JP2833639B2 - 酸化物結晶の作製法 - Google Patents

酸化物結晶の作製法

Info

Publication number
JP2833639B2
JP2833639B2 JP5094762A JP9476293A JP2833639B2 JP 2833639 B2 JP2833639 B2 JP 2833639B2 JP 5094762 A JP5094762 A JP 5094762A JP 9476293 A JP9476293 A JP 9476293A JP 2833639 B2 JP2833639 B2 JP 2833639B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystal
oxide
temperature
grown
producing
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP5094762A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06305890A (ja
Inventor
稔 田上
容士 山田
優 中村
融 塩原
昭二 田中
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.)
KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU SENTAA
Mitsubishi Cable Industries Ltd
IHI Corp
AGC Inc
Original Assignee
KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU SENTAA
Asahi Glass Co Ltd
Mitsubishi Cable Industries Ltd
IHI Corp
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
Application filed by KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU SENTAA, Asahi Glass Co Ltd, Mitsubishi Cable Industries Ltd, IHI Corp filed Critical KOKUSAI CHODENDO SANGYO GIJUTSU KENKYU SENTAA
Priority to JP5094762A priority Critical patent/JP2833639B2/ja
Publication of JPH06305890A publication Critical patent/JPH06305890A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2833639B2 publication Critical patent/JP2833639B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • 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

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物の結晶成長技術
に関し、特に、液相から種を用いて、Ｙ系１２３酸化物
超電導体の結晶を連続的に作製する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の酸化物超電導体の結晶作製方法の
主なものを表１に示す。
【０００３】
【表１】
【０００４】フラックス法は、比較的均一な溶液から徐
々に温度を下げることにより、溶解度限に達した結晶が
析出するものである。この方法を改良したものとして、
包晶反応と液相中の拡散を利用した方法もある（参考文
献１：Ｐhysica Ｃ 190, 1991, p64）。
【０００５】溶融凝固法は、目的酸化物あるいはその前
駆体を包晶温度以上に加熱し、分解成生物である固相
と、液相の混合状態とし、その状態から、徐々に温度を
下げることにより、包晶反応を利用して目的の結晶を作
製する方法である（参考文献２：Ｊpn.Ｊ.Ａppl.Ｐhys.
28，1989, p1125、参考文献３:Ａdvances in Ｓupercon
ductivity II, Ｓpringer-Ｖerleag, Ｔokyo, p285）。
【０００６】前者の作製方法は、比較的良質の結晶が得
られ、後者は、比較的大きな結晶が得られるが、両者と
も連続的に結晶を作製することはできない。
【０００７】連続的に結晶を作製する主な方法として
は、一方向凝固法、ＦＺ法、結晶引き上げ法がある。一
方向凝固法は、棒状試料において、包晶温度以上の高温
の、幅の狭い領域を、試料に沿って徐々に移動させるこ
とにより、結晶を作製する方法である。一方向凝固法で
は、高温領域で生じた液相が低温領域に移動していくた
めに、時間の経過とともに組成がずれ、連続化が困難で
ある。
【０００８】ＦＺ法は、一方向凝固で用いる温度よりも
高い温度を用いることにより、あるいは、適当な溶剤を
用いることにより、棒状試料上の幅の狭い領域を完全に
溶融させ、この領域を徐々に移動させることにより結晶
を作製する方法である。ＦＺ法では、融液が流れだして
しまうために、Ｙ系１２３結晶構造を有する結晶につい
ては作製できていない。
【０００９】結晶引き上げ法は、るつぼを用い、適当な
溶剤を用いて作製したい結晶をあらかじめ溶解してお
き、溶液よりも温度の低い種を用いてその位置に目的の
結晶を析出させ、種を引き上げることにより、結晶の成
長する速度を制御して、連続的に成長させるものであ
る。しかしながら、Ｙ系１２３結晶構造を有する物質に
おいては、連続成長の成功例はない。この理由は、ま
だ、よく解明されていないが、おそらく、初晶温度領域
が狭く温度制御が難しいこと、溶液の粘性が比較的高
く、溶質の拡散が遅いこと、溶液の粘性が高いことによ
り、液相の組成が不均一になりやすいことなどが影響し
ていると思われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の中で、フ
ラックス法、溶融凝固法では、結晶の連続成長ができな
いという問題があった。
【００１１】ＦＺ法では、原理上、結晶の太さをあまり
大きくできないという問題に加えて、Ｙ系１２３結晶に
ついては、結晶作製自体が困難であった。
【００１２】一方向凝固法では、連続化が困難であるこ
とに加え、包晶反応を利用して作製しているために異相
の析出物が混入するという問題があった。
【００１３】結晶引き上げ法は、初晶温度領域を利用し
ているために、溶液の粘性が高くなるという問題に加え
て、Ｙ系１２３結晶については、連続成長が困難であっ
た。
【００１４】また、連続的に結晶を成長させることには
成功しているが、結晶の成長方位を制御すること、及び
一個の単結晶だけを成長させることは、種結晶等の問題
もあり困難であった。
【００１５】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、酸化物結晶、特
に、Ｙ系１２３構造を有する結晶を連続的に作製するこ
とが可能な技術を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、大きいＹ系１２３構
造を有する酸化物結晶を作製することが可能な技術を提
供することにある。
【００１７】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。
【００１８】
【問題点を解決するための手段】前記目的を達成するた
めに、本発明の酸化物結晶の作製法は、Ｙ系１２３酸化
物超電導体の結晶成長工程において、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝
１：２.１〜８.０：３.２〜１７.０になるようＹ酸化
物、Ｂａ酸化物、Ｃｕ酸化物、ＹＢａ酸化物、ＹＣｕ酸
化物、ＢａＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物の中から少な
くとも二種以上を選択して混合し、加熱した固相を含む
液相から結晶を成長させることを最も主要な特徴とす
る。
【００１９】前記結晶を成長させる位置は、固相より離
れた位置の液相のみの表面である。
【００２０】前記結晶を成長させる温度は、包晶温度以
下に保持する。
【００２１】
【作用】前述の手段によれば、Ｙ系１２３酸化物超電導
体の結晶成長工程において、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２.
１〜８.０：３.２〜１７.０になるようＹ酸化物、Ｂａ
酸化物、Ｃｕ酸化物、ＹＢａ酸化物、ＹＣｕ酸化物、Ｂ
ａＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物の中から少なくとも二
種以上を選択して混合し、加熱した固相-液相から結晶
を成長させるので、溶液からＹ系１２３酸化物超電導体
の結晶を成長させることが可能となった。これにより、
大きいＹ系１２３酸化物超電導体の結晶を作製すること
ができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００２３】図１は、本発明によるＹ１２３結晶の作製
方法を説明するための実施装置の模式構成図である。１
１は内径３０mm，高さ５０mmのイットリアからなるるつ
ぼで、底部にＹＢａ 2 Ｃｕ 3 Ｏ 7-y 相の粉末を置き、その
上にＢａとＣｕのモル比が３：７となるように炭酸バリ
ウムと酸化銅を混合し、８８０度で４０時間仮焼した後
の粉末を置き加熱する。そうすると、図１に示すよう
に、底部に固相の沈殿（１２）、上部に液相（１３）が
形成される。１４はＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-x相の結晶、１５
は種結晶棒、１６は電気抵抗加熱炉である。
【００２４】前記るつぼ１１の材質は、イットリアに限
らず、マグネシア、アルミナ、安定化ジルコニア等耐蝕
性のある材質が使用できる。
【００２５】前記種結晶棒１５としては、溶融凝固法に
より作製したＳｍＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-x相の棒、あるいは、
マグネシアの単結晶棒を用いる。これ以外にも、当該液
体に対して耐蝕性を有する固体を用いても良い。そし
て、種結晶棒１５の先には、種としてのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7-x相の結晶１４が設けられている。
【００２６】前記電気抵抗加熱炉１６に替えて高周波誘
導加熱方法や他の加熱方法を用いても良い。
【００２７】本実施例によるＹ１２３結晶の作製方法
は、図１に示すように、るつぼ１１内の下部に、ＹＢａ
2Ｃｕ3Ｏ7-y相の粉末を入れ、そのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y相
の粉末の上部に、ＢａとＣｕのモル比が３：７となるよ
うに炭酸バリウムと酸化銅を混合し、８８０度で４０時
間仮焼した後の物質（液相）１３を入れる。前記Ｂａと
Ｃｕのモル比は、３：７に限らず３：５から３：８程度
までのモル比でもよい。
【００２８】前記るつぼ１１内の下部に入れた物質（Ｙ
Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-y ）と、その上部に入れた粉末の重量比
は１：２である。この重量比は１：０．５から１：３程
度でもよい。
【００２９】この試料が入ったるつぼ１１を電気抵抗加
熱炉１６の内部に置き加熱する。このときの加熱方法
は、電気抵抗加熱手段以外の加熱手段、例えば、高周波
誘導加熱やその他の加熱方法でもよい。
【００３０】次に、液相１３の表面の温度を１０１０℃
から９６０℃の間の温度に保つ。さらに、液相表面の上
部より成長の種となる種結晶棒１５を液面に接触させ
る。この種結晶棒１５としては、溶融凝固法により作製
したＳｍＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-x相の棒、あるいは、マグネシ
アの単結晶棒を用いるばかりではなく、この液体に対し
て耐蝕性を有する固体を用いることができる。
【００３１】次に、種結晶棒１５を毎分１００回転の回
転数で、上方向に毎時０.２mmの早さで引き上げること
によって、Ｙ１２３結晶を上下方向に連続的に成長させ
ることができる。回転数は、１００回転に限らず、０回
転から２００回転程度まででもよい。引き上げ速度は、
毎時１０mm程度まででもよい。種結晶棒１５の回転と同
時にるつぼ１１を回転させてもよい。本実施例において
成長した結晶の写真の模式図を図２に示す。図２におい
て、２１は成長したＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yの結晶である。
【００３２】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、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。
【００３３】例えば、本発明は、前記実施例に示したＹ
１２３結晶のみならず、包晶反応を起こしうるすべての
物質に適応できる。その場合は、るつぼの材質、温度等
の作製条件を作製する結晶に適するように設定する。
【００３４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、溶液からＹ系１２３酸化物超電導体の結晶を連続成
長させることが可能となった。これにより、大きいＹ系
１２３酸化物超電導体の結晶を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるＹ１２３結晶の作製方法を説明
するための実施装置の模式構成図、
【図２】 本実施例において成長した結晶の写真の模式
図。
【符号の説明】
１１…内径３０mm，高さ５０mmのイットリアからなるる
つぼ、１２…固相の沈殿、１３…ＢａとＣｕのモル比が
３：７となるように炭酸バリウムと酸化銅を混合し、８
８０度で４０時間仮焼した後の物質（液相）、１４…Ｙ
Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-x相、１５…種結晶棒、１６…電気抵抗
加熱炉、２１…成長したＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yの結晶。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田上 稔 東京都江東区東雲１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 山田 容士 東京都江東区東雲１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 中村 優 東京都江東区東雲１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 塩原 融 東京都江東区東雲１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 田中 昭二 東京都江東区東雲１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 (56)参考文献 特許2740427（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 C01G 1/00 - 57/00 H01B 12/00 - 13/00 H01L 39/00 - 39/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｙ系１２３酸化物超電導体の結晶成長工
    程において、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２.１〜８.０：３.
    ２〜１７.０になるようＹ酸化物、Ｂａ酸化物、Ｃｕ酸
    化物、ＹＢａ酸化物、ＹＣｕ酸化物、ＢａＣｕ酸化物、
    ＹＢａＣｕ酸化物の中から少なくとも二種以上を選択し
    て混合し、加熱した固相を含む液相から結晶を成長させ
    ることを特徴とする酸化物結晶の作製法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の酸化物結晶の作製法に
    おいて、前記結晶を成長させる位置は、固相より離れた
    位置の液相のみの表面であることを特徴とする酸化物結
    晶の作製法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の酸化物結晶の作製法に
    おいて、前記結晶を成長させる温度は、包晶温度以下に
    保持することを特徴とする酸化物結晶の作製法。
JP5094762A 1993-04-22 1993-04-22 酸化物結晶の作製法 Expired - Lifetime JP2833639B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5094762A JP2833639B2 (ja) 1993-04-22 1993-04-22 酸化物結晶の作製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5094762A JP2833639B2 (ja) 1993-04-22 1993-04-22 酸化物結晶の作製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06305890A JPH06305890A (ja) 1994-11-01
JP2833639B2 true JP2833639B2 (ja) 1998-12-09

Family

ID=14119116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5094762A Expired - Lifetime JP2833639B2 (ja) 1993-04-22 1993-04-22 酸化物結晶の作製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2833639B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06305890A (ja) 1994-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2740427B2 (ja) 酸化物結晶の作製方法
JP2651481B2 (ja) 超伝導材料の作製方法
JP2833639B2 (ja) 酸化物結晶の作製法
JPH09100193A (ja) 酸化物結晶の作製方法
JP2833640B2 (ja) Ｐｒ１２３結晶の作製法
JP3205646B2 (ja) Ｓｍ系１２３結晶の作製法
JP3234711B2 (ja) 酸化物の融液保持方法および酸化物結晶の作製方法
JP3034378B2 (ja) Ｙ系酸化物超電導体結晶の作製方法
JPH01148796A (ja) 酸化物超電導体結晶の製造方法
JP2963604B2 (ja) ＲｅＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ結晶を融液から作製する方法
JP2794245B2 (ja) Ｂｉ系酸化物超電導体単結晶の製造方法
JPS63310799A (ja) 酸化物超電導結晶の製造方法
JPH059059A (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JP3623829B2 (ja) ＲＥーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導体の製造方法
JPH01148794A (ja) 酸化物超電導体結晶の製造方法
RU2051210C1 (ru) Высокотемпературный сверхпроводящий материал и способ его получения
JP2637123B2 (ja) 酸化物超電導体結晶の製造方法
RU2038655C1 (ru) Высокотемпературная сверхпроводящая эпитаксиальная структура
CN1013158B (zh) 氧化物超导体单晶的制备方法
JPH02153891A (ja) 分解溶融組成結晶体の製造方法
JPH02229787A (ja) 酸化物超伝導体の作製方法
JPS63310798A (ja) 酸化物超電導素子ウェ−ハの製造方法
JPH01131098A (ja) 酸化物超電導体結晶の製造方法
JP2540639B2 (ja) ビスマス系超電導体の製造方法
JPH08217440A (ja) ＲＥーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071002

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071002

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071002

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111002

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term