JP2796587B2 - Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ系酸化物超伝導膜の製造方法 - Google Patents
Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ系酸化物超伝導膜の製造方法Info
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- JP2796587B2 JP2796587B2 JP63278383A JP27838388A JP2796587B2 JP 2796587 B2 JP2796587 B2 JP 2796587B2 JP 63278383 A JP63278383 A JP 63278383A JP 27838388 A JP27838388 A JP 27838388A JP 2796587 B2 JP2796587 B2 JP 2796587B2
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- based oxide
- oxide superconducting
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Description
【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、超伝導の特性のあるBi−Pb−Sr−Ca−Cu系
酸化物の薄膜を製造する方法に関する。
酸化物の薄膜を製造する方法に関する。
ロ、従来の技術 Bi−Pb−Sr−Ca−Cu系酸化物が臨界温度（以下Tcとい
う）100k程度で超伝導現象を示すことは、公知である。
う）100k程度で超伝導現象を示すことは、公知である。
この酸化物を膜としIC回路等に利用する試みがなされ
ている。この膜の製造方法としては、Bi、Pb、Sr、Caお
よびCuの各酸化物粉末を金属原子比で0.7、0.3、1.0、
1.0および1.8の割合で配合し、アルコールを混合し、材
質がAl2O3、ZrO2の成形体の表面に塗布し、乾燥して膜
状に定着させたのち、空気中で数百時間845〜860℃で強
熱処理し、表面を半溶融させて膜とする方法が採られて
いた。
ている。この膜の製造方法としては、Bi、Pb、Sr、Caお
よびCuの各酸化物粉末を金属原子比で0.7、0.3、1.0、
1.0および1.8の割合で配合し、アルコールを混合し、材
質がAl2O3、ZrO2の成形体の表面に塗布し、乾燥して膜
状に定着させたのち、空気中で数百時間845〜860℃で強
熱処理し、表面を半溶融させて膜とする方法が採られて
いた。
ハ、発明が解決しようとする問題点 前記の方法で膜を製造した場合、その膜には部分的に
Tcが100k以上の結晶相（以下HTc相という）も生成する
が、多くの場合、Tcが80k程度の結晶相（以下LTc相とい
う）が生成し、しかも成形体の組成物と膜の組成物とが
反応して意図しない化合物がそれらの境界で生成したり
して、一定の高Tcの膜が必ずしも得られないという欠点
があった。
Tcが100k以上の結晶相（以下HTc相という）も生成する
が、多くの場合、Tcが80k程度の結晶相（以下LTc相とい
う）が生成し、しかも成形体の組成物と膜の組成物とが
反応して意図しない化合物がそれらの境界で生成したり
して、一定の高Tcの膜が必ずしも得られないという欠点
があった。
また強熱処理時間が数百時間にも及び、工業的な製造
方法としては不適当であった。
方法としては不適当であった。
ニ、問題点を解決するための手段 本発明者らは、成形体の材質、膜用に塗布する組成物
の材質、熱処理方法について研究した結果、上記の欠点
のない方法を見出し本発明を完成するに到った。
の材質、熱処理方法について研究した結果、上記の欠点
のない方法を見出し本発明を完成するに到った。
すなわち本発明の要旨は、材質がAg、AuまたはPtであ
る成形体の表面に、Bi、Pb、Sr、CaおよびCuの金属元素
を含む金属有機化合物と溶媒との混合溶液を塗布し、乾
燥して膜を形成させ、それを加熱処理して該金属有機化
合物を分解させ、さらに空気中で20時間以上強熱処理し
て半溶融させたのち冷却することを特徴とするBi−Pb−
Sr−Ca−Cu系酸化物超伝導膜の製造方法にある。
る成形体の表面に、Bi、Pb、Sr、CaおよびCuの金属元素
を含む金属有機化合物と溶媒との混合溶液を塗布し、乾
燥して膜を形成させ、それを加熱処理して該金属有機化
合物を分解させ、さらに空気中で20時間以上強熱処理し
て半溶融させたのち冷却することを特徴とするBi−Pb−
Sr−Ca−Cu系酸化物超伝導膜の製造方法にある。
成形体は、その上に超伝導膜を形成させるもので、そ
の材質は1,000℃以下で酸化しない金属すなわちAg、Au
およびPtである。その厚さは特に限定しないが、経済上
数μ厚のものを使用する。面積は超伝導の大きさで決め
られる。
の材質は1,000℃以下で酸化しない金属すなわちAg、Au
およびPtである。その厚さは特に限定しないが、経済上
数μ厚のものを使用する。面積は超伝導の大きさで決め
られる。
また、セラミックス、金属等に上記金属をコーティン
グしたものを用いても、同様の結果が得られる。
グしたものを用いても、同様の結果が得られる。
超伝導膜用に使用されるBi、Pb、Sr、CaおよびCuの金
属元素を含む金属有機化合物としては、ナフテン酸塩、
オクチル酸塩、ステアリン酸塩、アルコキシド、アセチ
ルアセトナート等である。それらの塩は、上記５金属元
素のうち１以上含むものである。これら塩を配合して上
記５金属元素の原子比が下記の範囲となるようにする。
属元素を含む金属有機化合物としては、ナフテン酸塩、
オクチル酸塩、ステアリン酸塩、アルコキシド、アセチ
ルアセトナート等である。それらの塩は、上記５金属元
素のうち１以上含むものである。これら塩を配合して上
記５金属元素の原子比が下記の範囲となるようにする。
Bi:0.65〜0.75 Pb:0.25〜0.55 Sr:0.95〜1.05 Ca:0.95〜1.05 Cu:1.75〜1.85 上記の範囲外ではTcが低くなる。
溶媒はトルエン、キシレン、シネラルスピリット、ブ
タノール、エタノール、イソプロパノール等である。
タノール、エタノール、イソプロパノール等である。
金属有機化合物と溶媒との混合溶液の濃度は、上記５
金属元素が1.2×10-4〜2.3×10-4mol/gがよい。高濃度
にすれば１回の塗布で厚い膜ができるが、熱処理した
際、収縮により大きなクラックが発生する危険がある。
金属元素が1.2×10-4〜2.3×10-4mol/gがよい。高濃度
にすれば１回の塗布で厚い膜ができるが、熱処理した
際、収縮により大きなクラックが発生する危険がある。
この混合溶液の成形体の表面に塗布するには、筆やハ
ケによって塗ってもよく、また液を滴下し、形成体を傾
斜させて拡げてもよい。
ケによって塗ってもよく、また液を滴下し、形成体を傾
斜させて拡げてもよい。
乾燥は約100℃程度で行えばよい。
加熱処理は、空気中300〜600℃、５〜15分間行ない、
金属有機化合物を熱分解させ、部分的に遊離した金属を
酸化させる。
金属有機化合物を熱分解させ、部分的に遊離した金属を
酸化させる。
混合溶液の塗布、乾燥、加熱の工程１回で約0.1〜1.5
μの厚さの膜ができる。膜を厚くしたい場合には、この
工程を繰り返せばよい。
μの厚さの膜ができる。膜を厚くしたい場合には、この
工程を繰り返せばよい。
強熱処理は、空気中約820〜840℃、20〜50時間行な
い、塗布膜を半溶融状態にする。半溶融状態は金属元素
の原子比で異なる。例えばBi 0.7、Pb 0.3、Sr 1.0、Ca
1.0、Cu 1.8の場合、強熱温度は830〜832℃である。
い、塗布膜を半溶融状態にする。半溶融状態は金属元素
の原子比で異なる。例えばBi 0.7、Pb 0.3、Sr 1.0、Ca
1.0、Cu 1.8の場合、強熱温度は830〜832℃である。
強熱処理後は放冷する。
ホ、実施例 金属有機化合物として、ナフテン酸Bi、ナフテン酸P
b、ナフテン酸Sr、ナフテン酸Caおよびナフテン酸Cu
（いずれも日本化学産業株式会社製）を用い、それらに
含まれる金属元素比が第１表に示す割合となるように配
合し、トルエンを加えて５種類の混合溶液をつくった。
b、ナフテン酸Sr、ナフテン酸Caおよびナフテン酸Cu
（いずれも日本化学産業株式会社製）を用い、それらに
含まれる金属元素比が第１表に示す割合となるように配
合し、トルエンを加えて５種類の混合溶液をつくった。
それぞれの混合溶液を、成形体として予め作製してお
いた10×10×0.5mmのAg、Au、Pt板上にピペットで滴下
し、同板を左右に傾斜させて該液を板全面に行きわたら
せた。ついで約100℃で乾燥させたのち、同表に示す条
件で加熱処理した。この混合溶液の滴下から加熱処理ま
での操作を10回繰り返した。
いた10×10×0.5mmのAg、Au、Pt板上にピペットで滴下
し、同板を左右に傾斜させて該液を板全面に行きわたら
せた。ついで約100℃で乾燥させたのち、同表に示す条
件で加熱処理した。この混合溶液の滴下から加熱処理ま
での操作を10回繰り返した。
引き続き、同表に示す条件のもとで強熱処理して半溶
融させたのち、炉内放冷して、それぞれの超伝導膜をつ
くった。
融させたのち、炉内放冷して、それぞれの超伝導膜をつ
くった。
得られた各Bi−Pb−Sr−Ca−Cu系酸化物超伝導膜につ
いて、交流帯磁率測定法で得た見掛けの測定値を、予め
測定しておいた板のみの測定値で補正して、超伝導膜の
Tcを求めた。
いて、交流帯磁率測定法で得た見掛けの測定値を、予め
測定しておいた板のみの測定値で補正して、超伝導膜の
Tcを求めた。
ついで、等伝導膜のＸ線回折（Cukα）を行ない、HTc
相（２θ＝4.7゜）およびLTc相（２θ＝5.8゜）の各ピ
ーク高さを測定し、そのピーク高さの和に対するHTc相
のピーク高さの比を求めた。
相（２θ＝4.7゜）およびLTc相（２θ＝5.8゜）の各ピ
ーク高さを測定し、そのピーク高さの和に対するHTc相
のピーク高さの比を求めた。
さらに、超伝導膜を裁断して膜厚を測定した。
以上の各Tc、ピーク高さ比および膜厚の各データは、
第１表に伴記した。
第１表に伴記した。
ヘ、発明の効果 本発明の方法によれば、つぎの効果がある。
（１） HTc相が多量に生成する。
（２） Ｘ線回折のピーク比が0.2以上になり、Tcが100
k以上の超伝導膜が安定して得られる。
k以上の超伝導膜が安定して得られる。
（３） 強熱処理を20時間まで短縮できるので、大巾に
製造時間を短縮できる。
製造時間を短縮できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡＢ (72)発明者 下嶋 浩正 東京都立川市一番町５―８―５ (72)発明者 塚本 恵三 千葉県松戸市三矢小台４―５―４ (72)発明者 山岸 千丈 東京都杉並区荻窪２―17―４ 審査官 米田 健志 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 1/00 ZAA
Claims (1)
- 【請求項１】材質がAg、AuまたはPtである成形体の表面
に、Bi、Pb、Sr、CaおよびCuの金属元素を含む金属有機
化合物と溶媒との混合溶液を塗布し、乾燥して膜を形成
させ、それを加熱処理して該金属有機化合物を分解さ
せ、さらに空気中で20時間以上強熱処理して半溶融させ
たのち冷却することを特徴とするBi−Pb−Sr−Ca−Cu系
酸化物超伝導膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278383A JP2796587B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ系酸化物超伝導膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278383A JP2796587B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ系酸化物超伝導膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124718A JPH02124718A (ja) | 1990-05-14 |
| JP2796587B2 true JP2796587B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=17596575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63278383A Expired - Lifetime JP2796587B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ系酸化物超伝導膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796587B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038722A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-16 | Fujitsu Ltd | 超電導膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63278383A patent/JP2796587B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02124718A (ja) | 1990-05-14 |
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