JP2859516B2 - 酸化物超電導体およびその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体およびその製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導体および
その製造方法に関するものであり、特に、液体窒素温度
以上の高い超電導転移温度(Tc=134K)を持つ酸
化物超電導体およびその製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものであり、特に、液体窒素温度
以上の高い超電導転移温度(Tc=134K)を持つ酸
化物超電導体およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】超電導体は、電気抵抗がゼロである、完
全反磁性である、ジョセフソン効果がある、といった他
の物質にない特徴を持っており、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、
高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている。
全反磁性である、ジョセフソン効果がある、といった他
の物質にない特徴を持っており、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、
高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている。
【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を持つ酸化物超電導体(La1-X BaX )2
CuO4 が見い出され、それ以後、YBa2 Cu3 O7
(Tc=90K)、Bi−Sr−Ca−Cu−O(Tc
=110K)、Tl−Ba−Ca−Cu−O(Tc=1
25K)など、相次いで高い超電導転移温度Tcを有す
る酸化物超電導体が報告されている。現在は、これらの
物質の作製法、物性、応用等に関して、多くの研究がな
されている。
ミュラー(Muller)により約30Kという高い超電導転
移温度Tcを持つ酸化物超電導体(La1-X BaX )2
CuO4 が見い出され、それ以後、YBa2 Cu3 O7
(Tc=90K)、Bi−Sr−Ca−Cu−O(Tc
=110K)、Tl−Ba−Ca−Cu−O(Tc=1
25K)など、相次いで高い超電導転移温度Tcを有す
る酸化物超電導体が報告されている。現在は、これらの
物質の作製法、物性、応用等に関して、多くの研究がな
されている。
【0004】最近、超電導転移温度Tc=133.5K
の超電導体が、Hg−Ba−Ca−Cu−O系のセラミ
ックスで確認された(A.シリングら、ネイチャー
(A.Schilling et al.,Natur
e)363(1993)56.)。この超電導体につい
ては、超電導相の結晶構造は明確にされていない。しか
しながら、透過型電子顕微鏡の格子像観察から、化学式
HgBa2 Ca2 Cu3 O Y (Yは任意)で表わされ、
c軸と垂直方向にHgOZ −BaO−CuO2 −Ca−
CuO2 −Ca−CuO2 −BaOの8原子層が積み重
なった結晶構造を有している物質が高い超電導転移温度
Tcを示していると推察している。
の超電導体が、Hg−Ba−Ca−Cu−O系のセラミ
ックスで確認された(A.シリングら、ネイチャー
(A.Schilling et al.,Natur
e)363(1993)56.)。この超電導体につい
ては、超電導相の結晶構造は明確にされていない。しか
しながら、透過型電子顕微鏡の格子像観察から、化学式
HgBa2 Ca2 Cu3 O Y (Yは任意)で表わされ、
c軸と垂直方向にHgOZ −BaO−CuO2 −Ca−
CuO2 −Ca−CuO2 −BaOの8原子層が積み重
なった結晶構造を有している物質が高い超電導転移温度
Tcを示していると推察している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、超電導
転移温度Tc=133.5Kの超電導体が確認された
が、超電導を示す結晶相の結晶構造は明確になっていな
かった。また、上記A.シリングらは、前駆体としてB
a2 CaCu2 OY を作製した後に、HgOと混合し、
石英管中に真空封入し、さらにスチール容器中に入れて
800℃で5時間焼成することにより、この超電導体を
作製したと報告している。しかしながら、前駆体とHg
Oの混合比は明らかにされていない。また、焼成後スチ
ール容器中の石英管は割れていたと報告しており、彼ら
の実験を再現することは困難であった。このように、超
電導転移温度Tc=133.5Kの超電導性を示す材料
の製造方法が確立されていないため、同等の超電導性を
再現することは極めて難しかった。
転移温度Tc=133.5Kの超電導体が確認された
が、超電導を示す結晶相の結晶構造は明確になっていな
かった。また、上記A.シリングらは、前駆体としてB
a2 CaCu2 OY を作製した後に、HgOと混合し、
石英管中に真空封入し、さらにスチール容器中に入れて
800℃で5時間焼成することにより、この超電導体を
作製したと報告している。しかしながら、前駆体とHg
Oの混合比は明らかにされていない。また、焼成後スチ
ール容器中の石英管は割れていたと報告しており、彼ら
の実験を再現することは困難であった。このように、超
電導転移温度Tc=133.5Kの超電導性を示す材料
の製造方法が確立されていないため、同等の超電導性を
再現することは極めて難しかった。
【0006】本発明の目的は、超電導転移温度Tc=1
34Kを示すHg−Ba−Ca−Cu−O系酸化物超電
導体およびこれらを再現性良く製造できる方法を提供す
ることにある。
34Kを示すHg−Ba−Ca−Cu−O系酸化物超電
導体およびこれらを再現性良く製造できる方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明による酸
化物超電導体は、水銀、Ba、Ca、銅および酸素から
なり、化学式(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 O
Y (ただし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.7
5)で表わされる。
化物超電導体は、水銀、Ba、Ca、銅および酸素から
なり、化学式(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 O
Y (ただし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.7
5)で表わされる。
【0008】請求項2の発明による酸化物超電導体は、
請求項1の発明において、c軸と垂直方向に(Hg,C
u)OZ −BaO−CuO2 −Ca−CuO2 −Ca−
CuO2 −BaOの8原子層が積み重なった結晶構造
(ただし、Zは0〜0.75)を有している。
請求項1の発明において、c軸と垂直方向に(Hg,C
u)OZ −BaO−CuO2 −Ca−CuO2 −Ca−
CuO2 −BaOの8原子層が積み重なった結晶構造
(ただし、Zは0〜0.75)を有している。
【0009】請求項3の発明による酸化物超電導体の製
造方法は、水銀、Ba、Ca、銅および酸素からなり、
化学式(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 OY (た
だし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.75)で表
わされる酸化物超電導体の製造方法であって、水銀、B
a、Caおよび銅を、(Hg+Ba):Ca:Cu=
b:1:c,Hg:Ba=(1−a):a(ただし、
0.625≦a≦0.714、1≦b≦3、1.667
≦c≦3.444)で表わされるモル比になるように原
料を混合し、圧縮成形するステップと、圧縮成形により
得られた成形体を熱処理するステップとを備えている。
造方法は、水銀、Ba、Ca、銅および酸素からなり、
化学式(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 OY (た
だし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.75)で表
わされる酸化物超電導体の製造方法であって、水銀、B
a、Caおよび銅を、(Hg+Ba):Ca:Cu=
b:1:c,Hg:Ba=(1−a):a(ただし、
0.625≦a≦0.714、1≦b≦3、1.667
≦c≦3.444)で表わされるモル比になるように原
料を混合し、圧縮成形するステップと、圧縮成形により
得られた成形体を熱処理するステップとを備えている。
【0010】請求項4の発明による酸化物超電導体の製
造方法は、請求項3の発明において、成形体を熱処理す
るステップが、密閉容器中で行なわれることを特徴とし
ている。
造方法は、請求項3の発明において、成形体を熱処理す
るステップが、密閉容器中で行なわれることを特徴とし
ている。
【0011】請求項5の発明による酸化物超電導体の製
造方法は、請求項3の発明において、熱処理の温度が6
40〜780℃であることを特徴としている。
造方法は、請求項3の発明において、熱処理の温度が6
40〜780℃であることを特徴としている。
【0012】
【発明の作用効果】請求項1および請求項2の発明によ
れば、134Kという現在(1993年6月)最高の超
電導転移温度Tcを示す酸化物超電導体を得ることがで
きる。
れば、134Kという現在(1993年6月)最高の超
電導転移温度Tcを示す酸化物超電導体を得ることがで
きる。
【0013】また、請求項3ないし請求項5の発明によ
れば、134Kという最高の超電導転移温度Tcを示す
酸化物超電導体を、良好な再現性で製造することができ
る。
れば、134Kという最高の超電導転移温度Tcを示す
酸化物超電導体を、良好な再現性で製造することができ
る。
【0014】
【実施例】純度99%以上のHgO、BaO、CaOお
よびCuOの各粉末を、表1および表2に示す種々の混
合比で秤量、混合し、800kg/cm2 の圧力でペレ
ット状に成形した。その成形体を金チューブ中に入れ、
その両端をつぶして閉じた。これをさらに石英管に真空
封入し、表1および表2に示す種々の条件で焼成した。
よびCuOの各粉末を、表1および表2に示す種々の混
合比で秤量、混合し、800kg/cm2 の圧力でペレ
ット状に成形した。その成形体を金チューブ中に入れ、
その両端をつぶして閉じた。これをさらに石英管に真空
封入し、表1および表2に示す種々の条件で焼成した。
【0015】このようにして得られた酸化物超電導体に
ついて、超電導特性の評価として、直流磁化率および電
気抵抗率の温度依存性を測定した。また、得られた焼結
体の結晶相を粉末X線回折(CuKα線使用)で調べ
た。焼結後に超電導性が得られている試料については、
酸素気流中で300℃、6時間のアニール処理を施し
た。
ついて、超電導特性の評価として、直流磁化率および電
気抵抗率の温度依存性を測定した。また、得られた焼結
体の結晶相を粉末X線回折(CuKα線使用)で調べ
た。焼結後に超電導性が得られている試料については、
酸素気流中で300℃、6時間のアニール処理を施し
た。
【0016】出発組成、焼成条件および磁化率測定結果
を表1および表2にまとめる。表1および表2におい
て、組成は、Hg:Ba:Ca:Cuの仕込組成のモル
比を示す。また、反磁化における○、△および×の印
は、それぞれ、超電導転移温度Tc≧134K、超電導
転移温度Tc<134K、5K以上の温度で非超電導で
あることを示す。また、○および△の試料については、
5Kにおける磁化率を併記する。
を表1および表2にまとめる。表1および表2におい
て、組成は、Hg:Ba:Ca:Cuの仕込組成のモル
比を示す。また、反磁化における○、△および×の印
は、それぞれ、超電導転移温度Tc≧134K、超電導
転移温度Tc<134K、5K以上の温度で非超電導で
あることを示す。また、○および△の試料については、
5Kにおける磁化率を併記する。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】図1は、表1中のNo.11のアニール後
の試料の磁化率−温度依存性を示す図である。磁化率の
測定にはSQUIDを用い、零磁場中で試料を冷却した
後、磁場を印加し、外部磁場10エルステッドの磁場中
を昇温する条件(零磁場冷却)と、外部磁場10エルス
テッドの磁場中を降温する条件(磁場中冷却)との2つ
の条件下で測定した。図1において、横軸は温度(K)
を示し、縦軸は磁化率M/H(10-3emu/g)を示
す。
の試料の磁化率−温度依存性を示す図である。磁化率の
測定にはSQUIDを用い、零磁場中で試料を冷却した
後、磁場を印加し、外部磁場10エルステッドの磁場中
を昇温する条件(零磁場冷却)と、外部磁場10エルス
テッドの磁場中を降温する条件(磁場中冷却)との2つ
の条件下で測定した。図1において、横軸は温度(K)
を示し、縦軸は磁化率M/H(10-3emu/g)を示
す。
【0020】また、図2は、図1の部分拡大図である。
図2において、横軸は温度(K)を示し、縦軸は磁化率
M/H(10-4emu/g)を示す。
図2において、横軸は温度(K)を示し、縦軸は磁化率
M/H(10-4emu/g)を示す。
【0021】図1および図2を参照して、磁化率は急峻
な超電導転移を示し、超電導転移温度Tcが134Kで
あることがわかる。また、5Kにおける超電導体積分率
は、磁場中冷却測定の結果から、17%程度と見積もる
ことができる。
な超電導転移を示し、超電導転移温度Tcが134Kで
あることがわかる。また、5Kにおける超電導体積分率
は、磁場中冷却測定の結果から、17%程度と見積もる
ことができる。
【0022】図3は、表1中のNo.11のアニール後
の試料の電気抵抗率−温度依存性を示す図である。電気
抵抗率の測定には、四端子測定法を用い、試料を室温
(約300K)から冷却する条件で測定した。図3にお
いて、横軸は温度(K)を示し、縦軸は電気抵抗率(Ω
cm)を示している。
の試料の電気抵抗率−温度依存性を示す図である。電気
抵抗率の測定には、四端子測定法を用い、試料を室温
(約300K)から冷却する条件で測定した。図3にお
いて、横軸は温度(K)を示し、縦軸は電気抵抗率(Ω
cm)を示している。
【0023】図3を参照して、抵抗率は137Kから急
激に減少し、87Kでゼロ抵抗を示している。また、こ
の結果より、抵抗率は、127K程度でゼロになる可能
性を示している。
激に減少し、87Kでゼロ抵抗を示している。また、こ
の結果より、抵抗率は、127K程度でゼロになる可能
性を示している。
【0024】次に、同試料(試料No.11アニール後
試料)中に含まれる結晶粒の組成を、X線マイクロアナ
ライザーで分析した。試料の研磨面に約1μm径の電子
線を任意に当てて、組成を分析した。その結果を表3に
示す。
試料)中に含まれる結晶粒の組成を、X線マイクロアナ
ライザーで分析した。試料の研磨面に約1μm径の電子
線を任意に当てて、組成を分析した。その結果を表3に
示す。
【0025】
【表3】
【0026】表3を参照して、No.1、2、3、5、
7、11、12、13、14、17、19、20、2
1、22、24、25の測定点は、比較的同程度の比率
となっている。平均をとると、Hg:Ba:Ca:Cu
=7.1:24.6:24.9:43.4となる。化学
式HgBa2 Ca2 Cu3 OY で表わされる物質であれ
ば、この比は12.5:25.0:25.0:37.5
となるはずであるが、分析値はこれと比較すると明らか
に水銀が少なく銅が多い組成となっている。この結果
は、得られた試料が、水銀が銅で部分置換された(H
g,Cu)Ba2 Ca 2 Cu3 OY であることを強く示
唆している。
7、11、12、13、14、17、19、20、2
1、22、24、25の測定点は、比較的同程度の比率
となっている。平均をとると、Hg:Ba:Ca:Cu
=7.1:24.6:24.9:43.4となる。化学
式HgBa2 Ca2 Cu3 OY で表わされる物質であれ
ば、この比は12.5:25.0:25.0:37.5
となるはずであるが、分析値はこれと比較すると明らか
に水銀が少なく銅が多い組成となっている。この結果
は、得られた試料が、水銀が銅で部分置換された(H
g,Cu)Ba2 Ca 2 Cu3 OY であることを強く示
唆している。
【0027】また、(Hg,Cu)Ba2 Ca2 Cu3
OY 相と考えられる結晶粒中のHg比率は、11.9
(No.25)から3.8(No.21)まで変動があ
る。これは、(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 O
Y のXが0.05〜0.7の範囲で固溶体が存在してい
ることを示している。
OY 相と考えられる結晶粒中のHg比率は、11.9
(No.25)から3.8(No.21)まで変動があ
る。これは、(Hg1-X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 O
Y のXが0.05〜0.7の範囲で固溶体が存在してい
ることを示している。
【0028】図4は、試料No.11のアニール後試料
の粉末X線回折パターンを示す図である。図4におい
て、横軸は任意単位でのX線強度を示し、縦軸は回折角
2θ(度)を示している。
の粉末X線回折パターンを示す図である。図4におい
て、横軸は任意単位でのX線強度を示し、縦軸は回折角
2θ(度)を示している。
【0029】図5は、粉末X線回折パターンのシミュレ
ーションを示す図である。図5において、横軸は任意単
位でのX線強度を示し、縦軸は回折角2θ(度)を示し
ている。(a)は、シリングらが主張しているc軸と垂
直方向にHgOZ −BaO−CuO2 −Ca−CuO2
−Ca−CuO2 −BaOの8原子層が積み重なった、
HgBa2 Ca2 Cu3 OY の粉末X線回折シミュレー
ションパターンを示す図である。一方、(b)は、水銀
を半分銅で置換した、(Hg0.5 Cu0.5 )Ba2 Ca
2 Cu3 OY のシミュレーションパターンを示す図であ
る。
ーションを示す図である。図5において、横軸は任意単
位でのX線強度を示し、縦軸は回折角2θ(度)を示し
ている。(a)は、シリングらが主張しているc軸と垂
直方向にHgOZ −BaO−CuO2 −Ca−CuO2
−Ca−CuO2 −BaOの8原子層が積み重なった、
HgBa2 Ca2 Cu3 OY の粉末X線回折シミュレー
ションパターンを示す図である。一方、(b)は、水銀
を半分銅で置換した、(Hg0.5 Cu0.5 )Ba2 Ca
2 Cu3 OY のシミュレーションパターンを示す図であ
る。
【0030】図4および図5を参照して、実測の回折ピ
ークから、主相はa=3.85Å、c=15.7Åの正
方晶系の単位格子を有する結晶相であることがわかる。
2つのシミュレーションパターンはかなり似ているが、
顕著な違いは、002反射と003反射のピーク強度が
逆転しているところ、および102反射と105反射の
ピーク強度比(I(102)/I(105))が図5
(a)では2、図5(b)では1であるところに現れて
いる。図4の実測パターンでは、002反射より003
反射の方がピーク強度が強くなっている。また、102
反射と105反射のピーク強度は同程度である。この結
果は、得られた試料が、水銀が銅で部分置換された(H
g,Cu)Ba2 Ca2 Cu3 OY であることを強く示
唆しており、X線マイクロアナライザーの結果を支持し
ている。
ークから、主相はa=3.85Å、c=15.7Åの正
方晶系の単位格子を有する結晶相であることがわかる。
2つのシミュレーションパターンはかなり似ているが、
顕著な違いは、002反射と003反射のピーク強度が
逆転しているところ、および102反射と105反射の
ピーク強度比(I(102)/I(105))が図5
(a)では2、図5(b)では1であるところに現れて
いる。図4の実測パターンでは、002反射より003
反射の方がピーク強度が強くなっている。また、102
反射と105反射のピーク強度は同程度である。この結
果は、得られた試料が、水銀が銅で部分置換された(H
g,Cu)Ba2 Ca2 Cu3 OY であることを強く示
唆しており、X線マイクロアナライザーの結果を支持し
ている。
【0031】一般に、CuO2 面に0.05〜0.50
の正孔が注入されたときに、超電導性が得られることが
知られている(J.B.トランスら、フィジカC(J.
B.Torrance et al., Physic
a C)162−164(1989)291.)。本発
明の(Hg,Cu)Ba2 Ca2 Cu3 OY は、良好な
超電導性を示している。そこで、酸素量Y(水銀を含む
原子層の酸素量Z)を逆に推測することができる。すな
わち、(Hg,Cu)OZ 層の水銀と銅が+2価とする
と、この層の酸素量Zが0.075〜0.75のときに
超電導性が得られると言い換えることができる。Zが0
であっても水銀あるいは銅が+2価と+1価との混合原
子価を採るとすれば、CuO2 面への正孔注入は可能で
ある。このことから、Zは0〜0.75(Yは8〜8.
75)と考えられる。
の正孔が注入されたときに、超電導性が得られることが
知られている(J.B.トランスら、フィジカC(J.
B.Torrance et al., Physic
a C)162−164(1989)291.)。本発
明の(Hg,Cu)Ba2 Ca2 Cu3 OY は、良好な
超電導性を示している。そこで、酸素量Y(水銀を含む
原子層の酸素量Z)を逆に推測することができる。すな
わち、(Hg,Cu)OZ 層の水銀と銅が+2価とする
と、この層の酸素量Zが0.075〜0.75のときに
超電導性が得られると言い換えることができる。Zが0
であっても水銀あるいは銅が+2価と+1価との混合原
子価を採るとすれば、CuO2 面への正孔注入は可能で
ある。このことから、Zは0〜0.75(Yは8〜8.
75)と考えられる。
【0032】図6は、Hg、Ba、CaおよびCuの4
元系組成図を示す。また、図7は、図6中の平面Aであ
り、Tc=134Kを示す超電導材料が得られる組成領
域を示す図である。すなわち、仕込組成においてHg:
Baを1:2とし、焼成温度を700℃、焼成時間を6
時間とした場合の結果である。図中の白丸はTc(マイ
スナー)が134Kを記録した組成を、黒丸は134K
未満のTcあるいは超電導を示さなかった組成を示して
いる。
元系組成図を示す。また、図7は、図6中の平面Aであ
り、Tc=134Kを示す超電導材料が得られる組成領
域を示す図である。すなわち、仕込組成においてHg:
Baを1:2とし、焼成温度を700℃、焼成時間を6
時間とした場合の結果である。図中の白丸はTc(マイ
スナー)が134Kを記録した組成を、黒丸は134K
未満のTcあるいは超電導を示さなかった組成を示して
いる。
【0033】図7を参照して、白丸の部分を囲む組成
は、(Hg+Ba):Ca:Cu=b:1:c,Hg:
Ba=(1−a):a(ただし、1≦b≦3、1.66
7≦c≦3.444)で表わされる。
は、(Hg+Ba):Ca:Cu=b:1:c,Hg:
Ba=(1−a):a(ただし、1≦b≦3、1.66
7≦c≦3.444)で表わされる。
【0034】A.シリングらは、高い超電導転移温度T
c(〜130K)を示す物質はHgBa2 Ca2 Cu3
OY であろうと推察しているが、そのままの仕込組成で
混合したところ、超電導性は得られなかった。
c(〜130K)を示す物質はHgBa2 Ca2 Cu3
OY であろうと推察しているが、そのままの仕込組成で
混合したところ、超電導性は得られなかった。
【0035】次に、表1および表2における水銀の仕込
量を変えた場合の組成について注目してみる。Hg:B
a=(0.8〜1.2):2のときに、超電導転移温度
Tc=134Kを示す超電導材料が得られている。言い
換えると、Hg:Ba=(1−a):a(ただし、0.
625≦a≦0.714)のときとなる。
量を変えた場合の組成について注目してみる。Hg:B
a=(0.8〜1.2):2のときに、超電導転移温度
Tc=134Kを示す超電導材料が得られている。言い
換えると、Hg:Ba=(1−a):a(ただし、0.
625≦a≦0.714)のときとなる。
【0036】また、表1および表2を参照して、試料N
o.37〜50では、焼成温度を検討しているが、64
0〜780℃が適当であった。また、試料No.3〜
5、No.42〜44では焼成時間を変化させている
が、いずれも超電導転移温度Tcは134Kであった。
o.37〜50では、焼成温度を検討しているが、64
0〜780℃が適当であった。また、試料No.3〜
5、No.42〜44では焼成時間を変化させている
が、いずれも超電導転移温度Tcは134Kであった。
【0037】なお、本実施例で示した以外にも数多く試
料を作製しているが、表記の仕込組成の範囲内で混合し
た場合、原料の種類や密閉容器の種類に依らず、得られ
た試料は再現性良く超電導転移温度Tc=134Kを示
した。
料を作製しているが、表記の仕込組成の範囲内で混合し
た場合、原料の種類や密閉容器の種類に依らず、得られ
た試料は再現性良く超電導転移温度Tc=134Kを示
した。
【0038】また、密閉容器を用いずに、酸素気流中、
アルゴン気流中あるいは空気中で焼成を行なったとこ
ろ、500℃以上では水銀の蒸発が起こり、(Hg,C
u)Ba2 Ca2 Cu3 OY は得られなかった。
アルゴン気流中あるいは空気中で焼成を行なったとこ
ろ、500℃以上では水銀の蒸発が起こり、(Hg,C
u)Ba2 Ca2 Cu3 OY は得られなかった。
【図1】試料No.11のアニール後試料の磁化率−温
度依存性を示す図である。
度依存性を示す図である。
【図2】試料No.11のアニール後試料の磁化率−温
度依存性を示す図である。
度依存性を示す図である。
【図3】試料No.11のアニール後試料の電気抵抗率
−温度依存性を示す図である。
−温度依存性を示す図である。
【図4】試料No.11のアニール後試料の粉末X線回
折パターンを示す図である。
折パターンを示す図である。
【図5】粉末X線回折パターンのシミュレーションを示
す図である。
す図である。
【図6】Hg、Ba、CaおよびCuの4元系組成図で
ある。
ある。
【図7】超電導転移温度Tc=134Kを示す超電導材
料が得られる組成領域を示す図である。
料が得られる組成領域を示す図である。
フロントページの続き (73)特許権者 391004481 財団法人国際超電導産業技術研究センタ ー 東京都港区新橋5丁目34番3号 栄進開 発ビル6階 (72)発明者 伊藤 睦 東京都江東区東雲一丁目10番13号 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10番13号 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 井澤 和幸 東京都江東区東雲一丁目10番13号 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10番13号 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 山内 尚雄 東京都江東区東雲一丁目10番13号 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 東京都江東区東雲一丁目10番13号 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 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 12/00 ZAA C01G 1/00 C01G 13/00 ZAA C04B 35/00 ZAA H01B 13/00 565 JICSTファイル(JOIS)
Claims (5)
- 【請求項1】 水銀、Ba、Ca、銅および酸素からな
り、化学式(Hg1- X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 OY
(ただし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.75)
で表わされる酸化物超電導体。 - 【請求項2】 c軸と垂直方向に(Hg,Cu)OZ −
BaO−CuO2 −Ca−CuO2 −Ca−CuO2 −
BaOの8原子層が積み重なった結晶構造(ただし、Z
は0〜0.75)を有する、請求項1記載の酸化物超電
導体。 - 【請求項3】 水銀、Ba、Ca、銅および酸素からな
り、化学式(Hg1- X CuX )Ba2 Ca2 Cu3 OY
(ただし、Xは0.05〜0.7、Yは8〜8.75)
で表わされる酸化物超電導体の製造方法であって、 水銀、Ba、Caおよび銅を、(Hg+Ba):Ca:
Cu=b:1:c,Hg:Ba=(1−a):a(ただ
し、0.625≦a≦0.714、1≦b≦3、1.6
67≦c≦3.444)で表わされるモル比になるよう
に原料を混合し、圧縮成形するステップと、 前記圧縮成形により得られた成形体を熱処理するステッ
プとを備える、酸化物超電導体の製造方法。 - 【請求項4】 前記成形体を熱処理するステップは、密
閉容器中で行なわれることを特徴とする、請求項3記載
の酸化物超電導体の製造方法。 - 【請求項5】 前記熱処理の温度が640〜780℃で
あることを特徴とする、請求項3記載の酸化物超電導体
の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155444A JP2859516B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
US08/264,660 US5534490A (en) | 1993-06-25 | 1994-06-23 | (Hg,Cu)Ba2 Ca2 Cu3 Oy oxide superconductor and method of preparing the same |
DE69422230T DE69422230T2 (de) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Oxyd-Supraleiter und Verfahren zur Herstellung |
EP94109838A EP0632512B1 (en) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Oxide superconductor and method of preparing the same |
US08/591,990 US5599775A (en) | 1993-06-25 | 1996-01-26 | (Hg Cu)Bg2 Ca2 Cu3 Oy oxide superconductor and method of preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155444A JP2859516B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0737442A JPH0737442A (ja) | 1995-02-07 |
JP2859516B2 true JP2859516B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15606176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5155444A Expired - Lifetime JP2859516B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5534490A (ja) |
EP (1) | EP0632512B1 (ja) |
JP (1) | JP2859516B2 (ja) |
DE (1) | DE69422230T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2859516B2 (ja) * | 1993-06-25 | 1999-02-17 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
JPH0753212A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-02-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 高温超伝導体およびその作製法 |
US5906964A (en) * | 1997-01-15 | 1999-05-25 | University Of Houston | High temperature superconducting tape and method of manufacture |
JP3289134B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2002-06-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 不確定性原理に基づく低異方性高温超伝導体とその製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2859516B2 (ja) * | 1993-06-25 | 1999-02-17 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5155444A patent/JP2859516B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-23 US US08/264,660 patent/US5534490A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-24 EP EP94109838A patent/EP0632512B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-24 DE DE69422230T patent/DE69422230T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-26 US US08/591,990 patent/US5599775A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
US5599775A (en) | 1997-02-04 |
JPH0737442A (ja) | 1995-02-07 |
DE69422230T2 (de) | 2000-08-24 |
EP0632512B1 (en) | 1999-12-22 |
US5534490A (en) | 1996-07-09 |
EP0632512A3 (en) | 1996-12-11 |
DE69422230D1 (de) | 2000-01-27 |
EP0632512A2 (en) | 1995-01-04 |
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---|---|---|---|
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