JP4628041B2 - 酸化物超電導材料及びその製造方法 - Google Patents
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BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。このBaCeO3 粉末をY123の100モル%に対して30モル%添加し、さらに、Ptを0.5質量%添加後、混合した。混合粉を一軸プレス成形することにより直径20mm、高さ約13mmの前駆体を作製した。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。このBaCeO3粉末をY123の100モル%に対して30モル%添加し、Ptを添加せずに、混合した。混合粉を一軸プレス成形し、直径20mm、高さ約13mmの前駆体を作製した。
BaCeO3粉末の含有量をY123の100モル%に対して、5〜50モル%の範囲で変化させて、参考例1と同様の方法により、Y系バルク超電導体を作製した。酸素中でアニール後、各試料の超電導転移温度と77Kでの臨界電流密度の磁場依存性を測定した。超電導転移温度は、何れの試料も90.5K前後の値を示した。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。一方、Y2O3、BaO2及びCuOを1:1:1のモル比になるように混合し、900℃で4hr仮焼して、Y211粉末を作製した。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。また、Y2O3、BaO2及びCuOを1:1:1のモル比になるように混合し、900℃で4hr仮焼して、Y211粉末を作製した。
BaO2、CeO2、ZrO2を1:1−a:a(a=0.1、0.25)の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、Ba(Ce1-aZra)O3粉末を合成した。Ba(Ce1-aZra)O3粉末をY123の100モル%に対して30モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加後、混合した。混合粉を一軸プレス成形することにより、直径20mm、高さ約13mmの前駆体を作製した。
実施例4と同様の方法により、BaZrO3をY123の100モル%に対して30モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加した、Y系バルク超電導体を作製した。酸素中でアニールを行った後、超電導転移温度と77Kでの臨界電流密度の磁場依存性を測定した。
BaO2、CeO2、ZrO2を1:0.75:0.25の比で混合し、900℃で仮焼することによりBa(Ce0.75Zr0.25)O3粉末を合成した。さらに、この粉末をZrO2−Y2O3ボールを媒体としたボールミルで8hr粉砕した。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。このBaCeO3粉末を、Dy123の100モル%に対して5モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加後、混合した。混合粉を一軸プレス成形することにより、直径20mm、高さ約13mmの前駆体を作製した。
参考例6と同様の方法により、BaCeO3粉末をDy123の100モル%に対して30モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加したDy系バルク超電導体を作製した。酸素アニール後の試料の77Kにおける臨界電流密度の磁場依存性を、図8に示す。BaCeO3量の増加により、参考例6の試料よりも、さらに良好な特性が得られた。
BaO2、CeO2、ZrO2を1:0.75:0.25の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、Ba(Ce0.75Zr0.25)O3粉末を合成した。この粉末をDy123の100モル%に対して30モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加後、混合した。混合粉を一軸プレス成形することにより、直径20mm、高さ約13mmの前駆体を作製した。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。このBaCeO3粉末とNd422粉末を、Nd123の100モル%に対して、それぞれ30モル%及び10モル%添加し、さらにPtを0.5質量%添加後、混合した。混合粉を一軸プレス成形することにより、直径20mm、高さ約14mmの前駆体を作製した。
本発明の範囲内で、種々の前駆体原料を用いて、参考例1〜3、実施例4〜5、参考例6〜7、実施例8、参考例9と同様の方法により、バルク試料を作製した。表1の参考例10〜11、実施例12、参考例13、実施例14〜16、参考例17、実施例18〜19、参考例20〜21、比較例4に、前駆体の組成、及び77K、0.05Tの磁場中における臨界電流密度を示す。
BaO2とCeO2を1:1の比で混合し、1000℃で仮焼することにより、BaCeO3粉末を合成した。また、Gd2O3、BaO2及びCuOを1:1:1のモル比になるように混合し、900℃で4hr仮焼して、Gd211粉末を作製した。
Claims (12)
- RE1+xBa2-xCu3Oy(0≦x≦0.1、6.5≦y≦7.2、REはY、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybの群から選ばれた少なくとも一つの元素)結晶中に、Pt又はRhの一方又は双方が0.1〜5.0質量%添加され、且つ、RE 1+x Ba 2-x Cu 3 O y 結晶100モル%に対して、Ba(Ce 1-a M a )O 3-b (0<a<0.5、0≦b≦0.5、Mは、Zr、Hf又はSnの群から選ばれる少なくとも一つの元素)の粒子が5〜60モル%の範囲で微細に分散していることを特徴とする酸化物超電導材料。
- 前記Ba(Ce 1-a M a )O 3-b (0<a<0.5、0≦b≦0.5、Mは、Zr、Hf又はSnの群から選ばれる少なくとも一つの元素)以外に、50モル%以下のRE2BaCuO5相あるいはRE4-2zBa2+2zCu2-zO10-d(0≦z≦0.1、−0.5≦d≦0.5)相の粒子が分散している請求項1に記載の酸化物超電導材料。
- 前記Ba(Ce 1-a M a )O 3-b (0<a<0.5、0≦b≦0.5、Mは、Zr、Hf又はSnの群から選ばれる少なくとも一つの元素)以外に、1〜50質量%のAg粒子が分散している請求項1又は2に記載の酸化物超電導材料。
- 請求項1に記載の酸化物超伝導材料の製造方法であって、RE系化合物(ここで、REはY、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybの群から選ばれた少なくとも一つの元素)、Ba系化合物、Cu系化合物、Ce系化合物、M系化合物(金属元素MがZr、Hf又はSnの群から選ばれる少なくとも一つの元素)、又は、これらの複合化合物にPt又はRhの一方又は双方を添加した混合物を出発物質とし、これを成形して前駆体を作製し、得られた前駆体を部分的に溶融後、冷却して、超電導相を結晶成長させることを特徴とする酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記前駆体中にM系化合物が、Ceに対してM元素換算で等モル%未満含んでいる請求項4に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記M系化合物がBa(Ce1-aMa)O3-b(0<a<0.5、0≦b≦0.5)である請求項4又は5に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記前駆体中にAg又はAg化合物の一方又は双方をAg換算で1〜50質量%含む請求項4〜6の何れか1項に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記前駆体を部分溶融させる温度が950〜1200℃の範囲である請求項4〜7の何れか1項に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記超電導相を結晶成長させる前の前駆体あるいは部分溶融体に、種結晶を置くか又は埋め込んだ後、種結晶を基点として超電導相を優先的に結晶成長させる請求項4〜8の何れか1項に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記種結晶がRE’−Ba−Cu−O系結晶(RE’はNd又はSmの内の少なくとも一つの元素)である請求項9記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記前駆体を部分溶融後、冷却するときの冷却速度が0.05〜10℃/hrの範囲である請求項4〜10の何れか1項に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
- 前記結晶成長後、酸素雰囲気において250〜650℃の温度範囲内に加熱、保持する請求項4〜11の何れか1項に記載の酸化物超電導材料の製造方法。
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