthorhombisch bestimmt, wobei die Gitterparameter von 5,414 x 5,418 x 30,89 Å und pseudosymmetrische Immm-Abtastungen (mit einer Auflösung von 0,04 Å &supmin;¹ voller Breite bei halbem Maximum) entlang jeder der Hauptrichtungen des in Fig. 2 gezeigten Kristalls ein ausgeprägtes Supergitter entlang [OkO] zeigen, welches eine fünffache Zunahme der Einheitszelle in dieser Richtung ergibt. Die Abwesenheit von Extraspitzen entlang [hOO] zeigt, daß wenig (a, b) Zwillingsbildung diesem Supergitter zugeordnet ist. Die Supergitter-Spitzenwerte sind entlang [OkO] instrumentell eng benachbart mit einer Intensität, die generell kleiner ist als 10 % der Unterzellen- Spitzenintensität. Die Struktur (ohne Übergitter) ist in Fig. 3 dargestellt, worin das Symbol 10 ein Sauerstoffatom, 11 ein Bi-Atom, 12 ein Cu-Atom, 13 ein Sr-Atom und 14 ein Ca-Atom anzeigen. Die gezeigte Struktur hat eine Idealformel von Bi&sub2;Sr&sub2;CaCu&sub2;O&sub8; und ist eng mit den Aurivilius-Phasen verwandt. Jede der Kationen in der idealisierten Zelle sitzt an einem unterscheidbaren kristallographischen Platz. Es ist jedoch klar, daß an der Ca-Stelle eine größere Elektronendichte herrscht. Das aufregendste Merkmal der Struktur ist die Anwesenheit von unendlichen [CuO&sub2;]&infin; Ebenen, die durch Ca voneinander getrennt sind und somit auf gleiche Weise daran erinnern, daß die Ebenen von Ba&sub2;YCu&sub3;O&sub7; durch Y voneinander getrennt sind. Ein einziges Merkmal unterscheidet die beobachteten Bi-Schichten von denen in den Aurivilius-Phasen; In dieser Phase bilden sie eine Doppelschicht von Oktaedern mit gemeinsamen Kanten anstelle unendliche [Bi&sub2;O&sub2;]²&spplus; Schichten. Die Wismuth-Schichten mit gemeinsamen Kanten können als entstanden durch Besetzung durch Bi von einigen der Ti- Plätze in der Aurivilius-Typ Bi&sub4;Ti&sub3;O&sub1;&sub2; Struktur gedacht werden. Die Bi-Bindung und die Gesamtgeometrie ist höchst ungewöhnlich. Die Bi-Koordination ist von Grund aus oktaedrisch, wobei sechs nahezu gleiche Abstände zu Sauerstoff bei 2,4 Å auftreten . Zusätzlich ist eine Sauerstoffschicht leer, was die Kollabierung der [Bi&sub2;O&sub2;] Schichten ermöglicht.
  • Die ideale Formel für die kristallographische Subzelle aus Bi2,CaSr2,Cu&sub2;O&sub8; erfordert, daß Cu²&spplus; und Bi³&spplus; für die formale Valenz des variablen Oxydationszustandes Ionen sind. Jedoch basierend auf der beobachteten metallischen Leitfähigkeit und Supraleitfähigkeit wird geschlossen, daß entweder Bi:Sr:Ca variabel oder daß das Supergitter für die Oxydation verantwortlich ist. Die durch Mikroanalyse bestimmte Zusammensetzung weicht typischerweise leicht von dem Ideal ab und es wurden einige Schwankungen der Zusammensetzung von Korn zu Korn in keramischen Proben beobachtet. Die formelle Oxydation der Probe macht entweder ein vergrößertes Verhältnis des Erdalkalis zum Wismuth oder einen vergrößerten Sauerstoffgehalt erforderlich. Durch Thermogravimetrie wurden nur sehr schwache stöchiometrische Schwankungen des Sauerstoffs bei der Erhitzung von polykristallinem Material auf 800ºC in Sauerstoffgas festgestellt, wobei die Wirkung auf Tc gering war. Die Sauerstoff-Stöchiometrie, gemessen durch H&sub2;-Reduktion bei einer Keramikprobe mit einzelner Phase ergab Bi2,2Sr1,7Ca1,1Cu&sub2;O8,2, was formell Cu2,1+ ergibt. Die Atomanordnung des Supergitters ist noch nicht im einzelnen bekannt, es besteht jedoch ein klares Anzeichen dafür, daß eine zusätzliche Elektronendichte am Ca-Platz zugegen ist und möglicherweise an den freien Sauerstoffplätzen in dieser Schicht. Daher geht das Supergitter wahrscheinlich auf die Anwesenheit und die Anordnung von Sr oder Bi an der Ca-Stelle zurück, wobei Sauerstoff zur Vervollständigung der Koordinationssphäre einbezogen ist. Die Elektronendichte an der Ca-Stelle beträgt ungefähr 34 Elektronen, was einem Verhältnis a = 4:1 von Ca zu Bi entspricht und mit einem Supergitter entlang b korreliert. Das in der beispielhaften Probe beobachtete Supergitter ist nahezu ein 5x-Supergitter, jedoch klar unterschiedlich hiervon. Die extensive Gemeinsamkeit von Kanten, wie in der Wismuth-Schicht angetroffen, führt zu beträchtlicher Dehnung und wird generell durch Verbiegen entspannt. Die Superzelle kann durch solche Spannung verursacht sein. Der anisotrope Temperaturparameter von Bi zeigt eine anomal große Komponente entlang von b, was mögliche Verzerrungen andeutet. Der Kupfer-Sauerstoff- Koordinations-Polyeder stellt eine quadratische Pyramide ähnlicher Geometrie wie die in Ba&sub2;YCu&sub3;C&sub7; gefundene Geometrie dar, jedoch mit einem bedeutsamen Unterschied in der Bindungslänge von Cu zu dem an der Spitze befindlichen Sauerstoff. Die Cu-O-Abstände innerhalb der Ebene bei Bi&sub2;Sr&sub2;CaCu&sub2;O&sub8; betragen 1,875 Å und der an der Spitze angeordnete Sauerstoff ist bei 2,05 Å, was erheblich kürzer ist als im Falle entweder Ba&sub2;YCu&sub3;O&sub7; (2,3 Å) oder (LaSr) &sub2;CuO&sub4; (2,4 Å). Es kann erwartet werden, daß dies die Ladungsverteilung in den Cu-O-Ebenen beträchtlich beeinflußt, wobei der kürzere Bindungsabstand wahrscheinlich auf den schwachen elektropositiven Charakter von Bi zurückgeht, verglichen mit den Atomen der seltenen Erde oder der Erdalkali-Atome, welche den Spitzensauerstoff mit Cu in den 40K- und 90K-Struktur-Typen teilen.
  • Die Bi-Koordinationsgeometrie ist höchst ungewöhnlich. Obzwar kleine Verschiebungsverzerrungen durchaus gut zugegen sein können (in Erwartung der Bestimmung der ganzen Superzellstruktur), ist die Bi-Koordination grundlegend oktaederförmig mit 6 nahezu gleichen Abständen zum Sauerstoff bei 2,4 Å. Diese Koordination ist ausgeprägt unterschiedlich von denen der Aurivilius-Phasen, wo der Einfluß eines einsamen Paares offensichtlich ist. Die Gesamtgeometrie ist die einer hoch-kovalent gebundenen Bi-O-Schicht, was durch das extensive Auftreten gemeinsamer Kanten bewiesen wird. Die Bi-O- Doppelschicht ist verwandt aber unterschiedlich von denen der Aurivilius-Phasen.
  • Die Substituierung von Bi mit Blei in der 84K-Phase hat zu beträchtlichen Verbesserungen bei Tc geführt. Fig. 4 zeigt Magnetisierungsdaten für eine vielphasige Probe mit substituiertem Blei, welche ein a = 10% Meissner-Effekt mit einem Tc von 107 K zeigt.
  • Fig. 11 zeigt den spezifischen Widerstand über der Temperatur für exemplarisch Pb-substituiertes Material gemäß dem erfindungsgemäßen (Bi1,6Pb0,4Sr1,5Ca1,5Cu&sub2;O8±&delta; ), welches vorteilhaft hohes Tc (R=0) von 97 K zeigt und Fig. 12 zeigt die Magnetisierung über der Temperatur für das Material.
  • Es wurde gefunden, daß die Struktur für die K80-Verbindung modifiziert werden kann, und zwar gemäß der generellen nominalen Formel X2+xM(n-x)Cu(n-1)O2+2n+x/2±&delta; . Die Modifikationen führen zu zusätzlichen Schichten von M und Cu zwischen den Bi-O-Doppelschichten und es wird erwartet, daß dies zu einer oder mehreren Phasen von stabilem supraleitenden Material mit hohem Tc führt.
  • Alle Phasen nach der Erfindung haben geschichtete, perovskitartige Kristallstrukturen und die Existenz der relativ schwachen Bindung zwischen mindestens einigen der Schichten kann die Ursache für die beobachtete relativ hohe Duktilität des erfindungsgemäßen Materials sein. Es wird darauf hingewiesen, daß durch "perovskitartig" nicht nur die prototypische echt kubische Struktur, sondern auch sehr signifikante Verzerrungen dieser Struktur verstanden werden.
  • Die Materialspezifizierung gemäß der Erfindung hängt von der Natur der beabsichtigten Anwendung ab. Für Leistungsübertragung oder eine andere Anwendung für Strom ist es erforderlich, daß ein kontinuierlicher supraleitender Weg existiert. Für die Anwendung als Detektor oder andere Vorrichtungen (z.B. Josephson Junction Vorrichtungen), in denen der Tunneleffekt erlaubt oder sogar erforderlich ist, ist es nur notwendig, daß genügende supraleitende Phase vorhanden ist, um solche Anwendung zu befriedigen. Für viele Zwecke ist es ein Vorzug der Erfindung, daß die Herstellung der supraleitenden Elemente unter Verwendung der üblichen keramischen Verfahren vor sich gehen kann.
  • Geeignete Ausgangsmaterialien sind Mischungen von Metalloxyden, Hydroxyden, Karbonaten, Hydraten, Oxalaten oder anderen reaktiven Vorläufern in geeignetem Verhältnis, um die gewünschte Endzusammensetzung zu erzielen. Die Ausgangsmaterialien können bei feuchtem oder trockenem Mischen, durch gleichzeitige Ausfällung von Materialien aus der Lösung oder durch beliebige andere Verfahren produziert werden, die zu einer innigen Mischung der reaktiven Partikel führen.
  • Mischungen der Ausgangsmaterialien können in Luftsauerstoff oder einer anderen nicht-reduzierenden Umgebung auf Temperaturen erhitzt werden, die genügend hoch sind, die chemische Reaktion zwischen den Bestandteilen zu erleichtern und die Bildung der gewünschten Phase einzuleiten. Die Aufheiztemperaturen sind von der Zusammensetzung abhängig, so daß die Auswahl der Temperatur für gewisse Verbindungen den Wert von Tc radikal beeinflußt. Typischerweise sind die Temperaturen zwischen ungefähr 700 und 950ºC für Zeiten zwischen einigen wenigen Stunden und mehreren Tagen, bis die gewünschte Phase entweder gänzlich oder teilweise erzeugt worden ist. Das "kalzinierte" Material wird dann in den keramischen Körper gewünschter Gestalt durch standardmäßige keramische Verarbeitungstechniken geformt, wie Heiß- oder Kaltpressen, Extrusion, Schlickerguß oder eine andere derartige Technik, die zur Herstellung der Geometrie des gewünschten (grünen) Körpers führt.
  • Das Material in der endgültigen Form wird bei genügend hoher Temperatur erhitzt, um die vollständige chemische Reaktion der Bestandteile (reaktives Sintern) zu erzielen, wenn dies nicht schon vorher geschehen ist, und zu Verdichtungszwecken. Dieses "Sintern" wird so ausgeführt, daß Lücken in einem Ausmaß reduziert werden, daß die Dichte des keramischen Körpers genügend ist, günstige elektrische und mechanische Eigenschaften zu erzielen. In Luft erhitztes Material kann annehmbare supraleitende Eigenschaften annehmen.
  • Während die obige Beschreibung für viele Zwecke von Bedeutung ist, kann die Materialherstellung auch andere Formen einnehmen. Eine Alternative besteht in der Zubereitung von dünnen Filmen für die Josephson-Verbindung oder andere Vorrichtungen. Die auf dem Gebiet Tätigen kennen viele filmerzeugenden Verfahren, beispielsweise Sprühen mit Magnetron, mit Diode, mit reaktivem Ion, mit Ionenstrahl oder mit einer anderen Filmbeschichtungstechnik einschließlich Bedampfung. "Leiter"-Strukturen können die Form von kontinuierlichen Strängen annehmen, die jedoch hergestellt worden sind. Die ursprüngliche Bildung kann unter Anwendung von Techniken erfolgen, wie sie bei anderen spröden glasartigen Materialien erfolgt. Auf diesem Weg zeigt sich die Struktur als kristallin, bevor sie die Supraleitfähigkeit annimmt. Eine Technik, die auch bei anderen spröden Supraleitern angewendet worden ist, bringt die Extrusion mit einer Schutzumhüllung aus Kupfer oder einem anderen duktilen Material mit sich.
  • Da das Material oxydisch ist, kann eine andere Lösung die Bildung einer Legierung aus den vorbestimmten Metallen mit nachfolgender Oxydation betreffen.
  • Die Materialien gemäß Erfindung werden für die meisten Anwendungen als nützlich erachtet, wie sie für Supraleiter nach dem Stand der Technik als geeignet angesehen werden und, infolge ihrer relativ hohen Duktilität und anderen vorteilhaften Eigenschaften, auch für einige Anwendungen, für die die Supraleiter mit hohem Tc nach dem Stand der Technik nicht gut geeignet waren. Beispiele von wahrscheinlichen Anwendungen sind in den Fig. 5 bis 10 gezeigt.
  • Die in Fig. 5 gezeigte Struktur ist bei G. Bogner, "Large Scale Applications of Superconductivity", in Superconductor Applications: SQUIDS and MACHINES, B.B. Schwartz und S. Foner als Herausgeber (Plenum Press, New York, 1977) beschrieben. Die gezeichnete Struktur besteht kurz aus einer äußeren Umhüllung 31, Wärmeisolationsschichten 32a und 32b, evakuierte ringförmige Bereiche 33a und 33b, Abstandshalter 34, mit Stickstoff gefüllte ringförmige Region 35, Hitzeschild 36 und Kühlbereiche 37a und 37b (es ist ein Merkmal der erfindungsgemäßen Struktur, daß das Kühlmittel aus flüssigem Stickstoff bestehen kann im Gegensatz zu flüssigem Helium oder Wasserstoff, wie bei früheren Strukturen erforderlich). Das Element 38 besteht aus einem supraleitenden Material gemäß der Erfindung. Fig. 6 zeigt einen ringförmigen Kryostaten 41, der mit flüssigem Stickstoff gefüllt ist und Windungen 42 eines darin befindlichen Materials enthält. Anschlußleitungen 43 und 44 treten aus der Spule aus. Die magnetische Teststruktur der Fig. 7 ist bei R.A. Hein und D.U. Gubser, "Applications in the United States" in Superconductor Materials Science:
  • Metallurgy, Fabrication, and Applications, S. Foner und B.B. Schwartz als Herausgeber (Plenum Press, New York, 1981) beschrieben. Das supraleitende Element, als Wicklung 51 gezeigt, besteht aus einem hier beschriebenen Material. Die betrachtete Struktur ist beispielhaft für solche, die eine breite Anwendung für den Einschluß bei der Fusionsreaktion erwarten lassen.
  • Fig. 8 zeigt schematisch eine Josephson-Verbindungs- Vorrichtung. Die Struktur besteht aus zwei supraleitenden Schichten 61 und 62, die durch eine zu durchtunnelnde Barriere 63 voneinander getrennt sind. Die Anwendung des Materials nach der Erfindung (nicht notwendigerweise identisch) für die Schichten 61 und 64 ermöglicht die Josephson-Wirkung bei höheren Temperaturen als zuvor möglich. Josephson-Verbindungs- Vorrichtungen sind bei M.R. Beasley und C.J. Kircher "Josephson Junction Electronics: Materials Issues and Fabrication Techniques", ebenda beschrieben.
  • Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Schnitts durch eine supraleitende Streifenleitung. Strukturen der gezeichneten Art dienen zweckmäßig als Zwischenverbindungen (anstelle von vielen Kilometer langen Übertragungen). Strukturen dieser Art lassen Operationen bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten von zur Zeit kommerziell erhältlichen Geräten erwarten. Die Struktur, die in Journal Appl. Phys., Band 49, Nr. 1, Seite 308 vom Januar 1978 beschrieben worden ist, besteht aus einem supraleitenden Streifen 80, der von der supraleitenden Grundplatte 81 über eine dielektrische Schicht 82 getrennt ist. Betrachtungen hinsichtlich der Dimensionierung der Struktur hängen von der beabsichtigten Anwendung ab und sind generell in der in Bezug genommenen Journal Appl. Phys. beschrieben.
  • Fig. 10 zeigt schematisch einen supraleitenden Magnet 100, der einen beschichteten supraleitenden Draht gemäß der Erfindung 101 aufweist, der auf den Kern 102 gewickelt ist.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1: Kommerziell erhältliches Pulver aus Bi&sub2;O&sub3;Sr(NO&sub3;)&sub2;, Ca(NO&sub3;)&sub2; x 4H&sub2;O, und CuO wurden in molarem Verhältnis 1,1:2:0,8:2 gemischt, die erhaltene Mischung wurde in Luft in einem Tonerdetiegel auf 500ºC erhitzt, dann langsam auf 480ºC erwärmt und auf dieser Temperatur für ungefähr 12 Stunden gehalten. Das so kalzinierte Material wurde in Luft gekühlt, durch konventionelle Mittel gemahlen, in Pellet-Form (ebenso durch konventionelle Mittel) gepreßt und die Pellets wurden in Luft auf 860ºC erhitzt, auf dieser Temperatur während 5 Stunden gehalten und auf Raumtemperatur in Luft abgekühlt. Das so erzeugte gesinterte Material hatte ein Tc (R=0) von 84 K und 70% relativen Diamagnetismus bei 4,2 K (verglichen mit Pb). Das Material hatte eine nominelle Zusammensetzung von Bi2,2Sr&sub2;Ca0,8Cu&sub2;O&sub8; und die Kristallite des Materials zeigen ein Supergitter mit einem Wiederholungsabstand von ungefähr 4,76b.
  • Beispiel 2: Material wird im wesentlichen wie in Beispiel 1 zubereitet, außer daß das molare Verhältnis 1,1:3,9:1:3 war. Das erhaltene Material hat eine nominelle Zusammensetzung entsprechend zu n=4 in der generellen Formel.
  • Beispiel 3: Ein einzelner Kristall der nominellen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 beschrieben (gewachsen aus geschmolzenem Na-Cl-Fluß bei 850ºC) hatte ein Tc von 84 K und einen Supergitterabstand von 4,76b.
  • Beispiel 4: Ein einzelner Kristall, hergestellt wie in Beispiel 3, zeigte wenige Prozent Supraleitfähigkeit oberhalb von 100 K, wobei die restliche Supraleitfähigkeit bei 84 K lag. Der Kristall zeigte eine 6,25b Superzelle zusätzlich zu dem 4,76b Supergitter. Es wird angenommen, daß der höhere Tc- Anteil der Probe mit dem längeren Supergitter in Zusammenhang steht und es wird angenommen, daß die Zuordnung zwischen höherem Tc und längerem Supergitterabstand eine generelle Beziehung darstellt.
  • Beispiel 5: Ein Pellet der nominalen Zusammensetzung Bi1,6Pb&sub4;Sr1,5Ca1,5Cu&sub2;Ox (x ungefähr 8) wurde im wesentlichen wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, ausgenommen, daß kommerziell erhältliches PbO-Pulver mit den zuvor erwähnten Pulvern im stöchiometrischen Verhältnis gemischt wurde und daß das Pellet in Luft bei 860ºC für 42 Stunden gehalten wurde. Der spezifische Widerstand der Pellets als Funktion der Temperatur ist in Fig. 11 und die Magnetisierung in Fig. 12 dargestellt. Das Pellet besteht im wesentlichen aus einer chemischen Verbindung der Struktur wie in Fig. 3 gezeigt. Ein großer Betrag des Diamagnetismus (mit einem Beginn bei ungefähr 108 K) wie in der Probe beobachtet, zeigt an, daß die aktive chemische Verbindung die Basisstruktur wie in Fig. 3 gezeigt aufweist, wobei angenommen wird, daß die Pb- Substitution die Bildung der "108 K"-Phase begünstigt.
  • Beispiel 6: Ein Pellet der nominellen Zusammensetzung Bi1,4Pb0,6Sr1,5Ca1,5Cu&sub2;Ox (x ungefähr 8) wurde im wesentlichen wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt. Der elektrische Widerstand und die Magnetisierung waren im wesentlichen wie in Fig. 11 bzw. 12 gezeigt. Die Struktur war im wesentlichen wie bei Material nach Beispiel 5.
  • Beispiel 7: Ein Pellet wurde im wesentlichen wie im Beispiel 5 hergestellt, außer daß das Sr/Ca-Verhältnis 2 war. Das Material weist die grundlegende Struktur wie in Fig. 3 angedeutet auf und besitzt einen Temperaturwert Tc > 77 K.

Claims (6)

1. Supraleitendes Element, welches Supraleitfähigkeit bei einer Temperatur von mindestens 77 K zeigt und einen effektiven Materialbetrag der Perovskit-Struktur in der Zusammensetzung X2+xMn-xCun-1O2+2n+x/2±&delta; aufweist, wobei n eine ganze Zahl größer 3 und kleiner oder gleich 6 ist, x = p/q < 0,4, wobei p und q positive ganze Zahlen sind, &delta; kleiner oder gleich 0,5 ist, X gleich Bi und Pb sowie M gleich Ca und Sr bedeuten.
2. Supraleitendes Element gemäß Anspruch 1, worin n = 4.
3. Supraleitendes Element gemäß Anspruch 1, worin das Atomverhältnis von Pb/Bi höchstens 0,5 beträgt.
4. Supraleitendes Element gemäß Anspruch 1, worin das Atomverhältnis von Pb/Bi höchstens 0,2 beträgt.
5. Supraleitendes Element, welches Supraleitfähigkeit bei einer Temperatur von mindestens 77 K zeigt und einen effektiven Materialbetrag mit Perovskit-Struktur und mit der Zusammensetzung X2+xM3-xCu&sub2;O8±&delta; aufweist, wobei X gleich Bi und Pb, M gleich Sr und Ca bedeuten, O &le; x &le; 0,3 ist, das Atomverhältnis von Pb/Bi kleiner als 0,5, und das Atomverhältnis von Sr/Ca im Bereich von 0,5 bis 2 und 8 kleiner oder gleich 0,5 sind.
6. Supraleitendes Element gemäß Anspruch 5, worin das Pb/Bi- Verhältnis größer als 0,2 und das Sr/Ca-Atomverhältnis zwischen 0,75 und 1,25 liegt.
DE89301056T 1988-02-12 1989-02-03 Einrichtungen und Systeme, basierend auf supraleitenden Materialien. Revoked DE68908215T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15533088A 1988-02-12 1988-02-12
US07/160,799 US4880771A (en) 1988-02-12 1988-02-26 Bismuth-lead-strontium-calcium-cuprate superconductors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68908215D1 DE68908215D1 (de) 1993-09-16
DE68908215T2 true DE68908215T2 (de) 1993-11-25

Family

ID=26852232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE89301056T Revoked DE68908215T2 (de) 1988-02-12 1989-02-03 Einrichtungen und Systeme, basierend auf supraleitenden Materialien.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4880771A (de)
EP (1) EP0332291B1 (de)
JP (2) JPH01242421A (de)
KR (1) KR920005518B1 (de)
AU (1) AU603942B2 (de)
CA (1) CA1334620C (de)
DE (1) DE68908215T2 (de)
DK (1) DK61889A (de)
ES (1) ES2042993T3 (de)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559103B1 (en) 1988-02-12 2003-05-06 The Boeing Company Method for producing superconducting oxide compounds
US5596206A (en) * 1987-03-13 1997-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Superconducting device
CA1332509C (en) * 1987-03-20 1994-10-18 Kazuo Sawada Method of manufacturing superconductive conductor
JP2571789B2 (ja) * 1987-07-26 1997-01-16 住友電気工業株式会社 超電導材料及びその製造方法
EP0321184B1 (de) * 1987-12-17 1993-07-21 Canon Kabushiki Kaisha Material aus Metalloxyd
US5128315A (en) * 1988-02-02 1992-07-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Superconducting device and method of producing superconducting thin film
DE3806530C2 (de) * 1988-02-05 1997-12-11 Hoechst Ag Oxidischer Supraleiter mit Schichtstruktur
ATE115104T1 (de) * 1988-02-05 1994-12-15 Hoechst Ag Supraleiter und verfahren zu seiner herstellung.
US5028585A (en) * 1988-02-12 1991-07-02 W. R. Grace & Co.-Conn. Superconducting oxide FCC oxide composite compositions and method of making such compositions
US4880771A (en) * 1988-02-12 1989-11-14 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Bismuth-lead-strontium-calcium-cuprate superconductors
US5002926A (en) * 1988-02-12 1991-03-26 W. R. Grace & Co.- Conn. Ceramic composition
JP2804039B2 (ja) * 1988-02-24 1998-09-24 株式会社東芝 化合物超電導体およびその製造方法
DE3805954C1 (de) * 1988-02-25 1989-09-28 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften Ev, 3400 Goettingen, De
KR960011344B1 (ko) * 1988-02-26 1996-08-22 미쓰비시 긴소꾸 가부시기가이샤 Bi-Ca-Sr-Cu-O계. Tl-Ca-Sr-Cu-O계 및 Tl-Ca-Ba-Cu-O계 초전도 세라믹스의 제조방법
JPH01224229A (ja) * 1988-03-03 1989-09-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導材料及びその製造方法
DE3808447C2 (de) * 1988-03-14 1995-09-28 Siemens Ag Hochtemperatur-Supraleiter des Systems Bi-Sr (Ca)-CuO¶x¶
CA1341504C (en) * 1988-03-25 2006-04-11 Jun Akimitsu Substituted superconductive bi-sr-ca-cu oxide and bi-sr-ca-ln-cu oxide compositions
NZ228132A (en) * 1988-04-08 1992-04-28 Nz Government Metal oxide material comprising various mixtures of bi, tl, pb, sr, ca, cu, y and ag
JPH01290530A (ja) * 1988-05-14 1989-11-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合酸化物系超電導材料およびその製造方法
US5001109A (en) * 1988-06-03 1991-03-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Ceramic composition
EP0347770B1 (de) * 1988-06-20 1996-03-27 Daikin Industries, Limited Herstellung eines oxidischen Supraleiters des Wismutsystems
JP2767283B2 (ja) * 1988-07-01 1998-06-18 財団法人生産開発科学研究所 Bi―Pb―Sr―Ba―Ca―Cu―O系超電導物質
CA1315075C (en) * 1988-07-20 1993-03-30 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method of manufacturing bismuth type oxide superconductor
US5026680A (en) * 1988-08-11 1991-06-25 Mitsubishi Metal Corporation Method of manufacturing a powder of bi-based superconductive oxide containing lead and method of manufacturing a sintered body therefrom
US5126316A (en) * 1988-08-24 1992-06-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bi2 Sr3-x Yx Cu2 O8+y superconducting metal oxide compositions
US5017554A (en) * 1988-08-24 1991-05-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-Cu-O compositions and processes for manufacture and use
JP2664070B2 (ja) * 1988-08-29 1997-10-15 住友電気工業株式会社 複合酸化物超電導薄膜の作製方法
US5362709A (en) * 1988-09-22 1994-11-08 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Superconducting device
JPH0813705B2 (ja) * 1988-11-11 1996-02-14 住友電気工業株式会社 酸化物超電導材料および作製方法
US5354921A (en) * 1989-03-23 1994-10-11 Agency Of Industrial Science & Technology Single crystalline fibrous superconductive composition and process for preparing the same
DE69015715T2 (de) * 1989-07-11 1995-08-17 Sony Corp Verfahren zur Wärmebehandlung eines optischen Oxidkristalles und Wärmebehandlungsvorrichtung dafür.
US5082826A (en) * 1989-08-02 1992-01-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Silver coated superconducting ceramic powder
US4997810A (en) * 1989-10-05 1991-03-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Vibratory calcination of inorganic oxide superconductor precursor powders
JP2790494B2 (ja) * 1989-10-13 1998-08-27 松下電器産業株式会社 超伝導素子
US5112801A (en) * 1990-01-24 1992-05-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Mechanical alignment of particles for use in fabricating superconducting and permanent magnetic materials
US5057488A (en) * 1990-02-12 1991-10-15 General Electric Company Synthesis of Bi-Pb-Ca-Sr-Cu-O superconductive material
EP0442210B1 (de) * 1990-02-13 1996-03-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Bi Oxid-Supraleiter
US5057486A (en) * 1990-03-05 1991-10-15 General Electric Company Synthesis of bi-pb-ca-sr-cu-o oriented polycrystal superconductor
US5264413A (en) * 1990-03-07 1993-11-23 Ivan Bozovic Bi-Sr-Ca-Cu-O compounds and methods
JPH03259576A (ja) * 1990-03-09 1991-11-19 Sumitomo Electric Ind Ltd ジョセフソン接合
US5147848A (en) * 1990-07-11 1992-09-15 Industrial Technology Research Institute Precipitation process for forming Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O superconductors by dissolving nitrate salts in acid and adding a solution of triethylamine and oxalic acid
US5407618A (en) * 1990-08-13 1995-04-18 The Boeing Company Method for producing ceramic oxide compounds
JP3205997B2 (ja) * 1990-09-21 2001-09-04 東レ株式会社 超電導体
EP0482221B1 (de) * 1990-10-20 1995-09-13 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zur Herstellung eines Hochtemperatur-Supraleiters vom Bi-Sr-Ca-Cu-O Typ
US5187149A (en) * 1991-02-15 1993-02-16 At&T Bell Laboratories Method of making a ribbon-like or sheet-like superconducting oxide composite body
DE4124823A1 (de) * 1991-07-26 1993-01-28 Hoechst Ag Hochtemperatur-supraleiter und verfahren zu seiner herstellung
US6216333B1 (en) 1997-02-28 2001-04-17 Dowa Mining Co., Ltd. Oxide superconductor current lead and method of manufacturing the same
EP1157429B1 (de) 1999-02-17 2008-01-23 Solvay Infra Bad Hönningen GmbH Supraleitende körper aus zinkdotiertem kupferoxidmaterial
EP1193775A1 (de) * 2000-09-29 2002-04-03 Abb Research Ltd. Verfahren zur Herstellung hochtemperatur-supraleitender Formteile

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932315A (en) * 1974-09-24 1976-01-13 E. I. Du Pont De Nemours & Company Superconductive barium-lead-bismuth oxides
EP0299870B1 (de) * 1987-07-13 1994-04-13 Sumitomo Electric Industries Limited Verfahren zum Herstellen einer supraleitenden Dünnschicht
JPH0643268B2 (ja) * 1988-01-20 1994-06-08 科学技術庁金属材料技術研究所長 酸化物高温超電導体
JP2506892B2 (ja) * 1988-02-05 1996-06-12 松下電器産業株式会社 酸化物超伝導材料
EP0331292B2 (de) * 1988-02-05 2002-12-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Oxydisches supraleitendes Material
ATE115104T1 (de) * 1988-02-05 1994-12-15 Hoechst Ag Supraleiter und verfahren zu seiner herstellung.
JP2604779B2 (ja) * 1988-02-08 1997-04-30 松下電器産業株式会社 酸化物超伝導材料
US5028585A (en) * 1988-02-12 1991-07-02 W. R. Grace & Co.-Conn. Superconducting oxide FCC oxide composite compositions and method of making such compositions
US4880771A (en) * 1988-02-12 1989-11-14 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Bismuth-lead-strontium-calcium-cuprate superconductors
ATE80600T1 (de) * 1988-03-21 1992-10-15 American Telephone & Telegraph Wachstum von supraleitermaterial aus einer flussmittel-schmelze, sowie fertigungsartikel.

Also Published As

Publication number Publication date
DE68908215D1 (de) 1993-09-16
JP2859602B2 (ja) 1999-02-17
EP0332291B1 (de) 1993-08-11
KR890013811A (ko) 1989-09-26
KR920005518B1 (ko) 1992-07-06
AU603942B2 (en) 1990-11-29
JPH1081518A (ja) 1998-03-31
CA1334620C (en) 1995-03-07
ES2042993T3 (es) 1993-12-16
DK61889A (da) 1989-08-13
EP0332291A1 (de) 1989-09-13
US4880771A (en) 1989-11-14
DK61889D0 (da) 1989-02-10
JPH01242421A (ja) 1989-09-27
AU2963189A (en) 1989-09-14
JPH0577611B2 (de) 1993-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68908215T2 (de) Einrichtungen und Systeme, basierend auf supraleitenden Materialien.
DE3855371T2 (de) Auf neuen supraleitenden Materialien basierende Anordnungen und Systeme
DE3855137T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Oxyd-Supraleiters
DD301618A9 (de) Supraleitung in viereckig-planaren mischsystemen
DE69024484T2 (de) Yttrium-barium-kupfer-sauerstoff-supraleiter mit gerichteten kristalliten und hoher kritischer stromdichte sowie verfahren zur ihrer herstellung
DE68920234T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines oxidischen Supraleiters.
DE3854358T2 (de) Supraleitendes Oxid.
DE69016283T2 (de) Substrat mit einer supraleitenden Schicht.
DE68928155T2 (de) Oxidischer Supraleiter und Methode zu dessen Herstellung
DE69121457T2 (de) Supraleitendes Oxid und Verfahren zu seiner Herstellung
DE68916302T2 (de) Metalloxid-Material.
DE68914817T2 (de) Oxydisches supraleitendes Material, dessen Herstellungsprozess und Anwendung.
US5340796A (en) Oxide superconductor comprising Cu, Bi, Ca and Sr
DE3885125T2 (de) Apparat mit einem supraleitenden Teil und Verfahren zu seiner Herstellung.
DE68927329T2 (de) Metalloxid-Materialien
DE69019181T2 (de) Supraleitfähiges Oxidmaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
DE69120840T2 (de) Supraleiter auf Thalliumbasis substituiert durch seltene Erden
DE68926070T2 (de) Herstellung eines oxidischen Supraleiters des Wismutsystems
DE69108172T2 (de) Geschichtete Kupferoxide.
DE69224064T2 (de) Verfahren zur herstellung von formkörpern aus hochtemperatursupraleitern mit hohen kritischen stromdichten
DE3817319C2 (de)
DE69509844T2 (de) Oxidischer Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3854493T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtsupraleiters.
DE68912792T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines hochtemperaturoxid supraleitenden Werkstoffs.
DE68907295T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer supraleitenden Dünnschicht vom Wismut-Typ.

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: BLUMBACH, KRAMER & PARTNER, 65193 WIESBADEN

8331 Complete revocation