JP3136281B2 - 酸化物超電導体及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体及びその製造方法Info
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- JP3136281B2 JP3136281B2 JP09164324A JP16432497A JP3136281B2 JP 3136281 B2 JP3136281 B2 JP 3136281B2 JP 09164324 A JP09164324 A JP 09164324A JP 16432497 A JP16432497 A JP 16432497A JP 3136281 B2 JP3136281 B2 JP 3136281B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、均一な高臨界電流
密度を有する等の優れた超電導特性を示す酸化物超電導
体及びその製造方法に関し、電流リード、磁気軸受け、
磁気シールド、バルクマグネット等に適用し得るもので
ある。
密度を有する等の優れた超電導特性を示す酸化物超電導
体及びその製造方法に関し、電流リード、磁気軸受け、
磁気シールド、バルクマグネット等に適用し得るもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の酸化物超電導体の製造方
法としては、ＲＥ化合物（ＲＥはＹを含む希土類元
素）、Ｂａ化合物及びＣｕ化合物を含む原料混合体に、
少なくとも該原料混合体の融点より高い温度領域におけ
る焼成工程を含む処理を施してＲＥーＢａーＣｕーＯ系
酸化物超電導体を製造する製造方法が知られている（特
公平７−５１４６３号）。
法としては、ＲＥ化合物（ＲＥはＹを含む希土類元
素）、Ｂａ化合物及びＣｕ化合物を含む原料混合体に、
少なくとも該原料混合体の融点より高い温度領域におけ
る焼成工程を含む処理を施してＲＥーＢａーＣｕーＯ系
酸化物超電導体を製造する製造方法が知られている（特
公平７−５１４６３号）。
【０００３】この製造方法では、ＲＥ、Ｂａ、Ｃｕの化
合物を所定のモル比で混合した原料混合体を、一度融解
させた後、急冷凝固させ、この凝固した原料混合体を微
細に粉砕して、再び部分的に液相を呈する高温領域に加
熱して、その後徐冷することによって超電導相を成長さ
せる。そしてさらに、酸素雰囲気中でアニール処理を行
うことにより、比較的高い臨界電流密度を示す酸化物超
電導体を得ている。
合物を所定のモル比で混合した原料混合体を、一度融解
させた後、急冷凝固させ、この凝固した原料混合体を微
細に粉砕して、再び部分的に液相を呈する高温領域に加
熱して、その後徐冷することによって超電導相を成長さ
せる。そしてさらに、酸素雰囲気中でアニール処理を行
うことにより、比較的高い臨界電流密度を示す酸化物超
電導体を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記製造方法では、ＲＥーＢａーＣｕーＯ系超電導体を
形成するための原料混合体を一度融解する際に、原料の
凝集粗大化が起こってしまう。そこで、原料を均一に分
散させるために、非常に微細に原料を粉砕する必要があ
った。さらに、微細な原料を用いて溶融再結晶化した試
料は密度が非常に高くなるために、酸素の拡散速度が遅
くなり、酸素アニール時間が非常に長くなるという間題
点があった。
上記製造方法では、ＲＥーＢａーＣｕーＯ系超電導体を
形成するための原料混合体を一度融解する際に、原料の
凝集粗大化が起こってしまう。そこで、原料を均一に分
散させるために、非常に微細に原料を粉砕する必要があ
った。さらに、微細な原料を用いて溶融再結晶化した試
料は密度が非常に高くなるために、酸素の拡散速度が遅
くなり、酸素アニール時間が非常に長くなるという間題
点があった。
【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、均一なより高い臨界電流密度を有する
超電導特性を有する酸化物超電導体及びその簡易且つ低
コストな製造方法を提供することを目的とする。
れたものであり、均一なより高い臨界電流密度を有する
超電導特性を有する酸化物超電導体及びその簡易且つ低
コストな製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１の発明は、材料全体がｃ軸に配
向して、実質的に単結晶状のREBa 2 Cu 3 O 7-x 相(REはYを含
む1種又は2種以上の希土類元素)中にRE 2 BaCuO 5 相および
10〜500μmの径を有する空孔が分散し、全体の密度が５
〜６ｇ／ｃｍ 3 であることを特徴とする酸化物超電導体
である 。
の手段として、請求項１の発明は、材料全体がｃ軸に配
向して、実質的に単結晶状のREBa 2 Cu 3 O 7-x 相(REはYを含
む1種又は2種以上の希土類元素)中にRE 2 BaCuO 5 相および
10〜500μmの径を有する空孔が分散し、全体の密度が５
〜６ｇ／ｃｍ 3 であることを特徴とする酸化物超電導体
である 。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の酸化
物超電導体において、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及
びＯｓとＲｅの各金属又は各化合物の１種又は２種以上
を０．０５〜５ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合
物に含有される前記金属のみの量で示す）含むことを特
徴とする酸化物超電導体である。
物超電導体において、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及
びＯｓとＲｅの各金属又は各化合物の１種又は２種以上
を０．０５〜５ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合
物に含有される前記金属のみの量で示す）含むことを特
徴とする酸化物超電導体である。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の酸化物超電導体において、Ａｇ又はその化合物を１〜
３０ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合物に含有さ
れるＡｇのみの量で示す）含むことを特徴とする酸化物
超電導体である。
の酸化物超電導体において、Ａｇ又はその化合物を１〜
３０ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合物に含有さ
れるＡｇのみの量で示す）含むことを特徴とする酸化物
超電導体である。
【０００９】請求項４の発明は、RE化合物(REはYを含む
1種又は2種以上の希土類元素)、Ba化合物及びCu化合物の
原料を含む原料混合体に、少なくとも該原料混合体の融
点より高い温度領域における焼成工程を含む処理を施し
てRE-Ba-Cu-O系酸化物超電導体を製造する酸化物超電導
体の製造方法において、上記原料混合体を焼成後、粉砕
して、上記各原料の何れか又は全ての平均粒径を５〜８
０μmである原料を用いて、密度が４〜５ｇ／ｃｍ 3 とな
るように成形体を成形し、この成形体を溶融した後、あ
らかじめ作製しておいた溶融体の種結晶を成長方向がｃ
軸と平行になるように成形体の上部に接触させること
で、材料全体がｃ軸に配向して、実質的に単結晶状であ
るRE-Ba-Cu-O系酸化物超電導体を製造することを特徴と
する酸化物超電導体の製造方法である 。
1種又は2種以上の希土類元素)、Ba化合物及びCu化合物の
原料を含む原料混合体に、少なくとも該原料混合体の融
点より高い温度領域における焼成工程を含む処理を施し
てRE-Ba-Cu-O系酸化物超電導体を製造する酸化物超電導
体の製造方法において、上記原料混合体を焼成後、粉砕
して、上記各原料の何れか又は全ての平均粒径を５〜８
０μmである原料を用いて、密度が４〜５ｇ／ｃｍ 3 とな
るように成形体を成形し、この成形体を溶融した後、あ
らかじめ作製しておいた溶融体の種結晶を成長方向がｃ
軸と平行になるように成形体の上部に接触させること
で、材料全体がｃ軸に配向して、実質的に単結晶状であ
るRE-Ba-Cu-O系酸化物超電導体を製造することを特徴と
する酸化物超電導体の製造方法である 。
【００１０】請求項５の発明は、請求項４に記載の酸化
物超電導体の製造方法において、上記原料混合体に、さ
らに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの
各金属又は各化合物の１種又は２種以上の元素を０．０
５〜５ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合物に含有
される前記金属のみの量で示す）添加することを特徴と
する酸化物超電導体の製造方法である。
物超電導体の製造方法において、上記原料混合体に、さ
らに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの
各金属又は各化合物の１種又は２種以上の元素を０．０
５〜５ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合物に含有
される前記金属のみの量で示す）添加することを特徴と
する酸化物超電導体の製造方法である。
【００１１】請求項６の発明は、請求項４又は５に記載
の酸化物超電導体の製造方法において、上記原料混合体
に、さらに、Ａｇ又はその化合物を１〜３０ｗｔ％（但
し、化合物の場合はその化合物に含有されるＡｇのみの
量で示す）添加することを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法である。
の酸化物超電導体の製造方法において、上記原料混合体
に、さらに、Ａｇ又はその化合物を１〜３０ｗｔ％（但
し、化合物の場合はその化合物に含有されるＡｇのみの
量で示す）添加することを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法である。
【００１２】
【００１３】
【００１４】ＲＥ化合物（ＲＥはＹを含む希土類元
素）、Ｂａ化合物及びＣｕ化合物の原料を含む原料混合
体に、少なくとも該原料混合体の融点より高い温度領域
における焼成工程を含む処理を施してＲＥーＢａーＣｕ
ーＯ系酸化物超電導体を製造すると、ＲＥＢａ2 Ｃｕ3
０7-X 相中に０．１〜３０μ程度のＲＥ2 ＢａＣｕＯ5
相が微細に分散し、臨界電流を高めることができる。
素）、Ｂａ化合物及びＣｕ化合物の原料を含む原料混合
体に、少なくとも該原料混合体の融点より高い温度領域
における焼成工程を含む処理を施してＲＥーＢａーＣｕ
ーＯ系酸化物超電導体を製造すると、ＲＥＢａ2 Ｃｕ3
０7-X 相中に０．１〜３０μ程度のＲＥ2 ＢａＣｕＯ5
相が微細に分散し、臨界電流を高めることができる。
【００１５】さらに、前記原料混合体を焼成、粉砕して
上記原料の平均粒径を５〜８０μｍに調整したものを用
いることによって、成形体の密度を４〜５ｇ／ｃｍ3 に
低く抑える。このような密度の低い成形体用いて溶融凝
固を行うと、凝固は外側から始まるために内部に大気の
ガス成分が残り、溶融結晶化後の材料中に１０〜５００
μｍの空孔が多数微細に分散する。この空孔が存在する
ことによって、林料中の酸素の拡散が早まり、アニール
処理時間を短縮することができ、均一で高い臨界電流密
度を示す酸化物超電導体を得ることができる。なお、試
料の表面から内側に向かって２〜５ｍｍ（通常は３ｍ
ｍ）程度の部分では凝固の際にもガスが外部に放出され
るため空孔が少ないが、この部分は容易に酸素拡散が進
むために、試料の中心付近と同様に、アニール処理時間
を短縮することができ、高い臨界電流密度を示す酸化物
超電導体を得ることができる。また、この材料を外形φ
４０ｍｍ厚さ２０ｍｍ以上に大型化した場合に発生しや
すくなる結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイクロク
ラックもこの空孔が存在することにより抑制される。な
お、本発明者らの実験により、上記原料の何れか１つも
しくは２つ以上の平均粒径を５〜８０μｍにすることに
より、同様の効果を示す酸化物超電導体を得ることがで
きることを確認している。
上記原料の平均粒径を５〜８０μｍに調整したものを用
いることによって、成形体の密度を４〜５ｇ／ｃｍ3 に
低く抑える。このような密度の低い成形体用いて溶融凝
固を行うと、凝固は外側から始まるために内部に大気の
ガス成分が残り、溶融結晶化後の材料中に１０〜５００
μｍの空孔が多数微細に分散する。この空孔が存在する
ことによって、林料中の酸素の拡散が早まり、アニール
処理時間を短縮することができ、均一で高い臨界電流密
度を示す酸化物超電導体を得ることができる。なお、試
料の表面から内側に向かって２〜５ｍｍ（通常は３ｍ
ｍ）程度の部分では凝固の際にもガスが外部に放出され
るため空孔が少ないが、この部分は容易に酸素拡散が進
むために、試料の中心付近と同様に、アニール処理時間
を短縮することができ、高い臨界電流密度を示す酸化物
超電導体を得ることができる。また、この材料を外形φ
４０ｍｍ厚さ２０ｍｍ以上に大型化した場合に発生しや
すくなる結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイクロク
ラックもこの空孔が存在することにより抑制される。な
お、本発明者らの実験により、上記原料の何れか１つも
しくは２つ以上の平均粒径を５〜８０μｍにすることに
より、同様の効果を示す酸化物超電導体を得ることがで
きることを確認している。
【００１６】なお、Ｐｔは超電導体を形成するための原
料混合体を作成する処理を行う際に、白金坩堝等から混
入することがあるが、Ｐｔが０．０５〜５ｗｔ％の範囲
で含まれていても、同様の効果を示す酸化物超伝導体を
得ることができることを確認している。また、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの各金属又は各化
合物を０．０５〜５ｗｔ％の範囲で添加した場合も、同
様の効果を示す酸化物超電導体を得ることができること
を確認している。
料混合体を作成する処理を行う際に、白金坩堝等から混
入することがあるが、Ｐｔが０．０５〜５ｗｔ％の範囲
で含まれていても、同様の効果を示す酸化物超伝導体を
得ることができることを確認している。また、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの各金属又は各化
合物を０．０５〜５ｗｔ％の範囲で添加した場合も、同
様の効果を示す酸化物超電導体を得ることができること
を確認している。
【００１７】さらに、Ａｇの金属もしくは化合物粉末を
１〜３０ｗｔ％添加すると、機械強度、耐水性が向上す
る。
１〜３０ｗｔ％添加すると、機械強度、耐水性が向上す
る。
【００１８】
（実施例１）この実施例は、要するに、酸化物超電導体
を形成するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲ
Ｅとして、Ｙを用い、該原料混合体を粉砕してその平均
粒径を約６０μｍにした場合の例である。
を形成するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲ
Ｅとして、Ｙを用い、該原料混合体を粉砕してその平均
粒径を約６０μｍにした場合の例である。
【００１９】まず、Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの各
原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１８：２４：３
４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯのみを
Ｐｔ坩堝中で、大気中、９５０℃で２時間焼成してＢａ
ＣｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕＯ
2 ：ＣｕＯ＝２４：１０）。次に、この仮焼粉をポット
ミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約２μ
ｍとした後、あらかじめ秤量しておいた平均粒径約１μ
ｍのＹ2 Ｏ3 と混合する。次に、この混合粉を大気中
で、室温から９４０℃まで１０時間かけて昇温して、３
０時間保持した後、１０時間かけて室温まで降温して焼
成する。そして、この仮焼された混合粉をライカイ機に
より粉砕して、混合粉の平均粒径を約６０μｍにする。
次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２
０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導体を形成す
るための原料混合体である成形体を作製する。このと
き、成形体の密度を測定したところ４．８ｇ／ｃｍ3 で
あった。
原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１８：２４：３
４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯのみを
Ｐｔ坩堝中で、大気中、９５０℃で２時間焼成してＢａ
ＣｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕＯ
2 ：ＣｕＯ＝２４：１０）。次に、この仮焼粉をポット
ミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約２μ
ｍとした後、あらかじめ秤量しておいた平均粒径約１μ
ｍのＹ2 Ｏ3 と混合する。次に、この混合粉を大気中
で、室温から９４０℃まで１０時間かけて昇温して、３
０時間保持した後、１０時間かけて室温まで降温して焼
成する。そして、この仮焼された混合粉をライカイ機に
より粉砕して、混合粉の平均粒径を約６０μｍにする。
次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２
０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導体を形成す
るための原料混合体である成形体を作製する。このと
き、成形体の密度を測定したところ４．８ｇ／ｃｍ3 で
あった。
【００２０】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
【００２１】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００２２】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試料の表面か
ら約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの空孔
が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散している
ことがわかった。また、この超電導体試料全体の密度を
測定したところ、５．６ｇ／ｃｍ3 であった。さらに、
この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向していて、
実質的に単結晶状であることがわかった。図１に、この
とき撮影した走査型電子顕微鏡写真（倍率約６０倍）を
示す。図１の写真において、略円形の窪み状のものが多
数分散して存在している様子がわかるが、これら略円形
の窪み状のものがそれぞれ空孔である。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試料の表面か
ら約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの空孔
が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散している
ことがわかった。また、この超電導体試料全体の密度を
測定したところ、５．６ｇ／ｃｍ3 であった。さらに、
この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向していて、
実質的に単結晶状であることがわかった。図１に、この
とき撮影した走査型電子顕微鏡写真（倍率約６０倍）を
示す。図１の写真において、略円形の窪み状のものが多
数分散して存在している様子がわかるが、これら略円形
の窪み状のものがそれぞれ空孔である。
【００２３】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図２に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図２に示す。
【００２４】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
【００２５】（実施例２）この実施例は、要するに、酸
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｙｂを用い、さらにＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｅｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅの各金属粉末をそれ
ぞれ別々に０．５ｗｔ％加えて混合して、該原料混合体
を粉砕してその平均粒径を約５５μｍにした場合の例で
ある。
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｙｂを用い、さらにＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｅｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅの各金属粉末をそれ
ぞれ別々に０．５ｗｔ％加えて混合して、該原料混合体
を粉砕してその平均粒径を約５５μｍにした場合の例で
ある。
【００２６】まず、Ｙｂ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの
各原料粉末を、組成比がＹｂ：Ｂａ：Ｃｕ＝２２：２
６：３６になるように秤量して、さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅの各金属粉末をそれぞれ
別々に０．５ｗｔ％加えて混合する。次に、これらの各
混合粉を、大気中で、室温から８８０℃まで１０時間か
けて昇温して、３０時間保持した後、１０時間かけて室
温まで降温して焼成する。そして、これらの仮焼された
各混合粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒
径を約５５μｍにする。次いで、これらの粉砕した各混
合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプ
レス成形して超電導体を形成するための原料混合体であ
る成形体を作製する。このときの成形体の密度は何れも
約４．８ｇ／ｃｍ3 であった。
各原料粉末を、組成比がＹｂ：Ｂａ：Ｃｕ＝２２：２
６：３６になるように秤量して、さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅの各金属粉末をそれぞれ
別々に０．５ｗｔ％加えて混合する。次に、これらの各
混合粉を、大気中で、室温から８８０℃まで１０時間か
けて昇温して、３０時間保持した後、１０時間かけて室
温まで降温して焼成する。そして、これらの仮焼された
各混合粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒
径を約５５μｍにする。次いで、これらの粉砕した各混
合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプ
レス成形して超電導体を形成するための原料混合体であ
る成形体を作製する。このときの成形体の密度は何れも
約４．８ｇ／ｃｍ3 であった。
【００２７】次に、これらの成形体をアルミナ基板上に
乗せて、大気中で、１０９０℃の温度領域に加熱して半
融解状態にした後、９２０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＹＢａＣｕＯ系溶融体の
種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように各成形体の
上部に接触させ、各成形体の上部が低温側となるように
上下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度
で８５０℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒ
の速度で降温することによって結晶化を行う。
乗せて、大気中で、１０９０℃の温度領域に加熱して半
融解状態にした後、９２０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＹＢａＣｕＯ系溶融体の
種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように各成形体の
上部に接触させ、各成形体の上部が低温側となるように
上下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度
で８５０℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒ
の速度で降温することによって結晶化を行う。
【００２８】そして、結晶化ざせたそれぞれの成形体を
ガス置換可能な炉の中に設置してから、ロータリーポン
プで炉内を０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガス
を炉内に流し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気
圧雰囲気にする。その後、０・５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸
素ガスを炉内に流し込みながら、炉内を室温から６００
℃まで１０時間かけて昇温し、６００℃から３００℃ま
で１００時間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０
時間かけて降温して超電導体試料を作製する。
ガス置換可能な炉の中に設置してから、ロータリーポン
プで炉内を０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガス
を炉内に流し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気
圧雰囲気にする。その後、０・５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸
素ガスを炉内に流し込みながら、炉内を室温から６００
℃まで１０時間かけて昇温し、６００℃から３００℃ま
で１００時間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０
時間かけて降温して超電導体試料を作製する。
【００２９】このようにして得られたそれぞれの超電導
体試料を切断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、ＹｂＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍ
のＹｂ2 ＢａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに、超電
導体試料の表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜
５００μｍの空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微
細に分散していることがわかった。また、この超電導体
試料全体の密度を測定したところ５．８ｇ／ｃｍ3 であ
った。さらに、これらの超電導体試料は、試料全体がｃ
軸に配向していて、実質的に単結晶状であることがわか
った。
体試料を切断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、ＹｂＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍ
のＹｂ2 ＢａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに、超電
導体試料の表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜
５００μｍの空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微
細に分散していることがわかった。また、この超電導体
試料全体の密度を測定したところ５．８ｇ／ｃｍ3 であ
った。さらに、これらの超電導体試料は、試料全体がｃ
軸に配向していて、実質的に単結晶状であることがわか
った。
【００３０】さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｏｓ、Ｒｅをそれぞれ添加したディスク状超電導体試料
の中心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切
って、、、、の４つの領域に分割し、客領域の
温度７７［Ｋ］外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図３に示す。
Ｏｓ、Ｒｅをそれぞれ添加したディスク状超電導体試料
の中心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切
って、、、、の４つの領域に分割し、客領域の
温度７７［Ｋ］外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図３に示す。
【００３１】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
【００３２】（実施例３）この実施例は、要するに、酸
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｈｏを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約７０μｍにした場合の例であ
る。
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｈｏを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約７０μｍにした場合の例であ
る。
【００３３】まず、Ｈｏ2 ０3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの
各原料粉末を、組成比がＨｏ：Ｂａ：Ｃｕ＝２０：２
５：３５になるように秤量した後混合して、Ｐｔ柑禍中
で、１４００℃で３０分間溶融し、銅板に流し込み急冷
して凝固させる。次に、この凝固体をポットミルを使用
して粉砕することによって平均粒径を約２μｍとする。
次に、この粉砕した混合粉を大気中で、室温から９４０
℃まで１０時間かけて昇温して、３０時間保持した後、
１０時間かけて室温まで降温して焼成する。そして、こ
の仮焼された混合粉をライカイ機により粉砕して、混合
粉の平均粒径を約７０μｍにする。次いで、この粉砕し
た混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状
にプレス成形して超電導体を形成するための原料混合体
である成形体を作製する。このときの成形体の密度を測
定したところ４．７ｇ／ｃｍ3 であった。
各原料粉末を、組成比がＨｏ：Ｂａ：Ｃｕ＝２０：２
５：３５になるように秤量した後混合して、Ｐｔ柑禍中
で、１４００℃で３０分間溶融し、銅板に流し込み急冷
して凝固させる。次に、この凝固体をポットミルを使用
して粉砕することによって平均粒径を約２μｍとする。
次に、この粉砕した混合粉を大気中で、室温から９４０
℃まで１０時間かけて昇温して、３０時間保持した後、
１０時間かけて室温まで降温して焼成する。そして、こ
の仮焼された混合粉をライカイ機により粉砕して、混合
粉の平均粒径を約７０μｍにする。次いで、この粉砕し
た混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状
にプレス成形して超電導体を形成するための原料混合体
である成形体を作製する。このときの成形体の密度を測
定したところ４．７ｇ／ｃｍ3 であった。
【００３４】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
【００３５】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００３６】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｈｏ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＨｏ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試料の表
面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの
空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散して
いることがわかった。また、この超電導体試料全体の密
度を測定したところ５・４ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｈｏ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＨｏ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試料の表
面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの
空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散して
いることがわかった。また、この超電導体試料全体の密
度を測定したところ５・４ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。
【００３７】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図４に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図４に示す。
【００３８】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
【００３９】（実施例４）この実施例は、要するに、酸
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｎｄを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約６０μｍにした場合の例であ
る。
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｎｄを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約６０μｍにした場合の例であ
る。
【００４０】まず、Ｎｄ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの
各原料粉末を、組成比がＮｄ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．８：
２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、
ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣｕＯ
2 とＣｕＯの仮焼米分を得る（モル比でＢａＣｕＯ2 ：
ＣｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼された混合
粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒径を約
６０μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉とあらか
じめ秤量しておいたＮｄ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％のＰｔ粉
末とを混合して、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディス
ク状にプレス成形して超電導体を形成するための原料混
合体である成形体を作製する。このときの成形体の密度
を測定したところ４．８ｇ／ｃｍ3 であった。
各原料粉末を、組成比がＮｄ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．８：
２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、
ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣｕＯ
2 とＣｕＯの仮焼米分を得る（モル比でＢａＣｕＯ2 ：
ＣｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼された混合
粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒径を約
６０μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉とあらか
じめ秤量しておいたＮｄ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％のＰｔ粉
末とを混合して、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディス
ク状にプレス成形して超電導体を形成するための原料混
合体である成形体を作製する。このときの成形体の密度
を測定したところ４．８ｇ／ｃｍ3 であった。
【００４１】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、酸素分圧１０ー３ａｔｍ中で、１１３０℃の温度領
域に加熱して半融解状態にした後、１０８０℃．まで１
０℃／ｍｉｎで降温し、あらかじめ作製しておいたＮｄ
（Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ）2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中にＮｄ4 （Ｂ
ａ0.5 Ｓｒ0.5 ）2 ＣｕＯ10相が組成比で１：０．２で
あるように分散したｃ軸配向した結晶を種結晶として成
形体の上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるよ
うに上下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの
速度で室温まで徐冷することによって結晶化を行う。
て、酸素分圧１０ー３ａｔｍ中で、１１３０℃の温度領
域に加熱して半融解状態にした後、１０８０℃．まで１
０℃／ｍｉｎで降温し、あらかじめ作製しておいたＮｄ
（Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ）2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中にＮｄ4 （Ｂ
ａ0.5 Ｓｒ0.5 ）2 ＣｕＯ10相が組成比で１：０．２で
あるように分散したｃ軸配向した結晶を種結晶として成
形体の上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるよ
うに上下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの
速度で室温まで徐冷することによって結晶化を行う。
【００４２】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００４３】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｎｄ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＮｄ4 Ｂ
ａ2Ｃｕ2 Ｏ10相が微細に分散し、さらに超電導体試料
の表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μ
ｍの空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散
していることがわかった。また、この超電導体試斜全体
の密度を測定したところ５．９ｇ／ｃｍ3 であった。さ
らに、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向して
いて、実質的に単結晶状であることがわかった。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｎｄ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＮｄ4 Ｂ
ａ2Ｃｕ2 Ｏ10相が微細に分散し、さらに超電導体試料
の表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μ
ｍの空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散
していることがわかった。また、この超電導体試斜全体
の密度を測定したところ５．９ｇ／ｃｍ3 であった。さ
らに、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向して
いて、実質的に単結晶状であることがわかった。
【００４４】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図５に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図５に示す。
【００４５】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
【００４６】（実施例５）この実施例は、要するに、酸
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｓｍを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約６０μｍにし、さらに０．５ｗ
ｔ％のＰｔ粉末と１０ｗｔ％のＡｇ粉末を添加した場合
の例である。
化物超電導体を形成するための原料混合体を構成するＲ
Ｅ化合物のＲＥとして、Ｓｍを用い、該原料混合体を粉
砕してその平均粒径を約６０μｍにし、さらに０．５ｗ
ｔ％のＰｔ粉末と１０ｗｔ％のＡｇ粉末を添加した場合
の例である。
【００４７】まず、Ｓｍ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの
各原米斗米分末を、組成比がＳｍ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．
８：２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ
3 、ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣ
ｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕ
Ｏ2 ：ＣｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼され
た混合粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒
径を約６０μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉と
あらかじめ秤量しておいたＳｍ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％の
Ｐｔ粉末と１０ｗｔ％のＡｇ粉末とを混合して、外径５
０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超
電導体を形成するための原料混合体である成形体を作製
する。このときの成形体の密度を測定したところ４．８
ｇ／ｃｍ3 であった。
各原米斗米分末を、組成比がＳｍ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．
８：２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ
3 、ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣ
ｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕ
Ｏ2 ：ＣｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼され
た混合粉をライカイ機により粉砕して、混合粉の平均粒
径を約６０μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉と
あらかじめ秤量しておいたＳｍ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％の
Ｐｔ粉末と１０ｗｔ％のＡｇ粉末とを混合して、外径５
０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超
電導体を形成するための原料混合体である成形体を作製
する。このときの成形体の密度を測定したところ４．８
ｇ／ｃｍ3 であった。
【００４８】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
【００４９】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００５０】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｓｍ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＳｍ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試科の表
面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの
空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散して
いることがわかった。また、この超電導体試料全体の密
度を測定したところ５．８ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｓｍ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＳｍ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散し、さらに超電導体試科の表
面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍの
空孔が１０〜２００個／ｍｍ2 の割合で微細に分散して
いることがわかった。また、この超電導体試料全体の密
度を測定したところ５．８ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。
【００５１】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図６に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図６に示す。
【００５２】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散速度が早まり、短時間のアニール処
理で試料全体が高い臨界電流密度を備えたものとなって
いる。
【００５３】（実施例６）まず、Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＣ
Ｏ3 、ＣｕＯの各原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ
＝１８：２４：３４になるように秤量した後、ＢａＣＯ
3 、ＣｕＯのみを大気中、８８０℃で３０時間焼成して
ＢａＣｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣ
ｕＯ2 ：ＣｕＯ＝２４：１０）。次に、この仮焼粉をポ
ットミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約
２μｍとした後、あらかじめ秤量しておいた平均粒径約
１μｍのＹ2 Ｏ3 と平均粒径が約０．０２μｍのＰｔ粉
末を０．５ｗｔ％添加して混合する。次に、この混合粉
を大気中で、室温から９３０℃まで１０時間で昇温し、
３０時間保持した後、１０時間かけて室温まで降温して
焼成する。そして、この仮焼された混合粉をライカイ機
により粉砕して、混合粉の平均粒径を約１０μｍにす
る。次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚
さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導体を形
成するための原料混合体である成形体を作製する。
Ｏ3 、ＣｕＯの各原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ
＝１８：２４：３４になるように秤量した後、ＢａＣＯ
3 、ＣｕＯのみを大気中、８８０℃で３０時間焼成して
ＢａＣｕＯ2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣ
ｕＯ2 ：ＣｕＯ＝２４：１０）。次に、この仮焼粉をポ
ットミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約
２μｍとした後、あらかじめ秤量しておいた平均粒径約
１μｍのＹ2 Ｏ3 と平均粒径が約０．０２μｍのＰｔ粉
末を０．５ｗｔ％添加して混合する。次に、この混合粉
を大気中で、室温から９３０℃まで１０時間で昇温し、
３０時間保持した後、１０時間かけて室温まで降温して
焼成する。そして、この仮焼された混合粉をライカイ機
により粉砕して、混合粉の平均粒径を約１０μｍにす
る。次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚
さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導体を形
成するための原料混合体である成形体を作製する。
【００５４】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１３０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、成形体の上部が低温側と成るように上下
に５℃／ｃｍの温度勾配が加わるように成形体の上部温
度が約１０００℃となるまで急降温（１０℃／ｍｉｎ）
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、結晶化が始まる９９５℃付近で約６０
時間温度保持を行った後、１℃／ｈｒの速度で９００℃
まで徐冷し、そこから、室温まで１０℃／ｈｒの速度で
降温することによって結晶化を行う。図１０に焼成温度
パターンを示す。
て、大気中で、１１３０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、成形体の上部が低温側と成るように上下
に５℃／ｃｍの温度勾配が加わるように成形体の上部温
度が約１０００℃となるまで急降温（１０℃／ｍｉｎ）
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、結晶化が始まる９９５℃付近で約６０
時間温度保持を行った後、１℃／ｈｒの速度で９００℃
まで徐冷し、そこから、室温まで１０℃／ｈｒの速度で
降温することによって結晶化を行う。図１０に焼成温度
パターンを示す。
【００５５】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後も、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを
炉内に流し込みながら、炉内を室温から４５０℃まで１
０時間かけて昇温し、４５０℃から２５０℃まで２００
時間かけて徐冷し、２５０℃から室温まで１０時間かけ
て降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後も、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを
炉内に流し込みながら、炉内を室温から４５０℃まで１
０時間かけて昇温し、４５０℃から２５０℃まで２００
時間かけて徐冷し、２５０℃から室温まで１０時間かけ
て降温して超電導体試料を作製する。
【００５６】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相が微細に分散し、さらに１０〜５００μｍの空
孔が１０〜２００個／ｍｍ2の割合で微細に分散してい
ることがわかった。また、種結晶を反映して試料全体が
ｃ軸に配向していて、実質的に単結晶状であることがわ
かった。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相が微細に分散し、さらに１０〜５００μｍの空
孔が１０〜２００個／ｍｍ2の割合で微細に分散してい
ることがわかった。また、種結晶を反映して試料全体が
ｃ軸に配向していて、実質的に単結晶状であることがわ
かった。
【００５７】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域にお
いて、，温度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨
界電流密度（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領
域における臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図１１に示す。
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域にお
いて、，温度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨
界電流密度（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領
域における臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図１１に示す。
【００５８】以上のように本実施例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散が完全に行われ、試料全体が高い臨
界電流密度を備えたものとなっている。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が均一に分散したこ
とにより、酸素拡散が完全に行われ、試料全体が高い臨
界電流密度を備えたものとなっている。
【００５９】（比較例１）次に、酸化物超電導体を形成
するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲＥとし
て、Ｙを用い、該原料混合体を粉砕してその平均粒径を
約２μｍにした場合を比較例１として説明する。
するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲＥとし
て、Ｙを用い、該原料混合体を粉砕してその平均粒径を
約２μｍにした場合を比較例１として説明する。
【００６０】まず、Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの各
原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１８：２４：３
４になるように秤量した後混合して、Ｐｔ坩堝中で、１
４００℃で３０分間溶融して流し込み急冷して凝固させ
る。次に、この凝固体をポットミルを使用して粉砕する
ことによって平均粒径を約２μｍとする。次いで、この
粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディ
スク状にプレス成形して超電導体を形成するための原料
混合体である成形体を作製する。このときの成形体の密
度を測定したところ５．２ｇ／ｃｍ3 であった。
原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１８：２４：３
４になるように秤量した後混合して、Ｐｔ坩堝中で、１
４００℃で３０分間溶融して流し込み急冷して凝固させ
る。次に、この凝固体をポットミルを使用して粉砕する
ことによって平均粒径を約２μｍとする。次いで、この
粉砕した混合粉を、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディ
スク状にプレス成形して超電導体を形成するための原料
混合体である成形体を作製する。このときの成形体の密
度を測定したところ５．２ｇ／ｃｍ3 であった。
【００６１】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｈｒの
速度で降温することによって結晶化を行う。
【００６２】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００６３】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相は微細に分散していたが、超電導体試料の表面
から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍ程度
の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばらに分散してい
ることがわかった。また、この超電導体試料全体の密度
を測定したところ６．１ｇ／ｃｍ3 であった。さらに、
この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向していて、
実質的に単結晶状であることがわかった。しかしなが
ら、この超電導体試料内には前記実施例１〜５では見ら
れなかった結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイクロ
クラックが２、３箇所発生していた。図７に、このとき
撮影した走査型電子顕微鏡写真（倍率約６０倍）を示
す。上述の図１の写真と比較すると明らかなように、図
７の写真においては、略円形の窪み状のもの（空孔）が
まばらにしか存在しておらず、空孔がまばらにしか存在
していないことがわかる。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相は微細に分散していたが、超電導体試料の表面
から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍ程度
の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばらに分散してい
ることがわかった。また、この超電導体試料全体の密度
を測定したところ６．１ｇ／ｃｍ3 であった。さらに、
この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向していて、
実質的に単結晶状であることがわかった。しかしなが
ら、この超電導体試料内には前記実施例１〜５では見ら
れなかった結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイクロ
クラックが２、３箇所発生していた。図７に、このとき
撮影した走査型電子顕微鏡写真（倍率約６０倍）を示
す。上述の図１の写真と比較すると明らかなように、図
７の写真においては、略円形の窪み状のもの（空孔）が
まばらにしか存在しておらず、空孔がまばらにしか存在
していないことがわかる。
【００６４】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図８に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図８に示す。
【００６５】以上のように本比較例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、短時間のアニ
ール処理では、試料の中心付近での臨界電流密度が低く
なっている。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、短時間のアニ
ール処理では、試料の中心付近での臨界電流密度が低く
なっている。
【００６６】（比較例２）次に、酸化物超電導体を形成
するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲＥとし
て、Ｓｍを用い、該原料混合体を粉砕してその平均粒径
を約３μｍにして、０．５ｗｔ％のＰｔ粉末を添加した
場合を比較例２として説明する。
するための原料混合体を構成するＲＥ化合物のＲＥとし
て、Ｓｍを用い、該原料混合体を粉砕してその平均粒径
を約３μｍにして、０．５ｗｔ％のＰｔ粉末を添加した
場合を比較例２として説明する。
【００６７】まず、Ｓｍ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 、ＣｕＯの
各原米ヰ粉末を、組成比がＳｍ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．８：
２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、
ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣｕＯ
2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕＯ2 ：Ｃ
ｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼された混合粉
をポットミルにより粉砕して、混合粉の平均粒径を約３
μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉とあらかじめ
秤量しておいたＳｍ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％のＰｔ粉末と
を混合して、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状
にプレス成形して超電導体を形成するための原料混合体
である成形体を作成する。このときの成形体の密度を測
定したところ５．２ｇ／ｃｍ3 であった。
各原米ヰ粉末を、組成比がＳｍ：Ｂａ：Ｃｕ＝１．８：
２．４：３．４になるように秤量した後、ＢａＣＯ3 、
ＣｕＯのみを、８８０℃で３０時間焼成してＢａＣｕＯ
2 とＣｕＯの仮焼粉を得る（モル比でＢａＣｕＯ2 ：Ｃ
ｕＯ＝２．４：１．０）。次に、この仮焼された混合粉
をポットミルにより粉砕して、混合粉の平均粒径を約３
μｍにする。次いで、この粉砕した混合粉とあらかじめ
秤量しておいたＳｍ2 Ｏ3 と０．５ｗｔ％のＰｔ粉末と
を混合して、外径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状
にプレス成形して超電導体を形成するための原料混合体
である成形体を作成する。このときの成形体の密度を測
定したところ５．２ｇ／ｃｍ3 であった。
【００６８】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｃｍの
速度で降温することによって結晶化を行う。
て、大気中で、１１５０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、１０００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温
し、あらかじめ作製しておいたＮｄＢａＣｕＯ系溶融体
の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるように成形体の
上部に接触させ、成形体の上部が低温側となるように上
下に５℃／ｃｍの温度勾配を加えて１℃／ｈｒの速度で
９００℃まで徐冷し、さらに、室温まで１０℃／ｃｍの
速度で降温することによって結晶化を行う。
【００６９】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで減圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを炉
内に流し込みながら、炉内を室温から６００℃まで１０
時間かけて昇温し、６００℃から３００℃まで１００時
間かけて徐冷し、３００℃から室温まで１０時間かけて
降温して超電導体試料を作製する。
【００７０】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｓｍ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＳｍ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散していたが、超電導体試料の
表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍ
程度の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばらに分散し
ていることがわかった。また、この超電導体試料全体の
密度を測定したところ６．２ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。しかしな
がら、この超電導体試料内には、前記実施例１〜５では
見られなかった結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイ
クロクラックが２、３箇所発生していた。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、Ｓｍ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＳｍ2 Ｂ
ａＣｕＯ5 相が微細に分散していたが、超電導体試料の
表面から約３ｍｍ以上内側の部分では１０〜５００μｍ
程度の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばらに分散し
ていることがわかった。また、この超電導体試料全体の
密度を測定したところ６．２ｇ／ｃｍ3 であった。さら
に、この超電導体試料は、試料全体がｃ軸に配向してい
て、実質的に単結晶状であることがわかった。しかしな
がら、この超電導体試料内には、前記実施例１〜５では
見られなかった結晶のａｂ面に平行でない無秩序なマイ
クロクラックが２、３箇所発生していた。
【００７１】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した客領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図９に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した客領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図９に示す。
【００７２】以上のように本比較例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、短時間のアニ
ール処理では、試料の中心付近での臨界電流密度が低く
なっている。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、短時間のアニ
ール処理では、試料の中心付近での臨界電流密度が低く
なっている。
【００７３】（比較例３）まず、Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＣ
Ｏ3 、ＣｕＯの各原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ
＝１８：２４：３４になるように秤量した後混合して、
Ｐｔ坩堝中で、１４００℃で３０分間溶融して銅板に流
し込み急冷して凝固させる。次に、この凝固体をポット
ミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約２μ
ｍとする。次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍ
ｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導
体を形成するための原料混合体である成形体を作製す
る。
Ｏ3 、ＣｕＯの各原料粉未を、組成比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ
＝１８：２４：３４になるように秤量した後混合して、
Ｐｔ坩堝中で、１４００℃で３０分間溶融して銅板に流
し込み急冷して凝固させる。次に、この凝固体をポット
ミルを使用して粉砕することによって平均粒径を約２μ
ｍとする。次いで、この粉砕した混合粉を、外径５０ｍ
ｍ、厚さ２０ｍｍのディスク状にプレス成形して超電導
体を形成するための原料混合体である成形体を作製す
る。
【００７４】次に、この成形体をアルミナ基板上に乗せ
て、大気中で、１１３０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、成形体の上部が低温側と成るよおうに上
下に５℃／ｃｍの温度勾配が加わるように１０００℃ま
で１０℃／ｍｉｎで降温し、あらかじめ作製しておいた
ＮｄＢａＣｕＯ系溶融体の種結晶を成長方向がｃ軸と平
行になるように成形体の上部に接触させ、結晶化が始ま
る９９５℃付近で６０時間温度保持を行った後、１℃／
ｈｒの速度で９００℃まで徐冷し、さらに、そこから室
温まで１０℃／ｈｒの速度で降温することによって結晶
化を行う。
て、大気中で、１１３０℃の温度領域に加熱して半融解
状態にした後、成形体の上部が低温側と成るよおうに上
下に５℃／ｃｍの温度勾配が加わるように１０００℃ま
で１０℃／ｍｉｎで降温し、あらかじめ作製しておいた
ＮｄＢａＣｕＯ系溶融体の種結晶を成長方向がｃ軸と平
行になるように成形体の上部に接触させ、結晶化が始ま
る９９５℃付近で６０時間温度保持を行った後、１℃／
ｈｒの速度で９００℃まで徐冷し、さらに、そこから室
温まで１０℃／ｈｒの速度で降温することによって結晶
化を行う。
【００７５】そして、結晶化させた成形体をガス置換可
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後も、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを
炉内に流し込みながら、炉内を室温から４５０℃まで１
０時間かけて昇温し、４５０℃から２５０℃まで２００
時間かけて徐冷し、２５０℃から室温まで１０時間かけ
て降温して超電導体試料を作製する。
能な炉の中に設置してから、ロータリーポンプで炉内を
０．１Ｔｏｒｒまで滅圧した後で、酸素ガスを炉内に流
し込み、炉内を酸素分圧が９５％以上の大気圧雰囲気に
する。その後も、０．５Ｌ／ｍｉｎの流量で酸素ガスを
炉内に流し込みながら、炉内を室温から４５０℃まで１
０時間かけて昇温し、４５０℃から２５０℃まで２００
時間かけて徐冷し、２５０℃から室温まで１０時間かけ
て降温して超電導体試料を作製する。
【００７６】このようにして得られた超電導体試料を切
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相は微細に分散していたが、試料中には１０〜５
００μｍ程度の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばら
に存在する程度であった。また、種結晶を反映して試料
全体がｃ軸に配向していて、実質的に単結晶状であるこ
とがわかった。
断して断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 ０7-X 相中に０．１〜３０μｍのＹ2 ＢａＣ
ｕＯ5 相は微細に分散していたが、試料中には１０〜５
００μｍ程度の空孔は０〜９個／ｍｍ2 の割合でまばら
に存在する程度であった。また、種結晶を反映して試料
全体がｃ軸に配向していて、実質的に単結晶状であるこ
とがわかった。
【００７７】さらに、このディスク状超電導体試料の中
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図１２に示す。
心の上部から下部側に向かって３．５ｍｍ毎に区切っ
て、、、、の４つの領域に分割し、各領域の温
度７７［Ｋ］、外部磁場０［Ｔ］における臨界電流密度
（Ｊｃ）を測定した。このとき測定した各領域における
臨界電流密度（Ｊｃ）の値を図１２に示す。
【００７８】以上のように本比較例の製造方法で製造さ
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、臨界電流密度
が低くなっている。
れた酸化物超電導体は、微細な空孔が試料中にほとんど
存在しないために、酸素拡散速度が遅く、臨界電流密度
が低くなっている。
【００７９】なお、上述した実施例では、ＲＥとして
Ｙ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｓｍをそれぞれ用いた例を示し
たが、他の希上類元素を用いて上述した実施例と同じ製
造方法で製造した酸化物超電導体も均一に高い臨界電流
密度を有することが確認できたさらに、上述した実施例
では、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、０ｓ、Ｒｅの金
属粉末を用いた例を示したが、これらの元素を含む化合
物を０．０５〜５％添加して製造した酸化物超電導体も
均一に高い臨界電流密度を有することが確認できた。
Ｙ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｓｍをそれぞれ用いた例を示し
たが、他の希上類元素を用いて上述した実施例と同じ製
造方法で製造した酸化物超電導体も均一に高い臨界電流
密度を有することが確認できたさらに、上述した実施例
では、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、０ｓ、Ｒｅの金
属粉末を用いた例を示したが、これらの元素を含む化合
物を０．０５〜５％添加して製造した酸化物超電導体も
均一に高い臨界電流密度を有することが確認できた。
【００８０】さらにまた、上述した実施例では、結晶種
を接触させた後に、１℃／ｈｒの速度で９００℃まで徐
冷したが、この徐冷工程の途中の温度で所定の時間の保
持を行っても結晶が大きく成長し、磁気特性が向上する
ことが確認できた。
を接触させた後に、１℃／ｈｒの速度で９００℃まで徐
冷したが、この徐冷工程の途中の温度で所定の時間の保
持を行っても結晶が大きく成長し、磁気特性が向上する
ことが確認できた。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＲＥーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導体を作成する際
に、原料混合体を粉砕して、原料混合体の各原料の少な
くとも１つの平均粒径を５０〜１００μｍにするように
したので、溶融結晶後の材料中に１０〜５００μｍの微
細な空孔が試料中に多数分散するために、アニール処理
時間を短縮することができ、均一で高い臨界電流密度を
示す酸化物超電導体を得ることができる。
ＲＥーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導体を作成する際
に、原料混合体を粉砕して、原料混合体の各原料の少な
くとも１つの平均粒径を５０〜１００μｍにするように
したので、溶融結晶後の材料中に１０〜５００μｍの微
細な空孔が試料中に多数分散するために、アニール処理
時間を短縮することができ、均一で高い臨界電流密度を
示す酸化物超電導体を得ることができる。
【図１】実施例１で製造した酸化物超電導体試料の断面
を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。
を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。
【図２】実施例１で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
【図３】実施例２で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測走した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測走した結果
を表で示す図である。
【図４】実施例３で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
【図５】実施例４で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結呆
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結呆
を表で示す図である。
【図６】実施例５で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
【図７】比較例１で製造した酸化物超電導体試料の断面
を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。
を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】比較例１で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
【図９】比較例２で製造した酸化物超電導体試料の中心
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った４
つの領域、、、の、温度７７［Ｋ］、外部磁場
０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結果
を表で示す図である。
【図１０】実施例６の溶融結晶化の温度パターン模式図
である。
である。
【図１１】実施例６で製造した酸化物超電導体試料の中
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った
、、、の４つの領域の温度７７［Ｋ］、外部磁
場０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結
果を表で示す図である。
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った
、、、の４つの領域の温度７７［Ｋ］、外部磁
場０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結
果を表で示す図である。
【図１２】比較例３で製造した酸化物超電導体試料の中
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った
、、、の４つの領域の温度７７［Ｋ］、外部磁
場０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結
果を表で示す図である。
心の上端部から下方に向かって３．５ｍｍ毎に区切った
、、、の４つの領域の温度７７［Ｋ］、外部磁
場０［Ｔ］における臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した結
果を表で示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５６５ Ｃ０４Ｂ 35/00 ＺＡＡＫ (72)発明者 吉澤 秀二 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−279032（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−279030（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−301716（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−64057（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−156925（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−51463（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 13/00 C30B 29/22
Claims (6)
- 【請求項１】材料全体がｃ軸に配向して、実質的に単結
晶状のREBa 2 Cu 3 O 7-x 相(REはYを含む1種又は2種以上の希
土類元素)中にRE 2 BaCuO 5 相および10〜500μmの径を有す
る空孔が分散し、全体の密度が５〜６ｇ／ｃｍ 3 である
ことを特徴とする酸化物超電導体 。 - 【請求項２】請求項１に記載の酸化物超電導体におい
て、 Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの各金属
又は各化合物の１種又は２種以上を０．０５〜５ｗｔ％
（但し、化合物の場合はその化合物に含有される前記金
属のみの量で示す）含むことを特徴とする酸化物超電導
体。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の酸化物超電導体に
おいてＡｇ又はその化合物を１〜３０ｗｔ％（但し、化
合物の場合はその化合物に含有されるＡｇのみの量で示
す）含むことを特徴とする酸化物超電導体。 - 【請求項４】RE化合物(REはYを含む1種又は2種以上の希
土類元素)、Ba化合物及びCu化合物の原料を含む原料混合
体に、少なくとも該原料混合体の融点より高い温度領域
における焼成工程を含む処理を施してRE-Ba-Cu-O系酸化
物超電導体を製造する酸化物超電導体の製造方法におい
て、上記原料混合体を焼成後、粉砕して、上記各原料の
何れか又は全ての平均粒径を５〜８０μmである原料を
用いて、密度が４〜５ｇ／ｃｍ 3 となるように成形体を
成形し、この成形体を溶融した後、あらかじめ作製して
おいた溶融体の種結晶を成長方向がｃ軸と平行になるよ
うに成形体の上部に接触させることで、材料全体がｃ軸
に配向して、実質的に単結晶状であるRE-Ba-Cu-O系酸化
物超電導体を製造することを特徴とする酸化物超電導体
の製造方法 。 - 【請求項５】請求項４に記載の酸化物超電導体の製造方
法において上記原料混合体に、さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＯｓとＲｅの各金属又は各化合物の
１種又は２種以上の元素を０．０５〜５ｗｔ％（但し、
化合物の場合はその化合物に含有される前記金属のみの
量で示す）添加することを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法。 - 【請求項６】請求項４又は５に記載の酸化物超電導体の
製造方法において、 上記原料混合体に、さらに、Ａｇ又はその化合物を１〜
３０ｗｔ％（但し、化合物の場合はその化合物に含有さ
れるＡｇの量で示す）添加することを特徴とする酸化物
超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09164324A JP3136281B2 (ja) | 1996-06-21 | 1997-06-20 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-161972 | 1996-06-21 | ||
| JP16197296 | 1996-06-21 | ||
| JP09164324A JP3136281B2 (ja) | 1996-06-21 | 1997-06-20 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092234A JPH1092234A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3136281B2 true JP3136281B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=26487914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09164324A Expired - Fee Related JP3136281B2 (ja) | 1996-06-21 | 1997-06-20 | 酸化物超電導体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136281B2 (ja) |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP09164324A patent/JP3136281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1092234A (ja) | 1998-04-10 |
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