JP2850310B2 - 超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法 - Google Patents

超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法

Info

Publication number
JP2850310B2
JP2850310B2 JP1502391A JP50239189A JP2850310B2 JP 2850310 B2 JP2850310 B2 JP 2850310B2 JP 1502391 A JP1502391 A JP 1502391A JP 50239189 A JP50239189 A JP 50239189A JP 2850310 B2 JP2850310 B2 JP 2850310B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
composition
furnace
temperature
metal oxide
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 - Fee Related
Application number
JP1502391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03502918A (ja
Inventor
ゴパラクリシユナン，ジヤガナサ
スレイト，アーサー・ウイリアム
スブラマニアン，ムニールパラム・アツパドライ
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.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPH03502918A publication Critical patent/JPH03502918A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2850310B2 publication Critical patent/JP2850310B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/02—Oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G29/00—Compounds of bismuth
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/80—Constructional details
    • H10N60/85—Superconducting active materials
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 関連特許願の相互参照 本発明は1988年２月２日出願の特許願（CR−8641）の
部分的継続である。
発明の分野 本発明は超伝導性である新規ビスマス−ストロンチウ
ム−カルシウム−銅酸化物組成物及びそれらの製造方法
に関する。
参考文献 ベツドノルズとムラー、Z.フイズ.B64、189（1986）
は約35Kの超伝導転移温度を有するLa−Ba−Cu−Ｏ系に
おける超伝導相を開示している。この開示は、その後に
多くの研究者によつて確証された［たとえば、ラオ及び
ガングリー、カレントサイエンス、56、47（1987）；チ
ューら、サイエンス235、257（1987）；チューら、フイ
ジカルレビユーレターズ、58,405（1987）；キヤバら、
フイジカルレビユーレターズ、58,408（1987）；ベツド
ノルズら、ユーロフイズ．レターズ、３、379（1987）
参照］。超伝導相は正方晶系のK2NiF4−形構造を有する
組成物La1-x（Ba、Sr、Ca）xO4-xとして同定されている
が、ここでｘは一般に約0.15であり且つｙは酸素空孔子
点を表わす。
ウーら、フイジカルレビユレターズ、58、908（198
7）は約90Kの超伝導転移温度を有するＹ−Ba−Cu−Ｏ系
中の超伝導相を開示している。キヤバら、フイジカルレ
ビユレターズ、58、1676（1987）は、この超伝導性Ｙ−
Ba−Cu−Ｏ相が斜方晶系の、ひずんだ、酸素欠陥ペロブ
スカイトYBa2Cu3O9 δであると同定し、ここでδは約2.1
であり、また粉末Ｘ線回折図と格子パラメーターをも示
している。
C.マイケルら、Z.フイズ.B−コンデンスドマツター、
68、417（1987）は、酸化物La2-xBix′Srx-x′CuO4-yを
形成するための超伝導体La2-xBixSrxCuO4-yへのBiの導
入を開示している。この研究は、超伝導性が主として観
察される、ｘ−ｘ′＝0.1〜0.2の範囲に相当する組成物
に限られている。ｘ３、ｘ′２のときに単一相が得
られる。組成物の一試料La1.7Bi0.1Sr0.2CuO4-yは、La
1.8Sr0.2CuO4-yに対する約38Kと比較して、比抵抗測定
から測定したときに約42Kの超伝導温度を有している。
C.マイケルら、Z.フイズ.B−コンデンスドマツター、
68、421（1987）は、Bi2Sr2Cu2O7+ δに近い組成を有す
るBi−Sr−Cu−Ｏ系における超伝導性酸化物の新規部類
を開示している。組成物Bi2Sr2Cu2O7+ δに対する純粋相
を単離した。この物質に対するＸ線回折図はペロブスカ
イトのものと多少の類似性を示し、また電子線回折図は
ａ＝5.32A（0.532nm）、ｂ＝26.6A（2.66nm）及びｃ＝4
8.8A（4.88nm）の斜方晶系セルパラメーターを有するペ
ロプスカイトサブセルを示す。超純粋酸化物から製造し
た物質は比抵抗測定により調べるときに22Kの中点を有
する超伝導転移と14K以下のゼロ抵抗を示す。工業用品
級の酸化物から製造した物質は7Kの中点を有する超伝導
転移を有する。
発明の要約 本発明は公称式BiaSrbCacCu3Oxを有する新規超伝導組
成物を提供し、ここでａは約１〜約２であり、ｂは約3/
8〜約４であり、ｃは約3/4〜約２であり且つｘは（1.5a
＋ｂ＋ｃ＋ｙ）であり、ここでｙは約２〜約５であり、
但しｂ＋ｃは約3/2〜約５であることを要し、該組成物
は約70K以上の超伝導転移温度を有している。ａは約3/2
〜約２であり、ｂは約3/2〜約４であり、ｃは約１〜約3
/2であり且つｂ＋ｃは約３〜５であることが好ましい。
好的組成物の超伝導転移温度は、少なくとも77K（液体
窒素）から約115Kに至るまでである。
本発明はさらに前記の公称式の組成物に対して超伝導
性を提供する金属酸化物相の定義をも包含する。特定的
には、この金属酸化物相は式 Bi2Sr3-zCazCu2O8+ ω を有しており、ここでｚは約0.1〜約0.9、好ましくは0.
4〜0.8、もっとも好ましくは約0.6〜0.7であり；且つω
はゼロよりも大きいが約１よりも小さい。
かくして、超伝導性を提供する上記の金属酸化物相の
実質的な量を含有するこれらの超伝導組成物に対する公
称式はBiaSrbCacCu3Oxとなり、ここでａは約１〜約３で
あり、ｂは約3/8〜約４であり、ｃは約3/16〜約２であ
り且つｘは（1.5a＋ｂ＋ｃ＋ｙ）であり、ここでｙは約
２〜約５であり、但しｂ＋ｃは約3/2〜約５であること
を要する。
本発明は、これらの組成物の製造方法をも提供する
が、その方法は、本質的に、化学量論的な量の金属酸化
物、たとえば、Bi2O3、SrO又はSrO2、CaO及びCuO、又は
金属酸化物の前駆体、たとえばCaCO3のような炭酸塩、S
r(NO3)2のような硝酸塩など、から成る混合物を空気中
で約775℃〜約900℃で約８〜約48時間加熱することから
成っている。好適な加熱温度は約850℃〜約900℃であ
る。
発明の詳細な説明 本発明の超伝導組成物は公称式BiaSrbCacCu3Oxを有
し、ここでａは約１〜約３であり、ｂは約3/8〜約４で
あり、ｃは約3/16〜約２であり且つｘは（1.5a＋ｂ＋ｃ
＋ｙ）であり、ここでｙは約２〜約５であり、但しｂ＋
ｃは約3/2〜約５であることを要する。これらの組成物
は少なくとも70Kから約120°Ｋに至るまでの超伝導転移
温度をゆしている。好適な組成物においてはａは約3/2
〜約３であり、ｂは約3/2〜約４であり、ｃは約1/2〜約
3/2〜約3/2であり且つｂ＋ｃは約３〜５である。これら
の好適組成物は約77K（液体窒素の温度）を越える超伝
導転移温度を有している。
超伝導性BiaSrbCacCu3Ox組成物は、下記の方法で製造
することができる。化学量論的な量のBi2O3、SrO、CaO
及びCuOを、たとえば、乳鉢中で一緒に摩砕することに
よつて混合する。たとえば炭酸塩のような前駆体を、前
記の酸化物の一つ以上の代りとして用いることもでき
る。あるいは、酸化物の前駆体の緊密な化学量論的混合
物を、硝酸塩又は酢酸塩のような前駆体の溶液から、か
かる溶液からの沈澱によつて、又は溶剤の蒸発又は噴霧
又は凍結乾燥によるかかる溶液の乾燥によつていずれか
で、調製することができる。次いで、粉末又は圧縮した
ペレツトの形態にある酸化物又は前駆体の混合物を、た
とえばアルミナ又は金のような非反応性材料から成る容
器中に入れる。次いで容器を炉中に入れ、空気中で約77
5℃〜約900℃、好ましくは約850℃〜約900℃で約８〜約
48時間加熱する。加熱温度が好適範囲にあるときは、超
伝導転移温度が一般に高くなる。約900℃以上の加熱温
度では溶融が生じるから、このような温度よりも低い温
度で反応を行なわなければならない。
冷却は、炉への電力を切って炉内で容器を冷却させる
か、又は炉の冷却を低速で、たとえば、１分当り２℃の
速度で、計画的に行なうことによつて、徐々に行なうこ
とができる。温度が100℃以下、たとえば常温（約20
℃）になつたときに、容器を炉から取り出して、黒色の
結晶性生成物を回収する。冷却は850〜900℃に加熱した
材料を常温で急冷することによつて達成することもでき
る。
超伝導性のBiaSrbCacCu3Ox組成物は、反応物の相対的
な量を、ａ、ｂ及びｃに対して上に挙げた範囲によつて
指示される化学量論的限界外で選んだ場合ですら、製造
することができる。その場合には、超伝導組成物は、他
の非超伝導相と共に、少なくとも一つの超伝導相を包含
している。
超伝導性は、磁束の排除、すなわち、マイスナー効果
の観察によつて、確認することができる。この効果は、
フイジカルレビユーＢ、36、5586（1987）においてE.ポ
ルツラツク及びB.フイツシヤーによる文献中に記した方
法によつて、測定することができる。
本発明の超伝導組成物は、きわめて効率的に電流を伝
導するために、又は医用目的に対する磁気映像化のため
の磁場を提供するために用いることができる。かくし
て、針金又は棒の形態にある組成物を、この分野の者に
は公知のように液体窒素に材料をさらすことによつて、
超伝導転移温度よりも低い温度に、たとえば約115K又は
それ以下、好ましくは約85Kよりも低い温度に冷却し且
つ電流の流れを開始することによつて、電気抵抗による
損失が全くない電流を取得することができる。最低の入
力の損失のもとで極めて高い磁場を提供するために、上
記の針金を巻いてコイル状とし、それを液体ヘリウムに
さらしたのちにコイル中に電流を誘導することができ
る。本発明の超伝導組成物は、きわめて永続的な磁場を
提供するために用いることもできる。このような磁場
は、薄板又は類似の構造の形態にある組成物を超伝導転
移温度以下の温度に冷却することによつて、たとえば、
液体窒素にさらすことにより77K〜115Kに冷却すること
によつて、取得することができる。このような磁場は、
たとえば鉄道車輛のような大きな対象物を浮上させるた
めに用いることができる。これらの超伝導組成物は、た
とえば、SQUIDS′（超伝導量子干渉素子）のようなジヨ
セフソン素子において、また高速サンプリング回路のよ
うなジヨセフソン効果として電圧標準に基づく装置にお
いても有用である。これらの組成物は、同様な範囲に転
移温度を有する従来の超伝導組成物よりも、特に水の存
在において、より安定であると思われる。本発明の組成
物は従来の組成物よりも容易に加工することもできる。
発明の実施例 実施例１ 公称式BiSrCaCu3Oxの組成物を、以下のようにして調
製した。Bi2O3（3.3298g）、SrO2（1.1692g）、CaCO
3（1.0009g）及びCuO（2.3862g）をめのう乳鉢中で一緒
に30分間混合し且つ摩砕した。この粉末をアルミニウム
容器中で入れ、その容器を炉中に置き、空気中で１分当
り10℃の速度で800℃まで加熱し、次いで800℃で12時間
保った。次いで入力を切り、約100℃以下の温度まで炉
を放冷したのちに、容器を取出した。黒色の結晶性生成
物を回収した。
マイスナー効果の測定は粉末生成物が約75Kに超伝導
の開始を有していることを示した。
実施例２ 公称式Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Oxの組成物を、以下のよう
にして調製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.3924
g）、CaCO3（2.0018g）及びCuO（3.1816g）をめのう乳
鉢中で一緒に混合し且つ摩砕した。その粉末をアルミニ
ウム容器中に入れ、その容器を炉中に置いて、空気中で
１分当り10℃の速度で800℃に加熱し、次いで800℃で12
時間保った。次いで入力を切り、炉を約100℃以下の温
度まで放冷したのち、容器を取出した。黒色の結晶性生
成物を回収した。
マイスナー効果の測定は、この粉末生成物が約75Kに
超伝導の開始を有していることを示した。
実施例3A及び3B 公称式Bi2Sr2CaCu3Oxの組成物を以下のようにして調
製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.3924g）、CaCO
3（1.0009g）及びCuO（2.3865g）を、めのう乳鉢中で一
緒に混合し且つ摩砕した。その粉末混合物を用いて、そ
れぞれ直径が10mmで厚さが2mmの、10個のペレツトに圧
縮した。
実施例3Aにおいては、圧縮したペレツトをアルミナ皿
上に置き、さらを炉中に入れて１分間当り10℃の速度で
空気中で800℃に加熱し、次いで800℃で８時間保った。
次いで入力を切って約100℃以下の温度まで炉を放冷し
たのち、さらを取出した。黒色の結晶性生成物を回収し
た。
マイスナー効果の測定はペレツトが約83Kの超伝導の
開始を有していることを示した。
実施例3Bにおいては、別の圧縮したペレツトをアルミ
ナ皿中に置き、さらを炉中に入れて空気中で１分間当り
10℃の速度で900℃に加熱し、900℃で８時間保った。次
いで炉を１分間当り２℃の速度で約100℃以下の温度ま
で放冷したのち、さらを取出した。黒色結晶性の組成物
を回収した。
マイスナー効果の測定はペレツトが約85Kの超伝導の
開始を有していることを示した。
実施例4A及び4B 公称式BiSrCa2Cu3Oxの組成物を以下のようにして調製
した。Bi2O3（2.3298g）、SrO2（1.1962g）、CaCO3（2.
0018g）及びCuO（2.3865g）をめのう乳鉢中で一緒に30
分間混合し且つ摩砕した。その粉末混合物を用いて、そ
れぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの10個のペレツトに圧
縮した。
実施例4Aにおいては、圧縮したペレツトをアルミナ皿
中に置き、その皿を炉中に入れて、空気中で１分間当り
10℃の速度で800℃に加熱し、次いで800℃で８時間保っ
た。次いで入力を切り、約100℃以下の温度まで炉を放
冷したのち、皿を取出した。黒色の結晶性生成物を回収
した。
マイスナー効果の測定はペレツトが約75Kの超伝導の
開始を有することを示した。
実施例4Bにおいては、別の圧縮したペレツトをアルミ
ナ皿中に置き、皿を炉中に入れて、空気中で１分間当り
10℃の速度で900℃に加熱し、次いで900℃で８時間保っ
た。次いで炉の入力を切り、約100℃以下の温度に放冷
したのち、さらを取出した。黒色結晶性組成物を回収し
た。
マイスナー効果の測定はペレツトが約75Kに超伝導の
開示を有することを示した。
実施例6A及び6B 公称式Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Oxの組成物を、以下のよう
にして調製した。Bi2O3（2.3298g）、Sr(NO3)2（2.1163
g）、CaCO3（1.0009g）及びCuO（1.5910g）を一緒にめ
のう乳鉢中で30分間混合し且つ摩砕した。この粉末混合
物を用いて、それぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの10個
のペレツトに圧縮した。
実施例6Aにおいては、圧縮したペレツトをアルミナ皿
中に置き、皿を炉中に入れて、空気中で１分間当り10℃
の速度で800℃に加熱し、800℃で30分間保った。次いで
入力を切り、炉が約100℃以下の温度となるまで放冷し
たのち、皿を取出した。黒色結晶性生成物を回収した。
マイスナー効果の測定はペレツトが77K以下の温度に
超伝導の開示を有することを示した。この結果は実施例
２に認められた結果と一致する。
実施例6Bにおいては、他の圧縮したペレツトをアルミ
ナ皿中に置き、その皿を炉中に入れて、１分間当り10℃
の速度で850℃に加熱し、次いで850℃で12時間保った。
次いで入力を切り、炉を約100℃以下の温度まで放冷し
たのち、皿を取出した。黒色結晶性生成物を回収した。
マイスナー効果の測定は、ペレツトが約85Kに超伝導
の開始を有することを示した。
実施例７ 公称式Bi3/2Sr3/4Ca3/4Cu3Oxの組成物を以下のように
して調製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（1.1962g）、C
aCO3（1.0009g）及びCuO（3.1816g）をめのう乳鉢中で
一緒に30分間混合及び摩砕した。その粉末をアルミナ容
器中に入れ、その容器を炉中に入れて、空気中で１分間
当り10℃の速度で850℃に加熱し、次いで850℃で12時間
保った。次いで入力を切り、炉を約100℃以下の温度ま
で放冷したのち、容器を取出した。黒色結晶性の生成物
を回収した。
マイスナー効果の測定は粉末生成物が約70Kに超伝導
の開始を有することを示した。
実施例８ 公称式Bi3/2Sr3/8Ca9/8Cu3Oxの組成物を以下のように
して調製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（0.5981g）、C
aCO3（1.5015g）及びCuO（3.1816g）をめのう乳鉢中で
一緒に30分間混合し且つ摩砕した。粉末をアルミナ容器
中に入れ、その容器を炉中に置いて、空気中で１分間当
り10℃の速度で850℃に加熱し、次いで850℃で12時間保
った。次いで入力を切り、炉を約100℃以下の温度まで
放冷したのち、容器を取出した。黒色結晶性生成物を取
得した。マイスナー効果の測定は約70Kに超伝導の開始
を有することを示した。
実施例９ 公称式Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Oxの組成物を以下のように
して調製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.3924g）、C
aCO3（2.0018g）及びCuO（3.1816g）を一緒にめのう乳
鉢中で30分間混合し且つ摩砕した。その粉末混合物を用
いて、それぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの10個のペレ
ツトに圧縮した。圧縮したペレツトの一つを金のさら中
に置き、さらを炉中に入れて、空気中で／分間当り10℃
の速度で850℃に加熱し、次いで850℃で48時間保った。
次いでペレツトを炉から取出し、空気中で急冷して黒色
結晶性生成物を回収した。
マイスナー効果の測定は生成物が約115Kに超伝導の開
始を有することを示した。
実施例10 公称式Bi2Sr2CaCu3Oxの組成物を以下のようにして調
製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.3924g）、CaCO
3（1.0009g）及びCuO（2.3865g）を一緒にめのう乳鉢中
で30分間混合し且つ摩砕した。その粉末混合物を用い
て、それぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの、10個のペレ
ツトに圧縮した。
圧縮したペレツトの一つを金の皿中に置き、皿を炉中
に入れて、１分間当り10℃の速度で空気中で850℃に加
熱し、次いで850℃で48時間保った。次いでペレツトを
炉から取出して空気中で急冷し、黒色結晶性生成物を回
収した。
マイスナー効果の測定は、生成物が約115Kに超伝導の
開始を有することを示した。
実施例11 公称式Bi3Sr3CaCu3Oxの組成物を以下のようにして調
製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.3924g）、CaCO
3（0.6800g）及びCuO（1.5910g）を一緒にめのう乳鉢中
で30分間混合し且つ摩砕した。その粉末混合物を用い
て、それぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの、10個のペレ
ツトに圧縮した。
実施例3Aにおいては、圧縮したペレツトをアルミナ皿
中に置き、皿を炉中に入れ、空気中で１分間当り10℃の
速度で800℃に加熱し、次いで800℃で８時間保った。次
いで入力を切り、炉を約100℃以下の温度まで放冷した
のち、皿を取出した。黒色結晶性生成物を回収した。
マイスナー効果の測定はペレツトが約72Kに超伝導の
開始を有することを示した。
実施例12 公称式Bi2Sr2CaCu3Oxの組成物を以下のようにして調
製した。Bi2O3（4.6596g）、SrO2（2.392g）、CaCO
3（1.0009g）及びCuO（2.3865g）をめのう乳鉢中で一緒
に30分間混合し且つ摩砕した。粉末混合物を用いて、そ
れぞれ10mmの直径と約2mmの厚さの、10個のペレツトに
圧縮した。
圧縮したペレツトの一つを金の皿中に置き、炉中に入
れて空気中で１分間当り10℃の速度で875℃に加熱し、8
75℃で36時間保った。次いで炉を１分間当り１℃の速度
で約100℃以下の温度に冷却したのち、皿を取出した。
基面中に劈開を示す板状の結晶が溶融物中で優勢であ
つた。それらを機械的に分離して、さらにキヤラクタリ
ゼーシヨンと構造の決定のために用いた。単結晶に対す
る磁束排除と電気抵抗測定は共に約95KのTcにおけるシ
ヤープな超伝導転移を示した。
この組成物の超伝導金属酸化物相はBi2Sr3-zCa2Cu2O
8+ ωとして同定されたが、ここで“Z"は約0.65であり、
“ω”は１よりも小さいがゼロよりも大でる。単結晶Ｘ
線回折データを用いてａ＝5.409Å、ｂ＝5.414Å、ｃ＝
30.914ÅのＡ−中心斜方晶系格子に基づく構造を決定し
た。
この構造は交互する二重銅−酸素曹と二重ビスマス−
酵素曹から成っていた。隣接するCu−Ｏ層の間にはCa2+
とSr2+カチオンが存在し；Sr2+カチオンはCu−ＯとBi−
Ｏ層の間にも認められた。高分解能電子顕微鏡の研究は
ｂ軸が実際には27.07Åであり、サブ格子の寸法よりも
５倍の増大を示した。この超構造は単結晶についてのＸ
線回折によつても認めることができるが、双晶は超構造
がａ及びｂ軸の両方に沿っていることを明らかにするこ
とができる。
金属酸化物超伝導相に対する式中の“z"が約0.1〜0.9
であり、“a"及び“b"が共に約5.4Åであり且つ“c"が
約31Åである場合にはα，β及びγ（この分野の熟達者
には公知であるように単位格子に伴なう角度）は約90°
であることを認識すべきである。さらに、この実施例中
に示すように、サブ格子次元の一つ又は二つ（ａ又はｂ
又はｃ）に約２乃至約10の整数を乗ずることによつて、
本発明の超伝導相の超構造を表わず格子を取得すること
ができる。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりであ
る。
1.公称式 BiaSrbCacCu3Ox 式中でａは約１〜２であり、 ｂは約3/8〜４であり、 ｃは約3/4〜２であり、 ｘは（1.5a＋ｂ＋ｃ＋ｙ）であり、ここで ｙは約２〜５であり、但し “ｂ＋c"は約3/2〜５である、 を有し且つ少なくとも70Kの超伝導転移温度を有する超
伝導組成物。
2.“a"は約3/2〜２であり、“b"は約3/2〜４であり、
“c"は約１〜3/2であり且つ“ｂ＋c"は約３〜５であ
る、上記１記載の超伝導組成物。
3.“a"は２であり、“b"は２であり且つ、“c"は１であ
る、上記２記載の超伝導組成物。
4.公称式 BiaSrbCacCu3Ox 式中でａは約１〜３であり、 ｂは約3/8〜４であり、 ｃは約3/16〜２であり、 ｘは（1.5a＋ｂ＋ｃ＋ｙ）であり、ここで ｙは約２〜５であり、但し “ｂ＋c"は約3/2〜５である、 を有し且つ少なくとも70Kの超伝導転移温度を有する超
伝導組成物。
5.“a"は約3/2〜２であり、“b"は約3/2〜４であり、
“c"は約1/2〜3/2であり、且つ“ｂ＋c"は約３〜５であ
る、上記１記載の超伝導組成物。
6.式Bi2Sr3-zCazCu2O8+ ω 式中でｚは約0.1〜約0.9の値であり； ωはゼロよりも大きく12よりも小さい値であ
る、 の金属酸化物相を含有する超伝導組成物。
7.“z"は約0.4〜約0.8である、上記６記載の超伝導組成
物。
8.“z"は0.6〜0.7であり、且つ該金属酸化物相はａ＝5.
409Å、ｂ＝5.414Å、ｃ＝30.914Åを有するＡ−中心斜
方晶系格子に基づく構造を有する上記６記載の超伝導組
成物。
9.本質的に、上記１又は４又は６記載の組成物を提供す
るような化学量論的な量の酸化物又は酸化物前駆体を混
合し；その混合物を空気中で約775〜900℃の温度に加熱
し且つ該温度で約８〜48時間保持して該組成物を生成さ
せ；該組成物を100℃よりも低い温度に冷却することか
ら成る超伝導組成物の製造方法。
10.該加熱した組成物を100℃よりも低い温度で冷却する
ことによつて冷却する、上記４記載の方法。
11.酸化物又は酸化物前駆体の化学量論的な量は上記５
記載の組成物を提供するように選択する上記４記載の方
法。
12.上記１、４又は６記載の組成物から成る導体材料を
少なくとも77Kから115Kまでの温度に冷却する工程、お
よび 該導体材料を該温度内に保ちながら該導体材料内に電
流の流れを開始する工程 を有する電気抵抗による損失なしに導体材料内に電流を
導くための方法。
13.超伝導材料は上記１、４又は６記載の組成物を含ん
で成る改良したジヨセフソン効果装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スブラマニアン，ムニールパラム・アツ パドライ アメリカ合衆国デラウエア州19720 ニ ユーキヤツスル・ダツトンドライブ119 (56)参考文献 特許2629771（ＪＰ，Ｂ２) 特許2506892（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−43268（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−79608（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 1/00 - 57/00 H01L 39/00 - 39/24 H01B 12/00 - 13/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】式 Bi2Sr3-zCazCu2O8+ ω 式中でｚは約0.1〜約0.9の値であり； ωはゼロよりも大きく12よりも小さい値である、 の金属酸化物相を含有する超伝導組成物。
  2. 【請求項２】“z"は約0.4〜約0.8である、請求の範囲第
    １項記載の超伝導組成物。
  3. 【請求項３】“z"は0.6〜0.7であり、且つ該金属酸化物
    相はａ＝5.409Å、ｂ＝5.414Å、ｃ＝30.914Åを有する
    Ａ−中心斜方晶系格子に基づく構造を有する請求の範囲
    第１項記載の超伝導組成物。
JP1502391A 1988-02-08 1989-02-03 超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法 Expired - Fee Related JP2850310B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15310788A 1988-02-08 1988-02-08
US153107 1988-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03502918A JPH03502918A (ja) 1991-07-04
JP2850310B2 true JP2850310B2 (ja) 1999-01-27

Family

ID=22545802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1502391A Expired - Fee Related JP2850310B2 (ja) 1988-02-08 1989-02-03 超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JP2850310B2 (ja)
KR (1) KR970000482B1 (ja)
AU (1) AU617765B2 (ja)
CA (1) CA1341237C (ja)
DK (1) DK172938B1 (ja)
HU (1) HU217018B (ja)
NO (1) NO180043C (ja)
RU (1) RU2056068C1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE58908712D1 (de) * 1988-02-05 1995-01-19 Hoechst Ag Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung.
JPH01212227A (ja) * 1988-02-17 1989-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 酸化物超伝導材料
DE4108869A1 (de) * 1991-03-19 1992-09-24 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung eines bismut enthaltenden supraleitenden materials
RU2460175C1 (ru) * 2011-05-12 2012-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН Сверхпроводящий композиционный материал на основе втсп соединений и способ его получения

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2629771B2 (ja) 1988-02-05 1997-07-16 松下電器産業株式会社 酸化物超伝導材料

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181481A (en) * 1991-03-25 1993-01-26 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having multiple furnace sections
JPH0643268A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Casio Comput Co Ltd ストップウオッチ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2629771B2 (ja) 1988-02-05 1997-07-16 松下電器産業株式会社 酸化物超伝導材料

Also Published As

Publication number Publication date
HUT57939A (en) 1991-12-30
AU617765B2 (en) 1991-12-05
DK188190D0 (da) 1990-08-07
CA1341237C (en) 2001-05-22
AU3068989A (en) 1989-08-25
NO180043B (no) 1996-10-28
NO903160D0 (no) 1990-07-13
KR970000482B1 (ko) 1997-01-13
RU2056068C1 (ru) 1996-03-10
NO180043C (no) 1997-02-05
JPH03502918A (ja) 1991-07-04
HU891437D0 (en) 1991-11-28
DK188190A (da) 1990-08-07
KR900700390A (ko) 1990-08-13
DK172938B1 (da) 1999-10-11
NO903160L (no) 1990-07-13
HU217018B (hu) 1999-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Phase diagram of SrO CaO CuO ternary system
US4894361A (en) Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-O compositions and processes for manufacture and use
EP0404840A1 (en) Superconducting composition and process for manufacture
JP2850310B2 (ja) 超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法
KR970002894B1 (ko) 초전도 산화 금속 조성물
US6855670B1 (en) Superconducting bismuth-strontium-calcium-copper oxide compositions and process for manufacture
US5017554A (en) Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-Cu-O compositions and processes for manufacture and use
US5389603A (en) Oxide superconductors, and devices and systems comprising such a superconductor
US5264414A (en) Superconducting metal oxide (Tl,Bi)1 Sr2 Ca2 Cu3 O.sub.y
EP0489087B1 (en) Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use
Shrivastava Synthesis of high-TC superconducting cuprate materials through solid state reaction route
US5219833A (en) Process for manufacturing single phase Tl2 Ba2 CuO6-x superconductors
EP0441893B1 (en) Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use
EP0428630B1 (en) Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use
JP2749194B2 (ja) Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体の製法
Maqsood et al. Role of Pb substitution and a study of synthesizing procedure for Bi-based superconductors
EP0441903A1 (en) Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use
JPH0230618A (ja) 酸化物高温超電導体
WO1991011391A1 (en) Superconducting metal oxyde compositions

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees