JPH01103975A - セラミックス超電導体の製造方法 - Google Patents
セラミックス超電導体の製造方法Info
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- JPH01103975A JPH01103975A JP62261400A JP26140087A JPH01103975A JP H01103975 A JPH01103975 A JP H01103975A JP 62261400 A JP62261400 A JP 62261400A JP 26140087 A JP26140087 A JP 26140087A JP H01103975 A JPH01103975 A JP H01103975A
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は酸化物セラミックス体超電導体の製造方法に
係り、特に酸化物セラミックス上に所定のパターンの超
電導体を形成するセラミックス超電導体の製造方法に関
する。
係り、特に酸化物セラミックス上に所定のパターンの超
電導体を形成するセラミックス超電導体の製造方法に関
する。
１９８６年にベドノルツらが、Ｌａ−Ｈａ−Ｃｕ−０系
複合酸化物で高い臨界温度（Ｔｃ）を有する超電導物質
の存在を示して以来、Ｔｃが急速に上昇し、１９８７年
２月には９８Ｋが記録された。これにより液体窒素を冷
媒とする超電導体の実用化の可能性が出てきた。
複合酸化物で高い臨界温度（Ｔｃ）を有する超電導物質
の存在を示して以来、Ｔｃが急速に上昇し、１９８７年
２月には９８Ｋが記録された。これにより液体窒素を冷
媒とする超電導体の実用化の可能性が出てきた。
これまでに発見されている高いＴｃをもつ物質としては
、Ｌｎ−Ｍ７Ｃｕ−０系複合酸化物（ただし、ＬｎはＬ
ａ、 Ｎｄ、 Ｐ−ｔ Ｓｍ＋ Ｅｕ＋ Ｇ
ｄ＋ Ｄｙ＋ Ｈｏ、 Ｅ７ Ｔｍ＋Ｙｂ、
Ｌｕ、 Ｙのうち少なくとも一種類１ＭはＢａ、 Ｓｒ
。
、Ｌｎ−Ｍ７Ｃｕ−０系複合酸化物（ただし、ＬｎはＬ
ａ、 Ｎｄ、 Ｐ−ｔ Ｓｍ＋ Ｅｕ＋ Ｇ
ｄ＋ Ｄｙ＋ Ｈｏ、 Ｅ７ Ｔｍ＋Ｙｂ、
Ｌｕ、 Ｙのうち少なくとも一種類１ＭはＢａ、 Ｓｒ
。
Ｃａのうちの少なくとも一種類）が知られており、例え
ばＬｎＭ ｚｃｕｓ Ｏｑ−ｘなる組成の複合酸化物の
場合０ ＜ ｘ ＜ ０．６に相当する酸素濃度におい
て斜方晶構造となり高い臨界温度を示すことが知られて
いる。
ばＬｎＭ ｚｃｕｓ Ｏｑ−ｘなる組成の複合酸化物の
場合０ ＜ ｘ ＜ ０．６に相当する酸素濃度におい
て斜方晶構造となり高い臨界温度を示すことが知られて
いる。
ＬｎＭ ｔｃｕ３０ ？−８の組成のセラミックス超電
導体を得るためにまずＬｎＭｚＣｕｓＯ，−ｘの複合酸
化物セラミックス体が蒸着、焼結、溶射等の手法で形成
される。このときＸは上記範囲を外れる （Ｘ＞０．６
）ので次に熱処理を行ってＸを制御し、超電導体化する
ことが行われる。
導体を得るためにまずＬｎＭｚＣｕｓＯ，−ｘの複合酸
化物セラミックス体が蒸着、焼結、溶射等の手法で形成
される。このときＸは上記範囲を外れる （Ｘ＞０．６
）ので次に熱処理を行ってＸを制御し、超電導体化する
ことが行われる。
しかしながら上述のセラミックス超電導体の製造方法に
おいては複合酸化物セラミックス体の全体を超電導体化
することはできるがいかなる形状の酸化物セラミックス
体をも自由に形成できるわけではないので任意の形状、
パターンのセラミックス超電導体を得ることには制約が
ある。
おいては複合酸化物セラミックス体の全体を超電導体化
することはできるがいかなる形状の酸化物セラミックス
体をも自由に形成できるわけではないので任意の形状、
パターンのセラミックス超電導体を得ることには制約が
ある。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は、熱処
理を任意のパターンで行うことにより所定形状、パター
ンのセラミックス超電導体を製造する方法を提供するこ
とにある。
理を任意のパターンで行うことにより所定形状、パター
ンのセラミックス超電導体を製造する方法を提供するこ
とにある。
上記の目的はこの発明によれば、希土類元素（Ｌｎ）と
アルカリ土類元素（Ｍ）と銅（Ｃｕ）とを含み組成Ｌｎ
Ｍ１ＣｕｌＯｙ−，を有する酸化物セラミックス体８．
１２を酸素を含む雰囲気中において光ビーム１０を照射
し、前記酸化物セラミックス体上に所定のパターンの超
電導体を形成することによって達成される。
アルカリ土類元素（Ｍ）と銅（Ｃｕ）とを含み組成Ｌｎ
Ｍ１ＣｕｌＯｙ−，を有する酸化物セラミックス体８．
１２を酸素を含む雰囲気中において光ビーム１０を照射
し、前記酸化物セラミックス体上に所定のパターンの超
電導体を形成することによって達成される。
希土類元素ＬｎとしてはＬａ＋ Ｎｄ＋ Ｐａｔ、 Ｓ
ｒｓ、 Ｈｕｔ Ｇｄ＋Ｄｙ、 Ｈｕｔ Ｅｒ＋ Ｔｍ
＋ Ｙｂ、 Ｌｕｔ Ｙのうち少なくとも一種類、ア
ルカリ土類元素ＭはＨａ、 Ｓｒｔ Ｃａのうちの少な
くとも一種類が選ばれる。ＸについてはＯ〈Ｘ＜１の範
囲のセラミックス体が使用される。
ｒｓ、 Ｈｕｔ Ｇｄ＋Ｄｙ、 Ｈｕｔ Ｅｒ＋ Ｔｍ
＋ Ｙｂ、 Ｌｕｔ Ｙのうち少なくとも一種類、ア
ルカリ土類元素ＭはＨａ、 Ｓｒｔ Ｃａのうちの少な
くとも一種類が選ばれる。ＸについてはＯ〈Ｘ＜１の範
囲のセラミックス体が使用される。
酸化物セラミックス体としては薄膜、薄板１円筒、柱状
体等のセラミックス有形物が含まれ、これは光ビーム照
射の被照射体となる。酸化物セラミックス体を照射する
ための光ビームとしては、集光された光ビームやレーザ
ビーム等が用いられる。パルス光も用いられる。光ビー
ムが酸化物セラミックス体の表面に照射されると、照射
部の温度が上昇し、熱処理が行われる。
体等のセラミックス有形物が含まれ、これは光ビーム照
射の被照射体となる。酸化物セラミックス体を照射する
ための光ビームとしては、集光された光ビームやレーザ
ビーム等が用いられる。パルス光も用いられる。光ビー
ムが酸化物セラミックス体の表面に照射されると、照射
部の温度が上昇し、熱処理が行われる。
ＬｎＭｉＣｕｓＯ？−ｘの組成を有する酸化物セラミツ
成のＸにつきＱ ＜ ｘ ＜ ０．６を満足するように
なる。
成のＸにつきＱ ＜ ｘ ＜ ０．６を満足するように
なる。
は任意パターンで行えるので、任意の形状、パターンの
超電導体が形成される。
超電導体が形成される。
（実施例〕
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
第１図はこの発明の実施例を示すもので、酸素ボンベ５
よりの酸素ガスと、不活性ガスボンベ６よりの不活性ガ
スが混合器７を介して照射槽４に導かれる。一方レーザ
発振器１をデータレーザビーム１０は集光レンズ２で集
光され、マグネシア製の絶縁基板９上の複合酸化物薄膜
８に照射される。
よりの酸素ガスと、不活性ガスボンベ６よりの不活性ガ
スが混合器７を介して照射槽４に導かれる。一方レーザ
発振器１をデータレーザビーム１０は集光レンズ２で集
光され、マグネシア製の絶縁基板９上の複合酸化物薄膜
８に照射される。
絶縁基板９はｘＹ子テーブル上に載置されており、所定
パターンで走査される。
パターンで走査される。
複合酸化物薄膜８はＹＢａｇＣｕｓＯｙ−ｘ （０＜
ｘ ＜１）が用いられる。この薄膜はマグネトロンＲＦ
スパッタ装置を用い、スパッタ電力３００Ｗ、ＲＦ周波
数１３．５６Ｍ１ｌｚ、 Ａｒ圧力２Ｐａの条件で、Ｙ
［ｌａｍＣｕｓＯｌ−８の組成の酸化物セラミックス
をターゲットとして１ｎ厚に形成される。得られた薄膜
のＸは０．８で正方晶である。得られた薄膜は液体窒素
温度で超電導を示さない。
ｘ ＜１）が用いられる。この薄膜はマグネトロンＲＦ
スパッタ装置を用い、スパッタ電力３００Ｗ、ＲＦ周波
数１３．５６Ｍ１ｌｚ、 Ａｒ圧力２Ｐａの条件で、Ｙ
［ｌａｍＣｕｓＯｌ−８の組成の酸化物セラミックス
をターゲットとして１ｎ厚に形成される。得られた薄膜
のＸは０．８で正方晶である。得られた薄膜は液体窒素
温度で超電導を示さない。
得られた複合酸化物薄膜８に対してレーザビームが所定
パターンで照射される。照射の条件は次の通りである。
パターンで照射される。照射の条件は次の通りである。
レーザ：アルゴンイオンレーザ（波長５１４．５ｎ＋＊
、４８８．Ｏｎｗ＋） レーザパワー：１ＯＷ（連続） スポット径：５０＃ｌｌ 線速度： ２ｗｒ ／ ｓｅｃ 雰囲気！０１８０％、Ａｒ２０％ レーザビームの照射された部分は超電導特性を示し、そ
の臨界温度Ｔｃは７０にである。照射部分の組成はＹ
Ｂａ、ｚＣｕ ｓ Ｏ＆、 ＆即ち！ −０，４であり
、結晶構造は斜方晶であることがわかった。
、４８８．Ｏｎｗ＋） レーザパワー：１ＯＷ（連続） スポット径：５０＃ｌｌ 線速度： ２ｗｒ ／ ｓｅｃ 雰囲気！０１８０％、Ａｒ２０％ レーザビームの照射された部分は超電導特性を示し、そ
の臨界温度Ｔｃは７０にである。照射部分の組成はＹ
Ｂａ、ｚＣｕ ｓ Ｏ＆、 ＆即ち！ −０，４であり
、結晶構造は斜方晶であることがわかった。
さらに上記のレーザビーム照射を行った複合酸化物薄膜
８を酸素雰囲気中において温度５５０℃で３時間の熱処
理を行うたところ、超電導特性の向上が見られ、臨界温
度が９０にとなった０組成はＹ Ｂａ１ＣｕｓＯ＆、
９で！ −０，１であった。
８を酸素雰囲気中において温度５５０℃で３時間の熱処
理を行うたところ、超電導特性の向上が見られ、臨界温
度が９０にとなった０組成はＹ Ｂａ１ＣｕｓＯ＆、
９で！ −０，１であった。
（実施例２）
第２図はこの発明の他の実施例を示すもので第１図と異
なり、パイプ状の焼結体１２が回転台１１の上に載置さ
れ１方向に回転しつつ軸方向に上下に移動する。その他
は第１図の場合と同様である。
なり、パイプ状の焼結体１２が回転台１１の上に載置さ
れ１方向に回転しつつ軸方向に上下に移動する。その他
は第１図の場合と同様である。
パイプ状の焼結体の組成は実施例１と同様にＬｎＭｌＣ
ｕｓ ０ｑ−ｘ （０＜ Ｘ ＜ １）である、この焼
結体は前記組成になるよう各金属の炭酸塩粉体を配合し
てよく混合してアルミナまたはマグネシアのルツボのな
かで７００℃〜９５０℃の温度で仮焼し、それぞれの粉
体を反応させたあと得られた粉体をライカイ機などで再
粉砕してから、ポリビニルアルコール等のバインダを添
加してパイプ状のものを押出成型し、その後大気中にお
いて８５０ ℃の温度で５時間焼成して形成することが
できる。パイプ状焼結体１２の結晶構造は正方晶、Ｘは
０．９である。
ｕｓ ０ｑ−ｘ （０＜ Ｘ ＜ １）である、この焼
結体は前記組成になるよう各金属の炭酸塩粉体を配合し
てよく混合してアルミナまたはマグネシアのルツボのな
かで７００℃〜９５０℃の温度で仮焼し、それぞれの粉
体を反応させたあと得られた粉体をライカイ機などで再
粉砕してから、ポリビニルアルコール等のバインダを添
加してパイプ状のものを押出成型し、その後大気中にお
いて８５０ ℃の温度で５時間焼成して形成することが
できる。パイプ状焼結体１２の結晶構造は正方晶、Ｘは
０．９である。
外径は２５ａ＊、内径２０鶴、長さ５０ｔｍである。
このような焼結体１２にレーザビーム１０をスパイラル
に照射する。レーザビーム照射条件は次の通りである。
に照射する。レーザビーム照射条件は次の通りである。
レーザ： Ａｒ’ レーザ（波長５１４．５ｎｍ、４８
Ｂ、Ｏｎｓ＋）パワー：２０Ｗ（連続） スポット径：１００１！ｍ 回転台回転数：４ｒｐ＋＊ 軸方向移動速度：５鰭／回転 雰囲気：Ｃｈ８０％、Ａｒ２０％ レーザビームの照射部は超電導性を示し、臨界温度は７
９にであった。このようにしてコイル状のセラミックス
超電導体を形成することができる。
Ｂ、Ｏｎｓ＋）パワー：２０Ｗ（連続） スポット径：１００１！ｍ 回転台回転数：４ｒｐ＋＊ 軸方向移動速度：５鰭／回転 雰囲気：Ｃｈ８０％、Ａｒ２０％ レーザビームの照射部は超電導性を示し、臨界温度は７
９にであった。このようにしてコイル状のセラミックス
超電導体を形成することができる。
さらに上述のレーザビーム照射を行った焼結体を酸素雰
囲気中において温度５８０℃で５時間熱処理したところ
、照射部の臨界温度が９３Ｋに高まった。
囲気中において温度５８０℃で５時間熱処理したところ
、照射部の臨界温度が９３Ｋに高まった。
この発明によれば、希土類元素（Ｌｎ）とアルカリ土類
元素（Ｍ）と銅（Ｃｕ）とを含み組成ＬＩＩＭＩＣｕ３
０ｙ−ｘを有する酸化物セラミックス体を酸素を含む雰
囲気中において光ビーム照射するので、光ビームの熱処
理効果により照射部が超電導体化し、その結果任意のパ
ターンのセラミックス超電導体を酸化物セラミックス体
上に形成することが可能となる。
元素（Ｍ）と銅（Ｃｕ）とを含み組成ＬＩＩＭＩＣｕ３
０ｙ−ｘを有する酸化物セラミックス体を酸素を含む雰
囲気中において光ビーム照射するので、光ビームの熱処
理効果により照射部が超電導体化し、その結果任意のパ
ターンのセラミックス超電導体を酸化物セラミックス体
上に形成することが可能となる。
第１図はこの発明の実施例に係るセラミックス超電導体
製造方法の説明図、第２図は他の実施例のセラミックス
超電導体製造方法の説明図である。 ａ：＊含酸化物１１１１１１，１０：レーザビーム、１
２：焼結体。 代、２人ｆ１理−１山 口 巌 第１図
製造方法の説明図、第２図は他の実施例のセラミックス
超電導体製造方法の説明図である。 ａ：＊含酸化物１１１１１１，１０：レーザビーム、１
２：焼結体。 代、２人ｆ１理−１山 口 巌 第１図
Claims (1)
- １）希土類元素（Ｌｎ）とアルカリ土類元素（Ｍ）と銅
（Ｃｕ）とを含み組成ＬｎＭ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿
ｘを有する酸化物セラミックス体を酸素を含む雰囲気中
において光ビーム照射し、前記酸化物セラミックス体上
に所定のパターンの超電導体を形成することを特徴とす
るセラミックス超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261400A JPH01103975A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | セラミックス超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261400A JPH01103975A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | セラミックス超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103975A true JPH01103975A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=17361339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62261400A Pending JPH01103975A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | セラミックス超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01103975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014143956A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | L-3 Communications Corporation | High frequency mixer, method and system |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62261400A patent/JPH01103975A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014143956A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | L-3 Communications Corporation | High frequency mixer, method and system |
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