JP3471443B2

JP3471443B2 - 酸化物超電導体材料の製造方法

Info

Publication number: JP3471443B2
Application number: JP26749294A
Authority: JP
Inventors: 聖記竹林; 將元田中; 操橋本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JPH08133726A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ
_7-d系酸化物超電導体材料の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の種結晶法を利用した溶融成長法に
よるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系（ＲＥは、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ
からなる群から選ばれた１種以上の元素）酸化物超電導
体材料の製造方法の概要は、原料粉末であるＲＥ₂Ｏ₃
およびＢａ、Ｃｕの化合物を混合し、さらにＰｔまたは
Ｒｈ粉末（ないし化合物）を添加した後、混練、加圧成
型して酸化物超電導体材料の前駆体を作製する。次に該
前駆体の熱処理として、該前駆体を一旦、９５０〜１３
５０℃までの温度領域に加熱し、該前駆体を半溶融状態
にした後、９００℃から１１００℃の領域に冷却し、該
前駆体中のＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d相（ＲＥは、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕからなる群から選ばれた１種以上の元素、以下
同様）（以下、単に１２３相ともいう）の生成温度のＲ
Ｅ組成よりも高い生成温度を有するＲＥ組成のＲＥＢａ
₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d相の単結晶状の種結晶を前駆体に接触さ
せ、種結晶と同じ任意に方位を有する超伝導相を８００
〜１０６０℃の温度領域まで均一温度中あるいは温度勾
配中で徐冷あるいは保定することによって該１２３相を
連続的に成長させる。その後結晶化させて得た超伝導相
たる１２３相の酸素富化処理を行い、所望のＲＥＢａ₂
Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体材料を得るとするものな
どを例示することができる。

【０００３】より具体的には、例えば、溶融成長法の１
つとして特開平６−７２７１２号公報に示されているよ
うに、出発原料としてＲＥ₂Ｏ₃、ＢａＯ₂、ＣｕＯを
用いて、これらの原料粉の組成比を各々の金属元素比
（ＲＥ：Ｂａ：Ｃｕ）が原子パーセントで（１０：６
０：３０）、（１０：２０：７０）、（５０：２０：３
０）の点で囲まれる領域の組成であるようにすること
で、上記前駆体の半溶融状態におけるＲＥ₂ＢａＣｕＯ
₅相（以下、単に２１１相ともいう）の含有率（仕込濃
度）が５〜５０モル％になるように調整し、充分に混合
する。なお、本明細書において、上記前駆体の半溶融状
態における２１１相の含有率（以下、２１１相の仕込濃
度ともいう）が３０モル％であるとは、各々の金属元素
比（ＲＥ：Ｂａ：Ｃｕ）を原子パーセントで表した場
合、ＲＥ：Ｂａ：Ｃｕ＝１３：１７：２４となるように
調整することをいい、また得られた酸化物超電導体にお
ける２１１相の含有率（以下、２１１相の取込濃度とも
いう）が３０モル％であるとは、酸化物超電導体材料中
の含有モル比率がＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d：ＲＥ₂Ｂａ
ＣｕＯ₅＝７０：３０となっていることをいう。さらに
上記混合粉にＰｔまたはＲｈの金属粉末、あるいはＰｔ
またはＲｈの酸化物粉末を微量添加しても良い。該Ｐｔ
等の添加により、得られる酸化物超電導体材料中の２１
１相をより微細化させて島状に分散させることができ、
磁束の動きをとめるピン止め中心の導入や電流パスを遮
るクラックの発生防止が可能となり、該酸化物超電導体
材料の臨界電流密度（Ｊｃ）を大きくすることができる
と共に該酸化物超電導体材料の機械的強度の向上も図れ
るなど好ましいものである。該Ｐｔ等の添加量として
は、上記公開公報に示す０．０５〜５重量％の範囲で利
用することが可能である。

【０００４】次に、上記混合粉を円板状または平板状の
金型で加圧成型し、さらに静水圧プレスにより加圧した
ものを酸化物超電導体材料の前駆体とする。

【０００５】続いて、該前駆体を一旦、９５０〜１３５
０℃までの温度領域に加熱し、該前駆体を半溶融状態、
つまり、液相（ＢａとＣｕを含む複合酸化物）と固相
（ＲＥ₂ＢａＣｕＯ₅）との混合状態にする。

【０００６】次に、例えば、種結晶法を利用した溶融成
長法の１つとして特開平５−３０１７９７号公報に開示
されているように、半溶融状態の上記前駆体を９００℃
から１１００℃の領域に冷却し、該前駆体中の１２３相
の生成温度のＲＥ組成よりも高い生成温度を有するＲＥ
組成の１２３相の単結晶状の種結晶を該前駆体に接触さ
せ、種結晶と同じ任意に方位を有する超伝導相を該超伝
導相たる１２３相の包晶温度以下、すなわち８００〜１
０６０℃の温度領域で、かつ均一温度中で保定すること
によってあるいは２度／ｃｍの温度勾配中で毎時２０度
以下の速度で徐冷ないし保定することによって該種結晶
を核として該前駆体を結晶化させて該１２３相を連続的
に成長させた後、酸素富化処理を行うものである。上記
前駆体を結晶化させて該１２３相を連続的に成長させる
際の反応は、ＲＥ₂ＢａＣｕＯ₅＋液相(Ba-Cu-O) →ＲＥＢａ₂Ｃｕ
₃Ｏ_7-d と表される。結晶化した１２３相は、大傾角粒界を含ま
ない単一粒であり、内部に０．１〜２０μｍの粒径を有
する２１１相を含むものが得られる。

【０００７】さらに、酸素富化処理として、８００℃か
ら２００℃の温度領域において、酸化雰囲気中で酸素付
加し、ＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-dのｄ値を０．２以下にす
ることにより臨界温度９１〜９２ＫのＲＥＢａ₂Ｃｕ₃
Ｏ_7-d系酸化物超伝導体材料を得るとするものであっ
た。

【０００８】しかしながら、上記方法に代表されるよう
な従来の種結晶法を利用した溶融成長法によるＲＥＢａ
₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体材料の製造方法では、
大型材料を作製するために、例えば、直径６０ｍｍ、厚
さ２０ｍｍの大きさを有する大型の前駆体を熱処理する
時、該前駆体全体を結晶化させて該１２３相を連続的に
成長させることができないとする問題があった。特に、
得られるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超伝導体材料
の臨界電流密度を向上させるためには、図１に示すよう
に、該酸化物超伝導体材料中の２１１相の取込濃度のよ
り大きなものにすることが望ましいことを見出だしたも
のであり、そのためには前駆体の半溶融状態における２
１１相の仕込濃度をより大きくする必要があるが、該仕
込濃度を４０〜５０モル％と大きくした場合には、熱処
理過程の途中で結晶成長が停止してしまい前駆体の一部
しか結晶化しないとする現象が生じ、該仕込濃度を大き
くするにつれてより早く発生するものである。このよう
に２１１相の取込濃度の大きなＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d
系酸化物超伝導体材料の大型化が困難であるという問題
があった。

【０００９】上記大型化を達成すべく結晶成長を促進す
るには、包晶温度以下での徐冷ないし保定において、
温度を下げて過冷度を大きくする方法、あるいは徐冷
速度を大きくするという方法が考えられる。

【００１０】しかしながら、上記による方法では、温
度を下げ過ぎると前駆体の縁側から核生成する確率が高
くなり、多粒結晶化してしまうので、過冷度を大きくし
て成長することには限界があり、多核生成の確率を低く
するためには、包晶温度からの過冷度は１０度以下に制
限されるものであり、言い換えれば、包晶温度からの過
冷度を１０度以下にすることが好ましいと言える。

【００１１】また、上記による方法では、徐冷速度を
大きくして結晶成長速度を高めると、固液界面の方位の
違いにより結晶成長速度に相違が生じ易くなり、単一粒
が複数粒に変化し、安定な結晶成長を行うことができな
いとする新たな問題が生じるものであった。例えば、直
径４０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの寸法よりも小さい小型材料
を熱処理する場合には、毎時２０度の徐冷速度でも結晶
化可能であるが、大型材料の場合には、毎時０．２５〜
１度の徐冷速度が適当である。つまり、熱処理パターン
には余り融通がなく制限されるものであり、言い換えれ
ば、安定な結晶成長を行うには、例えば、１０度程度の
狭い温度幅を４０時間かけて徐冷する程度の徐冷速度が
必要であり、かつ望ましいものであると言える。

【００１２】したがって、上記およびのいずれの方
法も、以上のような理由によって制限されるため、結果
的に上記課題の解決手段とはなり得ないものであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、種結晶法
を利用した溶融成長法によるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系
酸化物超電導体材料の製造方法において、結晶成長の全
過程を通して固液界面前方のＲＥ濃度（ないし２１１相
の濃度）を一定にし、結晶成長を停止させることなく結
晶を連続成長させることで、該結晶全体に微細な２１１
相を島状に均質（すなわち同じ濃度）に分布させ、また
該結晶への２１１相の取込濃度を高濃度とすることがで
き、さらに該結晶材料を大型化させることのできるＲＥ
Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体材料の製造方法を
提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、従来の課題の１つであった結晶化停止の
原因につき研究した結果、当該課題に加えて新たに以下
の問題があることを見出だしたものである。図２には種
結晶から固液界面までの距離を成長距離として、該成長
距離における保持時間（種結晶を核として前駆体を結晶
化させるために行う徐冷ないし保定に要した時間をい
う）依存性を示す。試料甲の２１１相の仕込濃度は３０
モル％、試料乙の２１１相の仕込濃度は５０モル％であ
る。図２において成長距離は、初期段階では保持時間に
正比例しているが、次第に飽和してくることが分かっ
た。しかも２１１相の仕込濃度が高い前駆体において、
成長距離がより早い段階で飽和し結晶化が停止すること
が分かった。

【００１５】このことから、結晶成長速度の低下、さら
には結晶化の停止となる原因を調べるために、図２に示
した試料乙の熱処理後の断面組織を観察した。結晶成長
過程初期に凝固して結晶化した固相（１２３相）中への
２１１相の取込濃度は５０モル％であるのに対し、結晶
成長過程末期に凝固して結晶化した固相（１２３相）中
への２１１相の取込濃度は５５〜６０モル％と高くなっ
ており、固相（１２３相）中への２１１相の取込濃度が
結晶中で不均一となっていることが分かった。また、成
長過程末期の固液界面前方の半溶融領域には２１１相が
濃縮した状態で存在していることが分かった。

【００１６】以上の結果から、本発明者らは、結晶成長
速度の低下、さらには結晶化の停止となる原因は、図３
に示す固液界面近傍でのＲＥ拡散モデルのように、結晶
成長過程が進むにつれて、固液界面前方にＲＥ層が形成
され、成長過程末期の固液界面には、液相との反応で消
費される以上にＲＥが次第に蓄積されていき、最終的に
は固液界面全体をＲＥの層が覆うため、固液界面（反応
領域）への適正な液相の供給が絶たれ、そのため該ＲＥ
と液相との固液界面での反応による結晶成長が阻害さ
れ、その結果、結晶成長速度が低下、さらには結晶化が
停止すると考え、さらにこの段階での固液界面前方の半
溶融領域には反応に利用されずに残留したままの２１１
相が濃縮した状態となっており、局所的に液相が減少す
ることが界面反応速度の低下、さらには結晶化の停止の
原因と推定したものである。

【００１７】そこで本発明者らは、上記課題に鑑み、Ｒ
ＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体材料の新規な製
造方法につき、鋭意検討した結果、ＲＥが固液界面（反
応領域）全体を覆ってしまうより手前の成長距離で、該
前駆体への２１１相の仕込濃度が減少するように構成さ
れた前駆体を用いることで、液相中の２１１相から固液
界面へのＲＥの供給を抑制（低下）することができ、安
定した結晶成長が維持できるとともに、この際には液相
中の２１１相の消費（溶出）が減少するため、たとえ前
駆体への２１１相の仕込濃度を減少させても結晶（１２
３相）中に残留する２１１相の取込濃度を均質にするこ
とができることを見出だすと共に、さらにより大型化を
図るためには、こうした該前駆体への２１１相の仕込濃
度の減少により固液界面でのＲＥ濃度が徐々に減少して
いき初期濃度以下になるより手前で再度、該前駆体への
２１１相の仕込濃度を増加（ないしもとの濃度に復帰）
させるように変化するように構成された前駆体を用いる
といった具合に、固液界面でのＲＥの需要と供給のバラ
ンスを前駆体への２１１相の仕込濃度を増加、減少など
適当に変化するように構成された前駆体を用いて調節す
ることにより、上記目的を達成できることを見出だし、
この知見に基づき本発明を完成するに至ったものであ
る。

【００１８】すなわち、本発明では、（１）種結晶法を
利用した溶融成長法によるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸
化物超電導体材料の製造方法において、ＲＥ₂ＢａＣｕ
Ｏ₅相の仕込濃度が種結晶を設置する内側から外側に立
体的に減少するように構成された前駆体を用いてなるこ
とを特徴とする酸化物超電導体材料の製造方法により達
成することができるものである。

【００１９】さらに、本発明では、（２）種結晶法を利
用した溶融成長法によるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化
物超電導体材料の製造方法において、ＲＥ₂ＢａＣｕＯ
₅相の仕込濃度が種結晶を設置する内側から外側に立体
的に変化するように構成された前駆体を用いてなること
を特徴とする酸化物超電導体材料の製造方法によっても
達成することができるものである。

【００２０】

【作用】本発明のＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電
導体材料の製造方法においては、結晶成長が進につれ
て、従来の前駆体では、２１１相の仕込濃度が高濃度で
あればあるほど、固液界面前方において２１１相（ない
し固液界面でのＲＥ濃度）が濃縮するが、本発明では２
１１相の仕込濃度において濃度勾配を持たせることによ
り、２１１相の仕込濃度の高低（大小）によらず濃縮が
補償され、実際には固液界面前方において２１１相は濃
縮されない。つまり、臨界電流密度の向上につながる高
い２１１相の仕込濃度の場合でも、固液界面でのＲＥ濃
度が結晶成長速度の低下、さらには結晶化の停止を起こ
さない範囲で変えられ、これにより固液界面前方での２
１１相の濃度がほぼ一定に保たれ、大型前駆体を結晶化
することができると共に、該結晶全体の２１１相の取込
濃度を均質にすることができる。

【００２１】以下、本発明をより詳細に説明する。

【００２２】まず本発明に係る種結晶法を利用した溶融
成長法によるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体
材料の製造方法としては、先述した従来技術で例示した
方法を用いることができることはもとより、従来公知の
種結晶法を利用した溶融成長法であれば特に制限するこ
となく適用することができることは、本発明の特徴がそ
の前駆体の２１１相の仕込濃度に勾配（変化）を持たせ
ることに特徴がある事を勘案すれば当然といえ、かかる
前駆体を用いて行うことができる従来公知の種結晶法を
利用した溶融成長法が本発明の対象となることは言うま
でもないことである。したがって、先述した従来技術で
例示した方法以外であっても、例えば、前駆体の組成比
等の条件や熱処理温度条件、徐冷速度など多くの製造条
件は、当業者が実際の製造時に適宜選択して決定するこ
とができるものであり、かかる設計事項などは本発明の
範疇に含めることができるものである。

【００２３】次に、ＲＥ₂ＢａＣｕＯ₅相の仕込濃度が
種結晶を設置する内側から外側に立体的に減少ないし変
化するように構成された前駆体を製作する手段として
は、特に制限されるものでなく、例えば、３段階の２１
１相の仕込濃度分布を有するものを作製する場合には、
まず先述した従来技術で例示したと同様に原料粉の組成
比が異なる３種のＲＥ₂Ｏ₃およびＢａ、Ｃｕからなる
化合物をそれぞれ別々に混合し、さらにＰｔまたはＲｈ
粉末（ないし化合物）を添加した後、混練する。続い
て、まず外側用の大小２つの円筒カップ状の金型とを適
当に組み合わせ、これにより形成される横断面凹状の空
間部分に、調整した外側用混合粉を入れ、同様にして、
先に形成された外側部型体の凹部に中間部用の内円筒状
の金型を入れ、これにより形成される外側用より一回り
小さな横断面凹状の空間部分に、調整した中間部用混合
粉を入れ、形成された外側部と中間部とからなる型体の
残された中心部の凹部に調整した内側用混合粉を入れ、
これを１軸式成型機により加圧成型し、さらに静水圧プ
レスにより加圧することで加圧成型して酸化物超電導体
材料の前駆体を作製する方法など、当該前駆体の作製手
段においても、種結晶法を利用した溶融成長法で説明し
たと同様に、従来公知の前駆体の作製手段を適用するこ
とができることは、本発明の特徴がその前駆体の２１１
相の仕込濃度に勾配（変化）を持たせることに特徴があ
る事を勘案すれば当然といえ、かかる前駆体において、
２１１相の仕込濃度に勾配（変化）を持たせるために、
原料粉末であるＲＥ₂Ｏ₃およびＢａ、Ｃｕの化合物を
混合し、さらにＰｔまたはＲｈ粉末（ないし化合物）を
添加する際の組成比率が異なるものを作製し、これらを
界面反応速度の低下、さらには結晶化の停止が生じない
ように順次、種結晶を設置する内側から外側に立体的に
減少ないし変化するように構成させることができるもの
であれば、何ら制限を受けるものでなく、従来公知の前
駆体の製造技術が本発明の対象となることは言うまでも
ないことである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００２５】本実施例の種結晶法を利用した溶融成長法
によるＲＥ（本実施例ではＹを用いた）Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ
_7-d系酸化物超電導体材料の製造方法では、その出発原
料粉末としてＹ₂Ｏ₃、ＢａＯ₂、ＣｕＯ、Ｐｔを用い
て、２１１相の仕込濃度が２０モル％である原料粉を作
製するために、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝６：９：１３の原子組
成比（モル比）になるように原料粉末を混合し、さらに
Ｐｔ粉末を０．５重量％添加して良く混合した。同様
に、２１１相の仕込濃度が３０モル％、４０モル％およ
び５０モル％である原料粉を作製した。これらの原料粉
を円筒カップ状金型を利用して、図４および図５のよう
に２１１相の仕込濃度が種結晶を設置する内側から外側
に立体的に減少するように構成して４段階の２１１相の
仕込濃度分布をつくり、直径６０ｍｍ、厚さ２１ｍｍの
形状に１軸成型機を用いて一度に加圧成型した。その
後、静水圧によるプレスを行って、酸化物超電導体材料
の前駆体を作製した。なお、図４は、上記前駆体の上面
図を示し、図５は、図４のａ−ａ線で示された面で切り
取られた前駆体の断面図を示す。

【００２６】続いて、該前駆体を特開平５−３０１７９
７号公報に開示されているように熱処理を行った。より
詳しくは、該前駆体を１２時間かけて室温から１１５０
℃に加熱し、１１５０℃で３０分間半溶融状態に保った
後、３０分かけて１０４０℃まで降温した。

【００２７】１０４０℃において、図６に示すように、
該前駆体の表面中央にＳｍＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系種結晶
を配置した。該種結晶は、下記表１に示すように、１０
６０℃の包晶温度（ないし１２３相生成温度）を有する
ので、１０４０℃においては、該前駆体は半溶融状態の
ままであるが、該種結晶は固体のままである。該種結晶
は、特開平５−３０１７９７号公報に開示されている酸
化物高温超電導体の製造方法の通りに作製して得たＳｍ
Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物高温超電導体を用いた。用
いる該種結晶の大きさは直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍとし
た。該種結晶の広い面は劈開性のあるｃ面で、この面を
前駆体に設置した。種付け後、３０分かけて１０００℃
に降温した。ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d相の包晶温度（ない
し１２３相生成温度）は、表１および図７に示す相図か
ら１０００℃であるので、１０００℃から９９０℃まで
０．２５度／時間の徐冷速度で徐冷した。

【００２８】

【表１】

【００２９】これにより、本実施例においては、上記種
結晶のｃ面が該前駆体表面に設置されていたため、１２
３相の結晶は、種結晶を核としてｃ面上では正方形状に
結晶成長し、残りの部分は未反応の半溶融相となるの
で、該種結晶のｃ面の構造を受け継ぎ１２３相の結晶は
成長を続けながら、該結晶は正方体状に成長した。結晶
成長開始位置から固液界面までの成長距離の保持時間依
存性を、先述した図２に併せて示す。本実施例における
成長距離は、保持時間に正比例し、その結晶成長速度は
一定であった。また得られた結晶中の微細組織を光学顕
微鏡で観察すると、２１１相の取込濃度は、結晶全体に
わたってほぼ均一であった。結晶化後、９９０℃〜室温
まで５０度／時間の速度で冷却した。さらに、超電導特
性改善のため、該結晶を酸素気流中、かつ４５０℃にお
いて１００時間保持して酸素アニールを行った。

【００３０】なお本実施例では、前駆体として４段階の
２１１相の仕込濃度分布を有するものを用いたが、該前
駆体の２１１相の仕込濃度分布は、本実施例に限定され
るものでなく、多段階に減少ないし変化させることがで
き、さらに理想的には連続的な勾配を持つように減少な
いし変化させることが好ましいものであることはいうま
でもない。ただし、本実施例のように直径６０ｍｍ、厚
さ２１ｍｍの大きさの前駆体であれば、４段階に２１１
相の仕込濃度分布が種結晶を設置する内側から外側に立
体的に減少するように構成することで、本発明の目的に
適うものとなることが確認できた。

【００３１】

【発明の効果】本発明の種結晶法を利用した溶融成長法
によるＲＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系酸化物超電導体材料の
製造方法では、２１１相の仕込濃度が勾配を持つように
構成された前駆体を用いることで、結晶成長過程におい
て、固液界面前方での２１１相の濃縮が補償され、固液
界面前方の２１１相濃度がほぼ一定になり、結晶成長速
度が一定に保たれ、大型前駆体全体を結晶化することが
できる。

【００３２】同時に、結晶中の２１１相が均一に分散
し、２１１相の取込濃度分布は一様となる。取り込まれ
た２１１相が多い結晶ほどｃ面方向のクラック数が少な
く、臨界電流密度が高いという利点がある。そのため、
取り込まれる２１１相の量、大きさ、形状、分布が臨界
電流密度などの超電導磁気特性に影響する。本発明によ
れば、結晶中の２１１相の取込濃度が均一であるので、
臨界電流密度が材料中で均一となって局所的なばらつき
がなくなるという効果があり、例えば、磁気シールド材
としてリニアモーターカー、磁気ベアリング材としてフ
ライホイール、バルクマグネット材としてモーター、磁
気浮上搬送用部材としてクリーンルーム内での利用およ
び電流リード材として超電導コイル用の電流端子など、
幅広い分野への利用が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】酸化物超電導体材料中の２１１相の取込濃度
に対する臨界電流密度の関係を示すグラフである。

【図２】結晶成長距離の保持時間依存性を示すグラフ
である。

【図３】固液界面近傍でのＲＥ拡散モデルを示す概念
図である。

【図４】実施例にて作製した前駆体の上面図を示す。

【図５】図４に示すａ−ａ線断面図を示す。

【図６】実施例にて作製した前駆体の表面中央に種結
晶を配置した概略斜視図である。

【図７】ＲＥ₂Ｏ₃およびＢａ、Ｃｕの化合物におい
てＲＥにＹを用いた際の相図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｃ３０Ｂ 29/22 ５０１Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｋ (56)参考文献特開平６−211588（ＪＰ，Ａ) 特開平５−301797（ＪＰ，Ａ) 特開平５−286718（ＪＰ，Ａ) 特開平７−237991（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01G 3/00 C01G 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】種結晶法を利用した溶融成長法によるＲ
ＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系（ＲＥは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからな
る群から選ばれた１種以上の元素）酸化物超電導体材料
の製造方法において、ＲＥ₂ＢａＣｕＯ₅相の仕込濃度が種結晶を設置する内
側から外側に立体的に減少するように構成された前駆体
を用いてなることを特徴とする酸化物超電導体材料の製
造方法。
【請求項２】種結晶法を利用した溶融成長法によるＲ
ＥＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-d系（ＲＥは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからな
る群から選ばれた１種以上の元素）酸化物超電導体材料
の製造方法において、ＲＥ₂ＢａＣｕＯ₅相の仕込濃度が種結晶を設置する内
側から外側に立体的に変化するように構成された前駆体
を用いてなることを特徴とする酸化物超電導体材料の製
造方法。