JP3165162B2 - 酸化物超電導体厚膜の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体厚膜の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/661—Multi-step sintering
-
- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3Ｏ
x （ただし、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタ
ン系元素である）の組成式で表される酸化物超電導体厚
膜（以下、Ｙ系１２３相厚膜と略称する）の製造方法に
関する。
x （ただし、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタ
ン系元素である）の組成式で表される酸化物超電導体厚
膜（以下、Ｙ系１２３相厚膜と略称する）の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、超電導体の応用の１つとして、
膜状の超電導体に超電導電流を通ずることによって強磁
場に対する磁気シールドを行うことが考えられている。
この場合には、膜状の超電導体に流すことができるトー
タルの超電導電流値が大きくないと、所定の強磁場に対
する磁気シールドを行うことができないので、トータル
の超電導電流を大きくとれる超電導体厚膜が必要とされ
る。
膜状の超電導体に超電導電流を通ずることによって強磁
場に対する磁気シールドを行うことが考えられている。
この場合には、膜状の超電導体に流すことができるトー
タルの超電導電流値が大きくないと、所定の強磁場に対
する磁気シールドを行うことができないので、トータル
の超電導電流を大きくとれる超電導体厚膜が必要とされ
る。
【０００３】ところで、超電導体の膜の製造方法として
は、従来から以下の方法が提案されていた。
は、従来から以下の方法が提案されていた。
【０００４】（１）超電導ペーストを用いる方法 超電導ペーストをセラミックス等の基板に所定厚に塗布
し、それを９００°Ｃ以上の温度で焼成して超電導体膜
を形成する（例えば、雑誌「粉体および粉末冶金」第３
７巻第５号（１９９０）pp96-99 参照）。
し、それを９００°Ｃ以上の温度で焼成して超電導体膜
を形成する（例えば、雑誌「粉体および粉末冶金」第３
７巻第５号（１９９０）pp96-99 参照）。
【０００５】（２）プラズマ容射法 超電導体を粉末粒子にし、この粒子を大気中でＮｉ基板
等にプラズマ容射し、これにアニール処理を施すことに
より該基板上に超電導体膜を形成する（例えば、日本金
属学会秋期大会一般講演概要７８１（１９８９）p640参
照）。
等にプラズマ容射し、これにアニール処理を施すことに
より該基板上に超電導体膜を形成する（例えば、日本金
属学会秋期大会一般講演概要７８１（１９８９）p640参
照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の方法には以下のような問題点があった。
の方法には以下のような問題点があった。
【０００７】（１）超電導ペーストを用いる方法 この方法は、臨界電流密度が比較的大きい超電導体膜を
得ることができるが、形成可能な超電導体膜の厚さが、
最大でも１００μｍ程度に限られるため、流すことがで
きるトータルの電流値を大きくできない。また、１度形
成した超電導体膜の上にさらにペーストを重ねて塗布し
て焼成することにより、超電導体膜を厚くしていくこと
も考えられるが、この方法で重ねて形成した超電導体膜
は臨界電流密度の値が著しく小さくなり、結局、厚くし
てもトータルの電流値をそれ程大きくすることができな
かった。
得ることができるが、形成可能な超電導体膜の厚さが、
最大でも１００μｍ程度に限られるため、流すことがで
きるトータルの電流値を大きくできない。また、１度形
成した超電導体膜の上にさらにペーストを重ねて塗布し
て焼成することにより、超電導体膜を厚くしていくこと
も考えられるが、この方法で重ねて形成した超電導体膜
は臨界電流密度の値が著しく小さくなり、結局、厚くし
てもトータルの電流値をそれ程大きくすることができな
かった。
【０００８】（２）プラズマ容射法 この方法では、数百μｍの厚さの超電導体膜を形成する
ことが可能であるが、この方法で形成した超電導体膜の
臨界電流密度が非常に小さいため、結局、トータルの電
流値をそれ程大きくとることができなかった。これは、
プラズマ容射法では、結晶配向が形成されにくく、弱結
合ができやすいためであると考えられる。また、用途に
よっては、数ｍｍないし数ｃｍの厚さの厚膜も必要とな
るが、この方法では、このような厚いものを製造するこ
とは不可能であった。
ことが可能であるが、この方法で形成した超電導体膜の
臨界電流密度が非常に小さいため、結局、トータルの電
流値をそれ程大きくとることができなかった。これは、
プラズマ容射法では、結晶配向が形成されにくく、弱結
合ができやすいためであると考えられる。また、用途に
よっては、数ｍｍないし数ｃｍの厚さの厚膜も必要とな
るが、この方法では、このような厚いものを製造するこ
とは不可能であった。
【０００９】なお、本発明者等は、超電導体原料粉の成
形体から直接２１１相を形成させるのではなく、まず１
２３相を形成させてから、２１１相を形成させることに
より、成形体の形状を維持したままで比較的大きな形状
を有する超電導体バルクが得られ、さらに、２１１相を
形成させた後に温度勾配を設けた炉内を通過させる工程
を施すことにより、結晶配向した超電導体バルクを得る
ことができることを見出だしたが、バルクと異なり、厚
膜の場合には焼成工程中における形状維持がさらに困難
であるため、このバルク製造方法をそのまま適用しただ
けでは厚膜を得ることはできなかった。
形体から直接２１１相を形成させるのではなく、まず１
２３相を形成させてから、２１１相を形成させることに
より、成形体の形状を維持したままで比較的大きな形状
を有する超電導体バルクが得られ、さらに、２１１相を
形成させた後に温度勾配を設けた炉内を通過させる工程
を施すことにより、結晶配向した超電導体バルクを得る
ことができることを見出だしたが、バルクと異なり、厚
膜の場合には焼成工程中における形状維持がさらに困難
であるため、このバルク製造方法をそのまま適用しただ
けでは厚膜を得ることはできなかった。
【００１０】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、比較的高密度で高い臨界電流密度を有し、比
較的膜厚の厚い酸化物超電導体厚膜を得ることが可能な
酸化物超電導体厚膜の製造方法を提供することを目的と
したものである。
のであり、比較的高密度で高い臨界電流密度を有し、比
較的膜厚の厚い酸化物超電導体厚膜を得ることが可能な
酸化物超電導体厚膜の製造方法を提供することを目的と
したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の各構成
とすることにより上述の課題を解決している。
とすることにより上述の課題を解決している。
【００１２】（１） Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx （ただ
し、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素
を表す）の組成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造
する方法であって、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合
物及びＣｕを含む化合物からなる原料を所定比に混合
し、次に、この混合物を板状に成形し、次に、この板状
成形体を基板上に載置し、次に、この基板上に載置した
板状成形体を９００〜１０００°Ｃで焼成することによ
り１２３相（Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏxの組成を有する結
晶性物質の相）を部分的に形成し、次に、この基板上に
載置した板状焼成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに
燃成して２１１相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有
する結晶性物質の相）を主相とする状態に形成し、しか
るのち、この基板上に載置した板状焼成体を徐冷して結
晶化することにより１２３相を主相とする酸化物超電導
体厚膜を製造することを特徴とした構成。 （２） Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅは、
Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）の組
成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造する方法であ
って、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合物及びＣｕを
含む化合物からなる原料を所定比に混合し、次に、この
混合物を板状に成形し、次に、この板状成形体を基板上
に載置し、次に、この基板上に載置した板状成形体を９
００〜１０００°Ｃで焼成することにより１２３相（Ｒ
ｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx の組成を有する結晶性物質の相）
を部分的に形成し、次に、この基板上に載置した板状焼
成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに燃成して２１１
相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有する結晶性物質
の相）を主相とする状態に形成し、しかるのち、この基
板上に載置した板状焼成体を、９００〜１１００°Ｃの
温度範囲で所定の温度勾配を形成した炉内を通過させて
この板状体に結晶配向を形成させることにより１２３相
を主相とする酸化物超電導体厚膜を製造することを特徴
とした構成。
し、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素
を表す）の組成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造
する方法であって、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合
物及びＣｕを含む化合物からなる原料を所定比に混合
し、次に、この混合物を板状に成形し、次に、この板状
成形体を基板上に載置し、次に、この基板上に載置した
板状成形体を９００〜１０００°Ｃで焼成することによ
り１２３相（Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏxの組成を有する結
晶性物質の相）を部分的に形成し、次に、この基板上に
載置した板状焼成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに
燃成して２１１相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有
する結晶性物質の相）を主相とする状態に形成し、しか
るのち、この基板上に載置した板状焼成体を徐冷して結
晶化することにより１２３相を主相とする酸化物超電導
体厚膜を製造することを特徴とした構成。 （２） Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅは、
Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）の組
成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造する方法であ
って、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合物及びＣｕを
含む化合物からなる原料を所定比に混合し、次に、この
混合物を板状に成形し、次に、この板状成形体を基板上
に載置し、次に、この基板上に載置した板状成形体を９
００〜１０００°Ｃで焼成することにより１２３相（Ｒ
ｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx の組成を有する結晶性物質の相）
を部分的に形成し、次に、この基板上に載置した板状焼
成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに燃成して２１１
相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有する結晶性物質
の相）を主相とする状態に形成し、しかるのち、この基
板上に載置した板状焼成体を、９００〜１１００°Ｃの
温度範囲で所定の温度勾配を形成した炉内を通過させて
この板状体に結晶配向を形成させることにより１２３相
を主相とする酸化物超電導体厚膜を製造することを特徴
とした構成。
【００１３】
【作用】上述の構成（１）によれば、２１１相形成後、
徐冷して結晶化することにより、１２３相を主相とする
酸化物超電導体厚膜が得られる。
徐冷して結晶化することにより、１２３相を主相とする
酸化物超電導体厚膜が得られる。
【００１４】この場合、２１１相主相の高密度体を形成
するのに、まず、所定比の原料を混合して板状に成形
し、次に、この成形体を基板上に載置し、次いで、この
基板上に載置した成形体を９００〜１０００°Ｃで焼成
することにより１２３相を部分的に形成し、これを１０
００〜１２００°Ｃでの燃成を行うようにしているの
で、この１０００〜１２００°Ｃでの燃成工程で板状成
形体の形状が崩れるようなことがない。
するのに、まず、所定比の原料を混合して板状に成形
し、次に、この成形体を基板上に載置し、次いで、この
基板上に載置した成形体を９００〜１０００°Ｃで焼成
することにより１２３相を部分的に形成し、これを１０
００〜１２００°Ｃでの燃成を行うようにしているの
で、この１０００〜１２００°Ｃでの燃成工程で板状成
形体の形状が崩れるようなことがない。
【００１５】すなわち、原料の成形体を９００〜１００
０°Ｃの比較的低い温度で焼成する過程で、成形体内
で、次の１０００〜１２００°Ｃの燃成工程では液相成
分となるＣｕＯ、ＢａＣｕＯ2 のような低融点酸化物の
一部をＹ2 Ｏ3 等と反応させて高融点の１２３相を生成
させているので、１０００〜１２００°Ｃの燃成工程で
成形体内の液相が少なくなり、この工程で成形体全体が
溶融状態となることがなく、成形体の形状が崩れること
がなくなる。
０°Ｃの比較的低い温度で焼成する過程で、成形体内
で、次の１０００〜１２００°Ｃの燃成工程では液相成
分となるＣｕＯ、ＢａＣｕＯ2 のような低融点酸化物の
一部をＹ2 Ｏ3 等と反応させて高融点の１２３相を生成
させているので、１０００〜１２００°Ｃの燃成工程で
成形体内の液相が少なくなり、この工程で成形体全体が
溶融状態となることがなく、成形体の形状が崩れること
がなくなる。
【００１６】なお、ここで、最初に原料の成形体を焼成
する温度範囲を９００〜１０００°Ｃとしたのは、９０
０°Ｃ以下では、１２３相が生成しにくく、一方、１０
００°Ｃ以上では、１２３相が分解して液相がしみ出し
てきて形状を維持できないからである。
する温度範囲を９００〜１０００°Ｃとしたのは、９０
０°Ｃ以下では、１２３相が生成しにくく、一方、１０
００°Ｃ以上では、１２３相が分解して液相がしみ出し
てきて形状を維持できないからである。
【００１７】また、生成した１２３相は１０００〜１２
００°Ｃの燃成工程で徐々に分解して２１１相と液相成
分等になる為に、２１１相主相の板状成形体の形状を崩
さないで高密度化することができる。
００°Ｃの燃成工程で徐々に分解して２１１相と液相成
分等になる為に、２１１相主相の板状成形体の形状を崩
さないで高密度化することができる。
【００１８】ここで、この焼成工程の温度範囲を１００
０〜１２００°Ｃとしたのは、１０００°Ｃ以下では、
１２３相が結晶核として残留し、非常に小さい結晶粒が
生成し易くなり、一方、１２００°Ｃ以上では、液相が
しみ出してきて形状を維持できないと共に、組成ずれも
大きくなるからである。
０〜１２００°Ｃとしたのは、１０００°Ｃ以下では、
１２３相が結晶核として残留し、非常に小さい結晶粒が
生成し易くなり、一方、１２００°Ｃ以上では、液相が
しみ出してきて形状を維持できないと共に、組成ずれも
大きくなるからである。
【００１９】また、構成（２）によれば、２１１相形成
の工程の後に、この２１１相主相の板状体を９００〜１
１００°Ｃの温度範囲で所定の温度勾配を形成した炉内
を通過させる工程を加えたことにより、この板状体に結
晶配向が形成され、１２３相を主相とし、比較的高密度
で高い臨界電流密度を有し、比較的膜厚の厚い酸化物超
電導体厚膜が得られる。
の工程の後に、この２１１相主相の板状体を９００〜１
１００°Ｃの温度範囲で所定の温度勾配を形成した炉内
を通過させる工程を加えたことにより、この板状体に結
晶配向が形成され、１２３相を主相とし、比較的高密度
で高い臨界電流密度を有し、比較的膜厚の厚い酸化物超
電導体厚膜が得られる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。なお、実
施例１〜４が請求項２に記載の発明の実施例であり、実
施例５が請求項１に記載の発明の実施例である。
施例１〜４が請求項２に記載の発明の実施例であり、実
施例５が請求項１に記載の発明の実施例である。
【００２１】実施例１ 原料粉Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＣＯ3 及びＣｕＯを重量比で１．
０：１．４：２．１に混合し、これにＡｇ2 Ｏを５ｗｔ
％添加し、均一に混合した。次いで、これにＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）を１０ｗｔ％加え、アセトンで混
合した。
０：１．４：２．１に混合し、これにＡｇ2 Ｏを５ｗｔ
％添加し、均一に混合した。次いで、これにＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）を１０ｗｔ％加え、アセトンで混
合した。
【００２２】次に、この混合物を板状の型で成形し、乾
燥後、ロールで圧縮した。
燥後、ロールで圧縮した。
【００２３】次に、ＹＳＺ基板上にＹ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、ロール圧縮した板状体を載置し、３
００°Ｃに加熱して有機物を焼失させた後、以下の工程
を行った。
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、ロール圧縮した板状体を載置し、３
００°Ｃに加熱して有機物を焼失させた後、以下の工程
を行った。
【００２４】(1) ３００°Ｃから１０°Ｃ／ｍｉｎの昇
温速度で９５０°Ｃまで昇温した。 (2) ９５０°Ｃで３０分間保持した。
温速度で９５０°Ｃまで昇温した。 (2) ９５０°Ｃで３０分間保持した。
【００２５】（この工程終了後のサンプルを抽出して調
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで１０分間保持した。
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで１０分間保持した。
【００２６】(5) 次に、炉内の互いに１０ｃｍ離れた２
点間に、一端部の温度が１０５０°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１０５０°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
点間に、一端部の温度が１０５０°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１０５０°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
【００２７】(6) この焼成後、酸素雰囲気炉で６００°
Ｃ、１気圧で４０時間のアニール処理を施した。
Ｃ、１気圧で４０時間のアニール処理を施した。
【００２８】これにより、５０×１０ｍｍ、厚さ０．５
ｃｍの厚膜が得られた。
ｃｍの厚膜が得られた。
【００２９】この厚膜は、ペロブスカイト結晶構造の１
２３相を主相とする超電導体であることが確認できた。
また、この厚膜をＸ線回折測定したところ、Ｃ軸のピー
クが強くあらわれ、結晶配向が形成されていることが確
認された。
２３相を主相とする超電導体であることが確認できた。
また、この厚膜をＸ線回折測定したところ、Ｃ軸のピー
クが強くあらわれ、結晶配向が形成されていることが確
認された。
【００３０】超電導特性は以下の通りであった。
【００３１】臨界温度 ；Ｔｃ＝９０Ｋ 臨界電流密度；Ｊｃ＝４×１０3 Ａ／ｃｍ2 実施例２ 原料粉Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＯ2 及びＣｕＯを重量比で１．
０：１．５：２．５に混合し、これにＡｇ2 Ｏを５ｗｔ
％添加し、均一に混合した。次いで、この混合物を１０
×２×０．２ｃｍの板状にプレス成形した。
０：１．５：２．５に混合し、これにＡｇ2 Ｏを５ｗｔ
％添加し、均一に混合した。次いで、この混合物を１０
×２×０．２ｃｍの板状にプレス成形した。
【００３２】次に、ＹＳＺ基板上にＹ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法によって０．１μｍ程度の厚さに形成した基板を用
意し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の
工程を行った。
タ法によって０．１μｍ程度の厚さに形成した基板を用
意し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の
工程を行った。
【００３３】(1) 室温から１０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度
で９５０°Ｃまで昇温した。
で９５０°Ｃまで昇温した。
【００３４】(2) ９５０°Ｃで１時間保持した。
【００３５】（この工程終了後のサンプルを抽出して調
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで１０分間保持した。
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで１０分間保持した。
【００３６】(5) 次に、炉内の互いに１０ｃｍ離れた２
点間に、一端部の温度が１０５０°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１０５０°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
点間に、一端部の温度が１０５０°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１０５０°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
【００３７】(6) この焼成後、酸素雰囲気炉で実施例１
と同じアニール処理を施した。
と同じアニール処理を施した。
【００３８】これにより、８０×１０ｍｍ、厚さ０．５
ｃｍの厚膜が得られた。
ｃｍの厚膜が得られた。
【００３９】この厚膜は、１２３相を主相とする超電導
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところは、Ｃ軸のピークが強くあらわれ、結晶
配向が確認された。
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところは、Ｃ軸のピークが強くあらわれ、結晶
配向が確認された。
【００４０】超電導特性は以下の通りであった。
【００４１】臨界温度 ；Ｔｃ＝９０Ｋ 臨界電流密度；Ｊｃ＝５×１０3 Ａ／ｃｍ2 実施例３ 原料粉Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＯ及びＣｕＯを重量比で１．０：
１．５：２．４に混合し、これを１０×２×０．３ｃｍ
の板状にプレス成形した。
１．５：２．４に混合し、これを１０×２×０．３ｃｍ
の板状にプレス成形した。
【００４２】次に、ＹＳＺ基板上にＹ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の工
程を行った。
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の工
程を行った。
【００４３】(1) 室温から１０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度
で９５０°Ｃまで昇温した。
で９５０°Ｃまで昇温した。
【００４４】(2) ９５０°Ｃで１時間保持した。
【００４５】（この工程終了後のサンプルを抽出して調
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで３０分間保持した。
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで３０分間保持した。
【００４６】(5) 次に、炉内の互いに１０ｃｍ離れた２
点間に、一端部の温度が１１００°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１１００°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
点間に、一端部の温度が１１００°Ｃで、他端部に向か
うにしたがってしだいに温度が低くなり、他端部におい
て９３０°Ｃとなるような温度勾配を形成させた炉を用
意し、この炉内の１１００°Ｃの一端部から９３０°Ｃ
の他端部まで、前の工程で急冷した板状体を１ｃｍ／時
間の移動速度で移動しながら焼成した。
【００４７】(6) この焼成後、酸素雰囲気炉でアニール
処理を施した。
処理を施した。
【００４８】これにより、８０×１０ｍｍ、厚さ０．５
ｃｍの厚膜が得られた。
ｃｍの厚膜が得られた。
【００４９】この厚膜は、１２３相を主相とする超電導
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところは、Ｃ軸のみピークがみられ、結晶配向
が確認された。
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところは、Ｃ軸のみピークがみられ、結晶配向
が確認された。
【００５０】超電導特性は以下の通りであった。
【００５１】臨界温度 ；Ｔｃ＝９０Ｋ 臨界電流密度；Ｊｃ＝４．５×１０3 Ａ／ｃｍ2 実施例５ 原料粉Ｙ2 Ｏ3 、ＢａＯ及びＣｕＯを重量比で１．０：
１．５：２．４に混合し、これを１０×２×０．３ｃｍ
の板状にプレス成形した。
１．５：２．４に混合し、これを１０×２×０．３ｃｍ
の板状にプレス成形した。
【００５２】次に、ＹＳＺ基板上にＹ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の工
程を行った。
タ法によって１μｍ程度の厚さに形成した基板を用意
し、この基板上に、前記板状成形体を載置し、以下の工
程を行った。
【００５３】(1) 室温から１０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度
で９５０°Ｃまで昇温した。
で９５０°Ｃまで昇温した。
【００５４】(2) ９５０°Ｃで１時間保持した。
【００５５】（この工程終了後のサンプルを抽出して調
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで３０分間保持した。
べたところ、ペレット中の各所に１２３相が形成されて
いることが確認された） (3) ９５０°Ｃから１°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で１１０
０°Ｃまで昇温した。 (4) １１００°Ｃで３０分間保持した。
【００５６】(5) １１００°Ｃから５°Ｃ／ｍｉｎで９
６０°Ｃまで冷却した。
６０°Ｃまで冷却した。
【００５７】(6) ９６０°Ｃで２０時間保持した。
【００５８】(7) この焼成後、酸素雰囲気炉でアニール
処理を施した。
処理を施した。
【００５９】これにより、８０×１０ｍｍ、厚さ０．５
ｃｍの厚膜が得られた。
ｃｍの厚膜が得られた。
【００６０】この厚膜は、１２３相を主相とする超電導
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところ、Ｃ軸以外のピークが強くみられ、結晶
配向は確認できなかった。
体であることが確認できた。また、この厚膜をＸ線回折
測定したところ、Ｃ軸以外のピークが強くみられ、結晶
配向は確認できなかった。
【００６１】超電導特性は以下の通りであった。
【００６２】臨界温度 ；Ｔｃ＝９０Ｋ 臨界電流密度；Ｊｃ＝２×１０3 Ａ／ｃｍ2
【００６３】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明は、Ｒｅ
1 Ｂａ2Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓ
ｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）の組成式で表され
る酸化物超電導体厚膜を製造する方法であって、超電導
体原料を所定比に混合して板状に成形した成形体を基板
上に載置し、まず、１２３相を形成する焼成をした後、
２１１相を形成する焼成を行い、しかる後、徐冷して結
晶化するか、又は、温度勾配を形成した炉内を通過させ
ることによって、高密度で高い臨界電流密度を有する酸
化物超電導体厚膜を得ることを可能にしたものである。
1 Ｂａ2Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅは、Ｙ，Ｙｂ，Ｓ
ｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）の組成式で表され
る酸化物超電導体厚膜を製造する方法であって、超電導
体原料を所定比に混合して板状に成形した成形体を基板
上に載置し、まず、１２３相を形成する焼成をした後、
２１１相を形成する焼成を行い、しかる後、徐冷して結
晶化するか、又は、温度勾配を形成した炉内を通過させ
ることによって、高密度で高い臨界電流密度を有する酸
化物超電導体厚膜を得ることを可能にしたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 1/00,3/00 C04B 35/00,35/64 C30B 28/02,29/22
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅ
は、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）
の組成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造する方法
であって、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合物及びＣ
ｕを含む化合物からなる原料を所定比に混合し、次に、
この混合物を板状に成形し、次に、この板状成形体を基
板上に載置し、次に、この基板上に載置した板状成形体
を９００〜１０００°Ｃで焼成することにより１２３相
（Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx の組成を有する結晶性物質の
相）を部分的に形成し、次に、この基板上に載置した板
状焼成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに燃成して２
１１相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有する結晶性
物質の相）を主相とする状態に形成し、しかるのち、こ
の基板上に載置した板状焼成体を徐冷して結晶化するこ
とにより１２３相を主相とする酸化物超電導体厚膜を製
造することを特徴とした酸化物超電導体厚膜の製造方
法。 - 【請求項２】 Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx （ただし、Ｒｅ
は、Ｙ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｎｄ等のランタン系元素を表す）
の組成式で表される酸化物超電導体厚膜を製造する方法
であって、Ｒｅを含む化合物、Ｂａを含む化合物及びＣ
ｕを含む化合物からなる原料を所定比に混合し、次に、
この混合物を板状に成形し、次に、この板状成形体を基
板上に載置し、次に、この基板上に載置した板状成形体
を９００〜１０００°Ｃで焼成することにより１２３相
（Ｒｅ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏx の組成を有する結晶性物質の
相）を部分的に形成し、次に、この基板上に載置した板
状焼成体を１０００〜１２００°Ｃでさらに燃成して２
１１相（Ｒｅ2 Ｂａ1 Ｃｕ1 Ｏx の組成を有する結晶性
物質の相）を主相とする状態に形成し、しかるのち、こ
の基板上に載置した板状焼成体を、９００〜１１００°
Ｃの温度範囲で所定の温度勾配を形成した炉内を通過さ
せてこの板状体に結晶配向を形成させることにより１２
３相を主相とする酸化物超電導体厚膜を製造することを
特徴とした酸化物超電導体厚膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02829591A JP3165162B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導体厚膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02829591A JP3165162B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導体厚膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270196A JPH04270196A (ja) | 1992-09-25 |
| JP3165162B2 true JP3165162B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=12244629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02829591A Expired - Fee Related JP3165162B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導体厚膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165162B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP02829591A patent/JP3165162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04270196A (ja) | 1992-09-25 |
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