JPH01108155A - 酸化物超電導材料及びその製造方法 - Google Patents

酸化物超電導材料及びその製造方法

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JPH01108155A
JPH01108155A JP62263450A JP26345087A JPH01108155A JP H01108155 A JPH01108155 A JP H01108155A JP 62263450 A JP62263450 A JP 62263450A JP 26345087 A JP26345087 A JP 26345087A JP H01108155 A JPH01108155 A JP H01108155A
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JP
Japan
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air
ba2cu3o7
zalz
blend
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Pending
Application number
JP62263450A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Inoue
修 井上
Seiji Adachi
成司 安達
Shunichiro Kawashima
俊一郎 河島
Toshihiro Mihara
三原 敏弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超電導マグネットやジョセフソン接合素子等
に用いられる、酸化物超電導材料およびその製造方法に
閏するも□のである。
従来の技術 超電導材料は、1)電気抵抗がゼロである、2)完全反
磁性である、3)ジョセフソン効果がある、といった、
他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器、
核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮1列車、磁気シールド
、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されてい′る
。ところが、従来の金属系#ii電導体では、超電導転
移温度は最も高いものでも23に程度であり、このため
使用時には高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を
使って冷却する必要があり、工業上大きな間厘であった
。このためより高温で超電導体となる材料の探索が行わ
れていた。
l987年2月に、新たなセラミックス系超電導物質、
Y B a 2C u 307−Xが見いだされ、ざら
にYを他の希土類元素(La,  Nd,  Sm, 
 Ell。
Cd、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 L
u)で置き換えた物質についても、超電導状態となるこ
とが確認された。これらのセラミックスは、超電導転移
温度が95 K程度と高く、冷却には安価な液体窒素(
沸点77K)を用いる事が出来、また冷却装置も小型と
なるので、応用範囲も広がるものと回持される。このた
め現在、これらの化合物の製造法、物性、応用等に関し
て多くの研究がなされている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これらの化合物は希土類元素を含むため
にその原料コストが高いという欠点があった。また、優
れた特性を得るためには、焼成時、あるいはその後で、
酸素中で加熱処理する必要があり、製造プロセスが複雑
となり、応用範囲が狭くなるという欠点があった。
さらに、このY B a 2Cu 307−Xが980
℃程度で分解するために、合成可能温度範囲の上限が9
50℃程度に限られるという欠点があった。
問題点を解決するための手段 化学式(L n l−2A I 2)B a2c U 
:107−X (L nはY、    La、    
Nd、    Sm、    Eu、    Cd、 
   D  y+    Ho。
Er、Ttn、Yb、Luの内の少なくとも一種類以上
の金属)で表され、Zが0.05≦Z≦0゜3の範囲内
に有る事を特徴とする。
作用 本発明の(L n +−2A ! z)B a2c I
I zov−xでは希土類金属酸化物の一部を酸化アル
ミニウムで置き換えるためにコスト的に安価になる。し
かし、超電導転移温度は変化しない。また酸素中熱処理
をせず、空気中熱処理でも、Y B a 2CIJ 3
07−xと同様の特性となる。さらに1050℃熱処理
でも分解しない。
実施例 以下実施例で本発明を説明する。
実施例1 試薬特級のY2O1,A I 20:l、  B a 
Co3. CuO粗粉末(■、n +−zAl 2)B
 a2c II 307−xW成で、Yに対するAIの
置換率がθ%、1%、3%、5%、10%、30%、4
0%となり、合計重量が約100gとなるように、それ
ぞれ秤量し、これらをメノウボールミルでエタノール1
50tnlにて18時時間式混合した。混合物を120
℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入れ、850℃で5時
間、空気中で仮焼した。仮焼粉を粗粉砕し、さらに90
0℃で5時間、空気中で再仮焼した。これらの2回仮焼
粉を、メノウボールミルでエタノール100m1にて1
8時閏湿式粉砕し、120℃で乾燥した。こうして得た
粉末にポリビニルブチラールを5重量%濃度で溶解した
、イソプロパツール溶液を5重量%加えて造粒した。こ
れらの造粒粉0.8gを18mmX5mmの金型で、5
00 k g/ c m2の圧力で一軸加圧成形した。
  ゛比較のため、Y2O3,B a C03,Cu 
O粉末よりYBapCuJO?−Xとなるように配合し
た粉についても、全く同様の工程で成形体を作成した。
これらの成形体を空気中および酸素中で昇温速度300
℃/時間、バインダアウト600℃−2時間、焼成95
0℃−20時間、降温速度100℃/時間の条件で焼成
した。
得られた焼結体の液体窒素温度までの電気抵抗の温度変
化を、四端子法で測定した。その結果を抵抗が急激に低
下し始める温度(TCons。し)と抵抗がOとなる温
度(TCR=θ)にわけて、表1に示した。
表1.焼結体の緒特性(そのl) 表1より明らかなように、A1でYを置換しても、置換
率30%までは超電導転移温度の低下はほとんどなく、
空気中焼成ではむしろ高くなった。
さらに、焼成温度を1000℃〜1100℃としたとこ
ろ、Y B a 2Cu 307−X 組成では100
0℃焼成で一部溶融が生じたが、AI置換系では置換率
5〜10%で111000”ciで、10%以−ヒでは
1050℃まではほとんど溶融しなかった。
実施例2 試薬特級のD VaOl、  Ho 203*  A 
l 20tt  BacO3t  CuO粉末より、(
D y+−zA l z)B a 2Cu 307−X
組成および(HO+−2A I z)B a pCu 
:+07−X組成で、DyまたはHoに対するA1の置
換率が0%および10%となり、合計重量が約100g
となるようにようにそれぞれ秤量し、実施例1と同様の
方法で焼結体を作成し、超電導転移温度を測定した。そ
の結果を表2に示した。
(以下余白) 表2.tI結体の諸性性(その2) 表2より、Dyt  あるいはHoをAIで置換しても
、超電導転移温度は殆ど変化せず、空気中焼成では無置
換のものよりも、むしろわずかに高くなる傾向があるこ
とがわかる。
発明者等は、Y、Dy、Ho以外にもLa、Nd。
Sm、E u 、G d 、E r 、Tm、Y b 
、L uで同様の実験を行ったが、何れの組成でもAI
置換率が30%以下では、超電導転移温度はほとんど変
化しなかった。
本発明で、(L n +−2A l z)B a 2C
IJ 307−XのZのR囲を0.05≦2≦0.3の
範囲内とするのは、Zが0.05未満では、添加による
コスト低下の効果がほとんどなく、また、置換量が30
%を越えると、超電導転移温度(抵抗がOとなる温度)
が80 K以下となるためである。
発明の効果 本発明によれば、化学式(L n +−zA l z)
B a2cu 307−X (L nはY、  [,3
,Nd、  Sm、  Eu。
Gd、Dy、Ho、Era  Tm、Yb、Luの内の
少なくとも一種類以上の金属)で表され、Zが0.05
≦Z≦0.3範囲内に有る酸化物超電導材料とすること
により、優れた特性の超電導材料を、従来よりも低コス
トに、容易に得る事が可能である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)化学式(Ln_1_−_ZAl_Z)Ba_2C
    u_3O_7_−_X(LnはY,La,Nd,Sm,
    Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luから
    選択された少なくとも一種の金属)で表され、Zが0.
    05≦Z≦0.3の範囲内に有る事を特徴とする酸化物
    超電導材料。
  2. (2)化学式(Ln_1_−_ZAl_Z)Ba_2C
    u_3O_7_−_X(LnはY,La,Nd,Sm,
    Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luから
    選択された少なくとも一種の金属)で表され、Zが0.
    05≦Z≦0.3の範囲内にある酸化物超電導材料を製
    造する工程において、焼結体製造時の焼成あるいはアニ
    ール処理を、その最高温度が1050℃以下であり、か
    つ空気中で行う事を特徴とする酸化物超電導材料の製造
    方法。
JP62263450A 1987-10-19 1987-10-19 酸化物超電導材料及びその製造方法 Pending JPH01108155A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621802U (ja) * 1992-06-04 1994-03-22 近畿通信建設株式会社 携帯型の棒体切削工具
EP0660423A2 (en) * 1993-12-27 1995-06-28 International Superconductivity Technology Center Superconductor and method of producing same

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