JP3330962B2 - Manufacturing method of oxide superconductor - Google Patents

Manufacturing method of oxide superconductor

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JP3330962B2 JP15881991A JP15881991A JP3330962B2 JP 3330962 B2 JP3330962 B2 JP 3330962B2 JP 15881991 A JP15881991 A JP 15881991A JP 15881991 A JP15881991 A JP 15881991A JP 3330962 B2 JP3330962 B2 JP 3330962B2
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強磁場下においても高
臨界電流密度を備えた超電導特性を示すR1 Ba2 Cu
3 7-δ酸化物超電導体を製造する酸化物超電導体の製
造方法に関する。
The present invention relates to a strong even under a magnetic field indicate superconductivity with high critical current densities R 1 Ba 2 Cu
The present invention relates to a method for producing an oxide superconductor for producing a 3 O 7-δ oxide superconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般式R1 Ba2 Cu3 7-δ(ただ
し、Rは、Y、Sc及びランタノイドのなかから選ばれ
る1種以上の元素とし、δ=0.1〜0.5とする)で
表される酸化物超電導体の製造方法としては、従来、以
下の方法が知られていた。
2. Description of the Related Art A general formula R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ (where R is at least one element selected from Y, Sc and lanthanoids, and δ = 0.1 to 0.5) The following method has been conventionally known as a method for producing an oxide superconductor represented by

【0003】(1) まず、種結晶として、Y1 Ba2
Cu3 7-δより分解温度の高いSm1 Ba2 Cu3
7-δの単結晶を事前に作成しておく。
(1) First, Y 1 Ba 2 is used as a seed crystal.
Sm 1 Ba 2 Cu 3 O having a higher decomposition temperature than Cu 3 O 7-δ
Prepare a 7-δ single crystal in advance.

【0004】次に、Y2 Ba1 Cu1 5 を過剰に含む
1 Ba2 Cu3 7-δの粉末を約1450°Cで溶融
した後、銅版に流して急冷することにより、Y2 3
相と液相とからなる前駆体を作る。
[0004] Next, a powder of Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ containing an excess of Y 2 Ba 1 Cu 1 O 5 is melted at about 1450 ° C., and then flown on a copper plate to be quenched, whereby the Y is cooled. A precursor consisting of a 2 O 3 phase and a liquid phase is produced.

【0005】次いで、この前駆体を再び1100°Cで
半溶融状態にする。
Then, the precursor is again brought into a semi-molten state at 1100 ° C.

【0006】しかる後、事前に作成しておいたSm1
2 Cu3 7-δの単結晶の劈開面をこの前駆体に接触
させ、徐冷することによって一方向成長させ、Y1 Ba
2 Cu3 7-δの比較的大型の結晶を得る。
After that, Sm 1 B created in advance
The cleavage plane of a single crystal of a 2 Cu 3 O 7-δ is brought into contact with the precursor, is unidirectionally grown by slow cooling, Y 1 Ba
2 Obtain relatively large crystals of Cu 3 O 7-δ .

【0007】(2) まず、種結晶として、Y1 Ba2
Cu3 7-δより分解温度の高いM1 Ba2 Cu3
7-δ(MはSm、Eu、Gd、Dyのどれか)単結晶を
事前に作製しておく。
(2) First, Y 1 Ba 2 is used as a seed crystal.
M 1 Ba 2 Cu 3 O having a higher decomposition temperature than Cu 3 O 7-δ
A 7-δ (M is any one of Sm, Eu, Gd, and Dy) single crystals is prepared in advance.

【0008】次に、Y2 Ba1 Cu1 5 を過剰に含む
1 Ba2 Cu3 7-δの粉末を約1450°Cで溶融
した後、銅版に流し、急冷することによってY2 3
相と液相とからなる前駆体を作る。
[0008] Next, after melting the powder of Y 2 Ba 1 Cu 1 O 5 excessively comprises Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7 -δ at about 1450 ° C, Y by flowing the copperplate, quenching 2 A precursor consisting of an O 3 phase and a liquid phase is produced.

【0009】次に、この前駆体を1100°Cで20分
キープした後、上記種結晶の分解温度以下まで冷し、こ
れに上記種結晶の劈開面を接触させ、1000°C以下
で1°C〜5°C/時間の割合で種結晶側より温度勾配
をかけて徐冷することによって種結晶を基点としてR2
Ba1 Cu1 5 がR1 Ba2 Cu3 7-δ中に微細に
分散された比較的大きな結晶を得る。
Next, after keeping the precursor at 1100 ° C. for 20 minutes, the precursor is cooled to a temperature lower than the decomposition temperature of the seed crystal, and the cleavage plane of the seed crystal is brought into contact with the precursor, and the temperature is reduced to 1 ° at 1000 ° C. The temperature was gradually increased from the seed crystal side at a rate of C to 5 ° C./hour, and the temperature was gradually decreased to obtain R 2 from the seed crystal as a base point.
A relatively large crystal in which Ba 1 Cu 1 O 5 is finely dispersed in R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ is obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の製造方法には、いずれも以下のような欠点があっ
た。
However, each of the above-mentioned conventional manufacturing methods has the following disadvantages.

【0011】すなわち、Y1 Ba2 Cu3 7-δのより
大型の結晶を得るためには、種結晶たるM1 Ba2 Cu
3 7-δ単結晶もより大型のものを用いる必要がある。
しかし、M1 Ba2 Cu3 7-δの種結晶として大きな
ものを作るのは極めて困難であるから、結局、この種結
晶の大きさによって得られるY1 Ba2 Cu3 7-δ
結晶の大きさも制限されてしまう。
That is, in order to obtain a larger crystal of Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ , the seed crystal M 1 Ba 2 Cu
It is necessary to use a larger 3 O 7-δ single crystal.
However, since it is extremely difficult to make a large seed crystal of M 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ , after all, Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ obtained by the size of this seed crystal The size of the crystal is also limited.

【0012】また、前駆体が種結晶の融点以下になった
時に加熱炉をあけて種結晶を接触させなければならない
ので、製造プロセス的に著しく手間がかかる。
In addition, when the precursor becomes lower than the melting point of the seed crystal, the heating furnace must be opened to bring the seed crystal into contact with the precursor.

【0013】本発明は、より大きな結晶からなるR1
2 Cu3 7-δの酸化物超電導体が得られるととも
に、その製造プロセスを簡略化できる酸化物超電導体の
製造方法を提供することを目的としたものである。
[0013] The present invention provides a method for producing R 1 B comprising larger crystals.
It is an object of the present invention to provide a method for producing an oxide superconductor that can obtain an oxide superconductor of a 2 Cu 3 O 7-δ and can simplify the production process.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、(1) 一般式R1 Ba2 Cu3 7-δ
(ただし、Rは、Y、Sc及びランタノイドのなかから
選ばれる1種以上の元素とし、δ=0.1〜0.5とす
る)で表される酸化物超電導体の製造方法において、R
化合物、Ba化合物、Cu化合物をR1+2KBa2+K Cu
3+K (ただし、K=0〜0.6とする)の組成で混合し
た後ペレット成形し、次に、前記R1 Ba2 Cu3
7-δより分解温度が高いペロブスカイト構造を有する単
結晶を種結晶として前記ペレットに接触させ、次いで、
このペレットを1050〜1300℃に加熱して該ペレ
ット中にR2 BaCuO5 の相と液相とを形成させ、し
かる後に、前記種結晶側の温度を960〜1050°C
の低温側に設定して該種結晶側より前記ペレット側にか
けて5〜20°C/cmの温度勾配をかけ、1°C〜5
°C/時間の降温速度で徐冷することによって前記種結
晶を基点としてR2 BaCuO5 がR1 Ba2 Cu3
7-δ中に微細に分散された結晶を成長させるようにした
ことを特徴とする構成とし、また、構成1の態様とし
て、(2)構成1の酸化物超電導体の製造方法におい
て、前記種結晶がSrTiO2 単結晶であることを特徴
とした構成として、さらに、構成1の他の態様として、
(3) 構成1の酸化物超電導体の製造方法において、
前記種結晶として立方晶構造を有する単結晶を用いるこ
とを特徴とした構成とし、さらに、構成3の態様とし
て、(4) 構成3の酸化物超電導体の製造方法におい
て、前記種結晶がMgO単結晶であることを特徴とした
構成とするとともに、構成1ないし4のいずれかの態様
として、(5) 構成1ないし4のいずれかの酸化物超
電導体の製造方法において、前記R化合物、Ba化合
物、Cu化合物を前記酸化物超電導体の組成に応じた割
合で混合した後ペレット成形する工程が、R化合物、B
a化合物、Cu化合物のうち少なくとも1つ以上を取り
出して混合し、次に、この混合物を800〜900°C
で焼成し、しかる後にこの焼成物を残りの化合物と混合
してにペレット成形する工程であることを特徴とする構
成としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides (1) a compound represented by the following general formula: R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ
(Where R is at least one element selected from among Y, Sc and lanthanoids, and δ = 0.1 to 0.5).
Compound, Ba compound and Cu compound are represented by R 1 + 2K Ba 2 + K Cu
After mixing with a composition of 3 + K (where K = 0 to 0.6), pellets are formed, and then the above R 1 Ba 2 Cu 3 O
A single crystal having a perovskite structure having a decomposition temperature higher than 7-δ is brought into contact with the pellet as a seed crystal, and then
The pellet is heated to 1050 to 1300 ° C. to form an R 2 BaCuO 5 phase and a liquid phase in the pellet, and then the temperature of the seed crystal side is increased to 960 to 1050 ° C.
And a temperature gradient of 5 to 20 ° C./cm is applied from the seed crystal side to the pellet side.
By slow cooling at a temperature lowering rate of ° C / hour, R 2 BaCuO 5 becomes R 1 Ba 2 Cu 3 O starting from the seed crystal.
According to another aspect of the present invention, there is provided (2) a method for manufacturing an oxide superconductor according to the above (1), wherein the seeds are finely dispersed in 7-δ. As a configuration characterized in that the crystal is a single crystal of SrTiO 2 , and as another aspect of Configuration 1,
(3) In the method for manufacturing an oxide superconductor according to the first aspect,
A structure characterized in that a single crystal having a cubic structure is used as the seed crystal. Further, as a third aspect of the present invention, (4) In the method for manufacturing an oxide superconductor of the third aspect, the seed crystal may be a single crystal of MgO. (5) The method for producing an oxide superconductor according to any one of the constitutions (1) to (4), wherein the R compound and the Ba compound are any one of the constitutions 1 to 4. , Cu compound is mixed at a ratio according to the composition of the oxide superconductor, and then pelletized, the R compound, B compound
At least one or more of the compound a and the Cu compound are taken out and mixed, and then the mixture is heated to 800 to 900 ° C.
And then forming a pellet by mixing the fired product with the remaining compound.

【0015】[0015]

【作用】上述の構成1によれば、R2 BaCuO5 がR
1 Ba2 Cu3 7-δ中に微細に分散されたより大型の
結晶よりなるR1 Ba2 Cu3 7-δの酸化物超電導体
を比較的容易に得ることが可能になった。これは、種結
晶として、R1 Ba2 Cu3 7-δより分解温度が高い
ペロブスカイト構造を有する単結晶を用いるようにした
ことから、この種結晶として、例えば、構成2のように
容易に大型の単結晶が得られ、かつ、十分に高い分解温
度を有するSrTiO2 等の単結晶を用いることが可能
となったためである。すなわち、本発明は、種結晶とし
て、格子定数がY1 Ba2 Cu3 7-δの格子定数に近
く、大型な単結晶が得られやすいと共に、高い分解温度
を有するペロブスカイト構造をもつSrTiO2 等の単
結晶を用いることができるという本発明者が見出だした
事実に基づくものである。ちなみに、従来は、種結晶と
して、R1 Ba2 Cu3 7-δに近似した組成及び構造
を有するものを用いる必要があるとしていたために、大
きな種結晶を得ることが極めて困難であり、これがため
により大きな結晶からなるR1 Ba2 Cu3 7-δの酸
化物超電導体を得ることが困難であったと共に、種結晶
の分解温度が低いために、処理温度が高い段階から予め
種結晶をセットしておくことができず、熱処理の途中で
処理温度が種結晶の分解温度以下になった時点で種結晶
を挿入するという繁雑な操作が必要であった。構成1に
よれば、種結晶の分解温度が十分に高いので予め種結晶
をセットしておくことができるからそのような繁雑な操
作を必要としない。また、構成1の方法によって得られ
たR1 Ba2Cu3 7-δの酸化物超電導体は、R1
2 Cu3 7-δ中に微細に分散されたR2 BaCuO
5 が磁束ピン止め中心(ピンニングセンタ)として働く
ために、高い臨界電流密度が得られる。
According to the above configuration 1, R 2 BaCuO 5 is converted to R
It made it possible to obtain an oxide superconductor consisting of larger crystals than finely dispersed R 1 Ba 2 Cu 3 O 7 -δ relatively easily in 1 Ba 2 Cu 3 O 7- δ. This is because a single crystal having a perovskite structure having a decomposition temperature higher than that of R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ is used as the seed crystal. This is because a large single crystal can be obtained and a single crystal such as SrTiO 2 having a sufficiently high decomposition temperature can be used. That is, the present invention is, as a seed crystal close to the lattice constant of the lattice constant is Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7 -δ, with a large single crystal can be easily obtained, SrTiO having a perovskite structure having a high decomposition temperature 2 Is based on the fact that the present inventors have found that such single crystals can be used. Incidentally, conventionally, since it was necessary to use a seed crystal having a composition and a structure close to R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ , it was extremely difficult to obtain a large seed crystal, This made it difficult to obtain an R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ oxide superconductor consisting of larger crystals, and because the decomposition temperature of the seed crystal was low, the seed temperature was increased in advance from the high processing temperature stage. The crystal could not be set, and a complicated operation of inserting the seed crystal when the treatment temperature became lower than the decomposition temperature of the seed crystal during the heat treatment was required. According to Configuration 1, since the seed crystal has a sufficiently high decomposition temperature, the seed crystal can be set in advance, so that such a complicated operation is not required. The oxide superconductor of R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ obtained by the method of Configuration 1 is R 1 B 2
R 2 BaCuO finely dispersed in a 2 Cu 3 O 7-δ
Since 5 functions as a magnetic flux pinning center (pinning center), a high critical current density can be obtained.

【0016】また、種結晶としては、構成3のように立
方晶構造を有する単結晶、例えば、構成4のようにMg
O単結晶を用いても構成1の場合と同様の作用効果が得
られることが確認されている。
The seed crystal may be a single crystal having a cubic structure as in Structure 3, for example, Mg as in Structure 4.
It has been confirmed that the same operation and effect as in Configuration 1 can be obtained even when an O single crystal is used.

【0017】さらに、ペレット成形する工程を構成5の
ように構成することにより、R1 Ba2 Cu3 7-δ
にR2 BaCuO5 がより均一に微細分散されてより良
好なピンニングセンタとして働き、より超電導体特性の
よい酸化物超電導体を得ることが可能となる。
Further, by forming the pellet forming step as in the configuration 5, the R 2 BaCuO 5 is more uniformly and finely dispersed in the R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ to provide a better pinning center. It becomes possible to obtain an oxide superconductor having better superconductor properties.

【0018】[0018]

【実施例】実施例1 まず、粒径0.01〜3μmのY2 3 、BaCO3
CuOの各原料粉末を、Y:Ba:Cuの比が1.8:
2.4:3.4になるように秤量した。
EXAMPLE 1 First, Y 2 O 3 , BaCO 3 , having a particle size of 0.01 to 3 μm,
Each raw material powder of CuO was prepared by mixing Y: Ba: Cu at a ratio of 1.8:
Weighed to 2.4: 3.4.

【0019】次に、BaCO3 とCuOのみを混合し、
850〜900°Cで24時間焼成して焼成粉を得た
Next, only BaCO 3 and CuO are mixed,
The powder was fired at 850 to 900 ° C. for 24 hours to obtain a fired powder .

【0020】次に、この焼成粉とY2 3 の原料粉とを
混合した後、直径1インチφのペレットに成形した。
Next, after mixing the calcined powder and the raw material powder of Y 2 O 3 , it was formed into pellets having a diameter of 1 inch φ.

【0021】次に、このペレット上に、5mm角のSr
TiO3 単結晶をその(100)面がペレットに接触す
るようにして乗せ、1°C〜20°C/minで110
0〜1150°Cまで昇温し、その温度で20分間キー
プした。
Next, 5 mm square Sr was placed on the pellet.
A TiO 3 single crystal is placed with its (100) plane in contact with the pellet, and is placed at 110 ° C. at 1 ° C. to 20 ° C./min.
The temperature was raised to 0 to 1150 ° C and kept at that temperature for 20 minutes.

【0022】次に、そのペレットを5°C〜20°C/
minで1000°Cまで降温した。
Next, the pellets are placed at 5 ° C to 20 ° C /
The temperature was lowered to 1000 ° C in min.

【0023】次いで、酸素を種結晶側より吹き付けるこ
とによって種結晶側を低温側に設定し、該種結晶側から
ペレット側にかけて5〜15°C/cmの温度勾配を付
け、1°C/時間で徐冷した。
Next, the seed crystal side is set to a low temperature side by blowing oxygen from the seed crystal side, and a temperature gradient of 5 to 15 ° C./cm is applied from the seed crystal side to the pellet side to give 1 ° C./hour. And slowly cooled.

【0024】こうして得られた1インチφ×(厚さ)5
mmのペレット内に育成された結晶粒は15mm角×3
mmであった。また、この結晶粒は、Y1 Ba2 Cu3
7- δ中にY2 BaCuO5 が微細分散されたものであ
って、超電導特性を示すものであり、その臨界電流密度
を測定したところ、1.7×104 A/cm2 であっ
た。
1 inch φ × (thickness) 5 thus obtained
15 mm square x 3
mm. The crystal grains are formed of Y 1 Ba 2 Cu 3
Y 2 BaCuO 5 was finely dispersed in O 7- δ and exhibited superconducting properties. Its critical current density was measured to be 1.7 × 10 4 A / cm 2 . .

【0025】実施例2 まず、粒径0.01〜3μmのY2 3 、BaCO3
CuOの各原料粉を、Y:Ba:Cuの比が1.8:
2.4:3.4になるように混合した。
Example 2 First, Y 2 O 3 , BaCO 3 having a particle size of 0.01 to 3 μm,
Each of the raw material powders of CuO has a ratio of Y: Ba: Cu of 1.8:
It mixed so that it might become 2.4: 3.4.

【0026】次に、この混合物を20°C/minの昇
温速度で1450°Cに昇温して溶融した後、銅板に流
し込み、室温まで急冷して凝固させた。
Next, the mixture was heated to 1450 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min to melt it, poured into a copper plate, rapidly cooled to room temperature, and solidified.

【0027】次に、この急冷した凝固体を粒径0.5〜
3μmに粉砕した後、1インチφのペレットに成形した
後、このペレット上にMgO単結晶をその(100)面
がペレット接触するようにして乗せた。
Next, the quenched solidified product is treated with a particle size of 0.5 to 0.5.
After pulverizing to 3 μm and forming into a 1-inch pellet, an MgO single crystal was placed on the pellet so that the (100) plane was in contact with the pellet.

【0028】次に、このペレットをるつぼに入れ、これ
を白金線にて縦型管状炉の中央につるした。
Next, the pellets were placed in a crucible, which was suspended in the center of a vertical tubular furnace with a platinum wire.

【0029】次に、この縦型管状炉内で、ペレットを1
°C〜20°C/minで1100°Cまで昇温し、そ
の温度で20分間キープした後、ペレットをモーターで
2mm/時間の引上げ速度で種結晶側より引き上げるこ
とによって温度勾配をかけて徐冷した。
Next, in the vertical tube furnace, the pellets
The temperature was raised to 1100 ° C. at a temperature of 20 ° C./min to 20 ° C./min and kept at that temperature for 20 minutes. Cooled down.

【0030】得られた1インチφ×(厚さ)5mmペレ
ット内に育成された結晶粒は20mm角×3mmであっ
た。また、この結晶粒は、Y1 Ba2 Cu3 7-δ中に
2 BaCuO5 が微細分散されたものであって、超電
導特性を示すものであり、その臨界電流密度を測定した
ところ、1.7×104 A/cm2であった。
The crystal grains grown in the obtained 1-inch φ × (thickness) 5 mm pellet were 20 mm × 3 mm. Further, these crystal grains are those in which Y 2 BaCuO 5 is finely dispersed in Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ and show superconducting properties, and the critical current density was measured. It was 1.7 × 10 4 A / cm 2 .

【0031】次に、従来の方法で製造した例を比較例と
してかかげる。
Next, an example manufactured by a conventional method will be described as a comparative example.

【0032】比較例2 3 、BaCO3 、CuOをY:Ba:Cuの比が
1.8:2.4:3.4になるように秤量し、まず、B
aCO3 とCuOのみを混合し850°Cで24時間焼
成した。これをY2 3 と混合した後、1インチφのペ
レットに成形し、20°C/minで1100°Cまで
昇温した後20分キープし、20°C/minで100
0°Cまで降温する途中1030°Cにてあらかじめ作
成しておいたSm、Ba2 Cu3 7-δ単結晶2mm角
をこのペレット上にのせ10°C/cmの温度勾配をか
けて1°C/時間の割合で徐冷した。
Comparative Example Y 2 O 3 , BaCO 3 , and CuO were weighed so that the ratio of Y: Ba: Cu was 1.8: 2.4: 3.4.
Only aCO 3 and CuO were mixed and fired at 850 ° C. for 24 hours. This was mixed with Y 2 O 3 , formed into a 1-inch pellet, heated to 1100 ° C. at 20 ° C./min, kept for 20 minutes, and kept at 100 ° C. at 20 ° C./min.
A 2 mm square of Sm and Ba 2 Cu 3 O 7-δ single crystal prepared in advance at 1030 ° C. on the way to lower the temperature to 0 ° C. is placed on the pellet, and a temperature gradient of 10 ° C./cm is applied. It was gradually cooled at a rate of ° C / hour.

【0033】得られた1インチφ×(厚さ)5mmペレ
ット内に育成された結晶粒は10mm角×3mmであっ
て、超電導特性を示すものであり、その臨界電流密度を
測定したところ、1.0×104 A/cmであった。
The crystal grains grown in the obtained 1-inch φ × (thickness) 5 mm pellets are 10 mm × 3 mm and exhibit superconducting properties. 0.0 × 10 4 A / cm.

【0034】なお、以上の各実施例では、Y1 Ba2
3 7-δの酸化物超電導体を製造する例をかかげた
が、本発明は、一般式R1 Ba2 Cu3 7-δ(ただ
し、Rは、Y、Sc及びランタノイドのなかから選ばれ
る1種以上の元素とし、δ=0.1〜0.5とする)で
表される他の酸化物超電導体の製造にも同様に適用でき
ることが確認されている。
In each of the above embodiments, Y 1 Ba 2 C
Although an example of producing an oxide superconductor of u 3 O 7-δ was described, the present invention relates to the general formula R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ (where R is a group of Y, Sc and lanthanoids). It is confirmed that the present invention can be similarly applied to the production of another oxide superconductor represented by the following formula (one or more selected elements, δ = 0.1 to 0.5).

【0035】また、種結晶として、SrTiO3 単結晶
(ペロブスカイト構造)、MgO単結晶(立方晶)を用
いる例をかかげたが、種結晶としては、例えば、LaA
lO3 、LaGaO3 等のペロブスカイト構造を有する
単結晶や、YSZ、Si等の立方晶構造の単結晶を用い
ることができることが確認されている。
Further, the examples using a single crystal of SrTiO 3 (perovskite structure) and a single crystal of MgO (cubic) as the seed crystal have been described.
lO 3, a single crystal and having a perovskite structure such as LaGaO 3, YSZ, it has been confirmed that it is possible to use a single crystal of cubic structure of Si or the like.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、酸化物
超電導体の製造方法の1つであるいわゆる溶融法を用
い、製造すべき超電導体の結晶構造に類似する結晶構造
を有する結晶を種結晶として結晶を育成させるようにし
た方法において、種結晶として、分解温度が高いペロブ
スカイト構造を有する単結晶もしくは分解温度の高い立
法晶構造の単結晶を用いることを特徴としたもので、こ
れにより、より大きな結晶からなるR1 Ba2 Cu3
7-δの酸化物超電導体が得られるとともに、その製造プ
ロセスを簡略化できる酸化物超電導体の製造方法を得て
いるものである。
As described above in detail, according to the present invention, a crystal having a crystal structure similar to that of a superconductor to be manufactured is obtained by using a so-called melting method which is one of the methods for manufacturing an oxide superconductor. In a method in which a crystal is grown as a seed crystal, a single crystal having a perovskite structure having a high decomposition temperature or a single crystal having a cubic crystal structure having a high decomposition temperature is used as the seed crystal. As a result, R 1 Ba 2 Cu 3 O composed of larger crystals
An oxide superconductor of 7-δ is obtained, and a method of manufacturing an oxide superconductor that can simplify the manufacturing process has been obtained.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C30B 29/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 1/00, 3/00 C30B 29/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式R1 Ba2 Cu3 7-δ(ただ
し、Rは、Y、Sc及びランタノイドのなかから選ばれ
る1種以上の元素とし、δ=0.1〜0.5とする)で
表される酸化物超電導体の製造方法において、 R化合物、Ba化合物、Cu化合物をR1+2KBa2+K
3+K (ただし、K=0〜0.6とする)の組成で混合
した後ペレット成形し、 次に、前記R1 Ba2 Cu3 7-δより分解温度が高い
ペロブスカイト構造を有する単結晶を種結晶として前記
ペレットに接触させ、 次いで、このペレットを1050〜1300℃に加熱し
て該ペレット中にR2 BaCuO5 の相と液相とを形成
させ、 しかる後に、前記種結晶側の温度を960〜1050°
Cの低温側に設定して該種結晶側より前記ペレット側に
かけて5〜20°C/cmの温度勾配をかけ、1°C〜
5°C/時間の降温速度で徐冷することによって前記種
結晶を基点としてR2 BaCuO5 がR1 Ba2 Cu3
7-δ中に微細に分散された結晶を成長させるようにし
たことを特徴とする酸化物超電導焼結体の製造方法。
1. A general formula R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ (where R is one or more elements selected from Y, Sc and lanthanoids, and δ = 0.1 to 0.5) The method for producing an oxide superconductor represented by the following formula: wherein the R compound, the Ba compound, and the Cu compound are represented by R 1 + 2K Ba 2 + K C
After mixing with a composition of u 3 + K (where K = 0 to 0.6), the mixture is pelletized, and then has a perovskite structure having a decomposition temperature higher than that of R 1 Ba 2 Cu 3 O 7-δ. The single crystal is brought into contact with the pellet as a seed crystal, and then the pellet is heated to 1050 to 1300 ° C. to form a R 2 BaCuO 5 phase and a liquid phase in the pellet. 960 to 1050 °
C, a temperature gradient of 5 to 20 ° C./cm is applied from the seed crystal side to the pellet side, and the temperature is set to 1 ° C.
By slow cooling at a temperature lowering rate of 5 ° C./hour, R 2 BaCuO 5 becomes R 1 Ba 2 Cu 3 starting from the seed crystal.
A method for producing an oxide superconducting sintered body, wherein a crystal finely dispersed in O 7-δ is grown.
【請求項2】 請求項1に記載の酸化物超電導体の製造
方法において、 前記種結晶がSrTiO2 単結晶であることを特徴とし
た酸化物超電導体の製造方法。
2. The method for manufacturing an oxide superconductor according to claim 1, wherein said seed crystal is a single crystal of SrTiO 2 .
【請求項3】 請求項1に記載の酸化物超電導体の製造
方法において、 前記種結晶として立方晶構造を有する単結晶を用いるこ
とを特徴とした酸化物超電導体の製造方法。
3. The method for manufacturing an oxide superconductor according to claim 1, wherein a single crystal having a cubic structure is used as the seed crystal.
【請求項4】 請求項3に記載の酸化物超電導体の製造
方法において、 前記種結晶がMgO単結晶であることを特徴とした酸化
物超電導体の製造方法。
4. The method for producing an oxide superconductor according to claim 3, wherein the seed crystal is a single crystal of MgO.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の
酸化物超電導体の製造方法において、 前記R化合物、Ba化合物、Cu化合物をR1+2KBa
2+K Cu3+K (ただし、K=0〜0.6とする)の組成
で混合した後ペレット成形する工程が、 R化合物、Ba化合物、Cu化合物のうち少なくとも1
つ以上を取り出して混合し、次に、この混合物を800
〜900°Cで焼成し、しかる後にこの焼成物を残りの
化合物と混合してペレット成形する工程であることを特
徴とする酸化物超電導体の製造方法。
5. The method for producing an oxide superconductor according to claim 1, wherein the R compound, the Ba compound, and the Cu compound are R 1 + 2K Ba.
After mixing with a composition of 2 + K Cu 3 + K (where K = 0 to 0.6), the step of forming a pellet comprises at least one of an R compound, a Ba compound, and a Cu compound.
Remove one or more and mix, then mix this mixture with 800
A process of firing at about 900 ° C., and then mixing the fired product with the remaining compound to form pellets.
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