JPH01208319A - 酸化物超伝導材料 - Google Patents
酸化物超伝導材料Info
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- JPH01208319A JPH01208319A JP63028837A JP2883788A JPH01208319A JP H01208319 A JPH01208319 A JP H01208319A JP 63028837 A JP63028837 A JP 63028837A JP 2883788 A JP2883788 A JP 2883788A JP H01208319 A JPH01208319 A JP H01208319A
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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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
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、高い臨界電流、高い臨界磁場、および高い超
伝導転移温度を有する酸化物超伝導材料に関するもので
ある。
伝導転移温度を有する酸化物超伝導材料に関するもので
ある。
[従来の技術]
1987年ヒユーストン大学のWuとChuによりY、
2Ba、8CuOδの組成で93KからxOにの間で超
伝導へ転移する酸化物超伝導が報告された。しかしなが
ら、これらの組成は、超伝導を示す相の他に超伝導を示
さない相が混在していた。続いて、Be11研究所のC
avaらは、超伝導はY:Ba:Cu−1:2:3の組
成を有するYBa2Cu、Oδ(δ= 6xCu3−x
O−7xCu3−xO)であり、結晶構造は、斜方晶系
に属する酸素欠損ペロブスカイト構造であることを明ら
かにした。これとほぼ同時にYをランタン系列の元素L
a、Nd、Sm。
2Ba、8CuOδの組成で93KからxOにの間で超
伝導へ転移する酸化物超伝導が報告された。しかしなが
ら、これらの組成は、超伝導を示す相の他に超伝導を示
さない相が混在していた。続いて、Be11研究所のC
avaらは、超伝導はY:Ba:Cu−1:2:3の組
成を有するYBa2Cu、Oδ(δ= 6xCu3−x
O−7xCu3−xO)であり、結晶構造は、斜方晶系
に属する酸素欠損ペロブスカイト構造であることを明ら
かにした。これとほぼ同時にYをランタン系列の元素L
a、Nd、Sm。
Eu、Gd、 Dy、Ha、Er、Tm、Yb、Luで
置換したLea2(:u305(Lは、前述ランタン系
元素)でも、xO14−90にの超伝導転移温度を有す
ることが報告された。
置換したLea2(:u305(Lは、前述ランタン系
元素)でも、xO14−90にの超伝導転移温度を有す
ることが報告された。
[発明が解決しようとする課題]
YBa2Cu30δの単結晶、および単結晶薄膜が作製
さね高い臨界磁場や高い臨界電流を有することが示され
た。しかし、YBa2Cu30δの焼結体を用いた測定
では、超伝導転移温度は高いが、ゼロ磁場中およびti
n場中での臨界磁場を測定すると単結晶で測定された値
に比べ1〜2桁程度小さく、応用上重要な問題であるこ
とが明かとなった。
さね高い臨界磁場や高い臨界電流を有することが示され
た。しかし、YBa2Cu30δの焼結体を用いた測定
では、超伝導転移温度は高いが、ゼロ磁場中およびti
n場中での臨界磁場を測定すると単結晶で測定された値
に比べ1〜2桁程度小さく、応用上重要な問題であるこ
とが明かとなった。
YBa2Cu30δの焼結体で臨界電流、臨界磁場が小
さいことの主たる原因は、YBa2Cu30δの粒界に
存在する絶縁層であることが分かってきた。
さいことの主たる原因は、YBa2Cu30δの粒界に
存在する絶縁層であることが分かってきた。
YBa2Cu3δは木質的に不安定で粒界においてYB
a2Cu30 δ−* YBaCuOδ+BaCuO2
+CuOと分解して絶縁層が生成する。
a2Cu30 δ−* YBaCuOδ+BaCuO2
+CuOと分解して絶縁層が生成する。
このように、YBa2Cu30δで臨界電流、臨界磁場
が小さいことは材料特性そのものに機差したものであり
、これを改善するのは粒界が存在する以上、困難な状況
であった。
が小さいことは材料特性そのものに機差したものであり
、これを改善するのは粒界が存在する以上、困難な状況
であった。
本発明は、これまでの高温超伝導体の低い臨界M、流、
臨界磁場特性を解決した単一相の高い臨界磁場、臨界磁
場を有する酸化物高温超伝導体を提供しようとするもの
であり、具体的にはLa−Ba−Cu系酸化物において
BaCuO2が粒界に析出しない組成領域を明確にし、
高い臨界電流、高い臨界磁場が得られる酸化物超伝導体
を得ることを目的とする。
臨界磁場特性を解決した単一相の高い臨界磁場、臨界磁
場を有する酸化物高温超伝導体を提供しようとするもの
であり、具体的にはLa−Ba−Cu系酸化物において
BaCuO2が粒界に析出しない組成領域を明確にし、
高い臨界電流、高い臨界磁場が得られる酸化物超伝導体
を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段]
このような目的を達成するために、本発明は、ランタン
(La) 、バリウム(Ba)、銅(Cu)を含み、組
成式1、a、Ba、、(:u3−xCu3−xOδで表
される酸化物において、0.95≦y≦1xCu3−x
O5,0.2≦x≦0.4,6.5≦δ≦7.1の組成
からなることを特徴とする。
(La) 、バリウム(Ba)、銅(Cu)を含み、組
成式1、a、Ba、、(:u3−xCu3−xOδで表
される酸化物において、0.95≦y≦1xCu3−x
O5,0.2≦x≦0.4,6.5≦δ≦7.1の組成
からなることを特徴とする。
本発明はサマリウム(Sm) 、バリウム(Ba)、銅
(Cu)を含み、組成式SmyBa2−.[:u、−X
Oδで表される酸化物において、0.95≦y≦1xC
u3−xO5,0.2≦x≦0.5゜6.5≦δ≦7.
1の組成からなることを特徴とする。
(Cu)を含み、組成式SmyBa2−.[:u、−X
Oδで表される酸化物において、0.95≦y≦1xC
u3−xO5,0.2≦x≦0.5゜6.5≦δ≦7.
1の組成からなることを特徴とする。
本発明はユーロピウム(Eu) 、バリウム(Da)
、銅(Cu)を含み、組成式EuyBa2−、虐」3−
xCu3−xOδで表される酸化物において、0.95
≦y≦1xCu3−xO5,0.2≦x≦0.5゜6.
5≦6≦7,1の組成からなることを特徴とする。
、銅(Cu)を含み、組成式EuyBa2−、虐」3−
xCu3−xOδで表される酸化物において、0.95
≦y≦1xCu3−xO5,0.2≦x≦0.5゜6.
5≦6≦7,1の組成からなることを特徴とする。
さらに本発明はガドリニウム(Gd) 、バリウム(B
a) 、銅(Cu)を含み、組成式Gdy[1a2−x
(:113−xOδで表される酸化物において、0.9
5≦y≦1xCu3−xO5,0.2≦x≦0.5.6
.5≦6≦7.1の組成からなることを特徴とする。
a) 、銅(Cu)を含み、組成式Gdy[1a2−x
(:113−xOδで表される酸化物において、0.9
5≦y≦1xCu3−xO5,0.2≦x≦0.5.6
.5≦6≦7.1の組成からなることを特徴とする。
これら4種の酸化物において、δはXおよびyの選択に
よって決まる値である。
よって決まる値である。
〔作 用]
LaBa2Cu30δ、 SmBa2CLI30δ、
EuBa2Cu30δ、およびGdBa2(:u30δ
はYBa2(:u30δと異なり、組成範囲の広い固溶
体を形成する。このために、上記の各酸化物は、粒界に
おいて、それぞれ次のような反応を起こして分解する。
EuBa2Cu30δ、およびGdBa2(:u30δ
はYBa2(:u30δと異なり、組成範囲の広い固溶
体を形成する。このために、上記の各酸化物は、粒界に
おいて、それぞれ次のような反応を起こして分解する。
LaBa2Cu30δ−LaBa2−xcu3−xOδ
+xBa2Cub2SmBa2(:u30δ= SmB
a2−ycu3−xOδ+xBa2CuO2EuBa2
Cu30δ−EuBa2−x(:u3−xoδ+xBa
2CuO2GdBa2Cu30δ→ GdBa2−、C
u3−Xoδ+xBa2Cu02この結果から明かなよ
うに、これらの酸化物はBaCuO,を分離して、より
安定なLaBa2−、Cu3−xCu3−xOδを形成
する。このため、 LaBa2−xcu3−xOδ。
+xBa2Cub2SmBa2(:u30δ= SmB
a2−ycu3−xOδ+xBa2CuO2EuBa2
Cu30δ−EuBa2−x(:u3−xoδ+xBa
2CuO2GdBa2Cu30δ→ GdBa2−、C
u3−Xoδ+xBa2Cu02この結果から明かなよ
うに、これらの酸化物はBaCuO,を分離して、より
安定なLaBa2−、Cu3−xCu3−xOδを形成
する。このため、 LaBa2−xcu3−xOδ。
SmBa2−、Cu、−,0δ、EuBa2−、Cu3
−xCu3−xOδまたはGdBa2−、Cu3−xC
u3−xOδを作製すれば、BaCuO2が分離しない
酸化物超伝導が得られる。
−xCu3−xOδまたはGdBa2−、Cu3−xC
u3−xOδを作製すれば、BaCuO2が分離しない
酸化物超伝導が得られる。
[実施例]
以下に実施例によって本発明の詳細な説明する。
実31 (Wi上
表1にLaBa、xCu3−xCu3−xOδ系酸化物
超伝導体でx=O〜0.70までの試料の臨界温度およ
び臨界電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、
酸素雰囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧
力で圧粉成形し、再度、 950℃、12時間、酸素雰
囲気中で本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温
度は少し低下するが液体窒素温度(77に)における臨
界電流はX≧0.2で大幅に改善されることがわかる。
超伝導体でx=O〜0.70までの試料の臨界温度およ
び臨界電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、
酸素雰囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧
力で圧粉成形し、再度、 950℃、12時間、酸素雰
囲気中で本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温
度は少し低下するが液体窒素温度(77に)における臨
界電流はX≧0.2で大幅に改善されることがわかる。
これはX≧0.2で粒界において、Ba(:u02の析
出が抑制されたことによる。このことは、第1図に示す
ようにX線解析の結果からも確認できる。Xの増加と共
に、矢印で示すBa(:u02のピークが減少しX≧0
.2で消えてしまうことが分かる。
出が抑制されたことによる。このことは、第1図に示す
ようにX線解析の結果からも確認できる。Xの増加と共
に、矢印で示すBa(:u02のピークが減少しX≧0
.2で消えてしまうことが分かる。
また、 LaBa2−xcu3−xo 5が0≦x≦0
.7の組成範囲で単相で存在していることも確認できる
。X〉0.4以上では臨界温度が液体窒素温度以下に低
下するため高温超伝導体としての利点が損なわれる。ま
た、Laは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でな
いと酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界
温度および臨界電流が低下する。この様子は表1に併せ
て示した。
.7の組成範囲で単相で存在していることも確認できる
。X〉0.4以上では臨界温度が液体窒素温度以下に低
下するため高温超伝導体としての利点が損なわれる。ま
た、Laは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でな
いと酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界
温度および臨界電流が低下する。この様子は表1に併せ
て示した。
以上の結果からあぎらかのように、従来のYBa2(:
u30δの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
u30δの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
実施例2
LaBaa−xcu、−、o 5において、x=0〜0
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第2図に示す。比較のために、YBa2Cu30
δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電気
抵抗、横軸は絶対温度である。
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第2図に示す。比較のために、YBa2Cu30
δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電気
抵抗、横軸は絶対温度である。
x = 0xCu3−xO.1の試料およびYBa2C
u30δは粒界にBaCuO2が析出しており、電流の
伝導バスの面積が小さく容易に磁場が侵入できる。この
ため磁場により簡単に超伝導パスが破壊される。この結
果、第2図に見られるように1テスラの磁場により60
に付近まで超伝導を示さない。これに対し、x = 0
.2〜0.5の試料はBaCuO2の析出がないため、
1テスラの磁場が与えられても超伝導の転移点が数に低
下するだけでそれほど大きな影習を受けない。以上の結
果から明かのように、従来のYBa2Cu30δの焼結
体に比べ、磁場に対して臨界温度が低下しない。
u30δは粒界にBaCuO2が析出しており、電流の
伝導バスの面積が小さく容易に磁場が侵入できる。この
ため磁場により簡単に超伝導パスが破壊される。この結
果、第2図に見られるように1テスラの磁場により60
に付近まで超伝導を示さない。これに対し、x = 0
.2〜0.5の試料はBaCuO2の析出がないため、
1テスラの磁場が与えられても超伝導の転移点が数に低
下するだけでそれほど大きな影習を受けない。以上の結
果から明かのように、従来のYBa2Cu30δの焼結
体に比べ、磁場に対して臨界温度が低下しない。
表 1
LaBa2−XCLI3−XOδの臨界温度および臨界
電流X値 組 成 臨界温度 臨界電流(に)
(A/cm2) 0、OLaBa2Cu30 B 90
4310、I LaBa+9Cu290δ 89
4300.2 Lauan、、Cu2,60δ
87 20300.3 LaBa+、Cu27
0δ 83 42000.4 LaBa1,6
[:u2,60δ” xO 35000.5
LaBa1. sCu、 50 δ750.6 L
aBa14Cu2.aOδ 700.7 LaBa1
3Cu230δ 60Lao95Ba2Cu、0δ 8
2 1100Lao、g Ba2Cu、0δ 7
2 La、 o5Ba2Cu30δ 85 1120
LaI、 1 Ba2Cu30δ 75実施例3 表2に SmBa2−XCu3−xOδ系酸化物超伝導
体でx=O〜0.70までの試料の臨界温度および臨界
電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、酸素雰
囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧力で圧
粉成形し、再度、950℃、12時間、酸素雰囲気中で
本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温度は少し
低下するが液体窒素温度(77K)における臨界電流は
X≧0.2で大幅に改善されることがわかる。これはX
≧0.2で粒界において、BaCuO2の析出が抑制さ
れたことによる。このことは、第3図に示すようにX線
解析の結果からも確認できる。Xの増加と共に、矢印で
示すBaCuO2のピークが減少しx>0.2で消えて
しまうことが分かる。
電流X値 組 成 臨界温度 臨界電流(に)
(A/cm2) 0、OLaBa2Cu30 B 90
4310、I LaBa+9Cu290δ 89
4300.2 Lauan、、Cu2,60δ
87 20300.3 LaBa+、Cu27
0δ 83 42000.4 LaBa1,6
[:u2,60δ” xO 35000.5
LaBa1. sCu、 50 δ750.6 L
aBa14Cu2.aOδ 700.7 LaBa1
3Cu230δ 60Lao95Ba2Cu、0δ 8
2 1100Lao、g Ba2Cu、0δ 7
2 La、 o5Ba2Cu30δ 85 1120
LaI、 1 Ba2Cu30δ 75実施例3 表2に SmBa2−XCu3−xOδ系酸化物超伝導
体でx=O〜0.70までの試料の臨界温度および臨界
電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、酸素雰
囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧力で圧
粉成形し、再度、950℃、12時間、酸素雰囲気中で
本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温度は少し
低下するが液体窒素温度(77K)における臨界電流は
X≧0.2で大幅に改善されることがわかる。これはX
≧0.2で粒界において、BaCuO2の析出が抑制さ
れたことによる。このことは、第3図に示すようにX線
解析の結果からも確認できる。Xの増加と共に、矢印で
示すBaCuO2のピークが減少しx>0.2で消えて
しまうことが分かる。
また、SmBa2−XCu3−xCu3−xOδがO≦
x≦0.7の組成範囲で単相で存在していることも確認
できる。X>0.5以上では臨界温度が液体窒素温度以
下に低下するため高温超伝導体としての利点が損なわれ
る。また、Smは原子比で0.95〜1xCu3−xO
5でないと酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し
、臨界温度および臨界電流が低下する。この様子は表2
に併せて示した。
x≦0.7の組成範囲で単相で存在していることも確認
できる。X>0.5以上では臨界温度が液体窒素温度以
下に低下するため高温超伝導体としての利点が損なわれ
る。また、Smは原子比で0.95〜1xCu3−xO
5でないと酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し
、臨界温度および臨界電流が低下する。この様子は表2
に併せて示した。
以上の結果からあきらかのように、従来のYBa2Cu
3.OOδの焼結体に比べ、大ぎい臨界電流が得られる
。
3.OOδの焼結体に比べ、大ぎい臨界電流が得られる
。
実施例4
SrQBa2−XCu3−XOδにおいて、x=o〜0
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第4図に示す。比較のために、YBa2C:u3
0δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電
気抵抗、横軸は絶対温度である。
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第4図に示す。比較のために、YBa2C:u3
0δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電
気抵抗、横軸は絶対温度である。
x = 0xCu3−xO.1の試料およびYBa2C
u、0δは粒界にBaCuO2が析出しており、電流の
伝導バスの面積が小さく容易に磁場が侵入できる。この
ため磁場により簡単に超伝導バスが破壊される。この結
果、第4図に見られるように1テスラの磁場により60
に付近まで超伝導を示さない。これに対し、x = 0
.2〜0.5の試料はBaCuO2の析出がないため、
1テスラの磁場が与えられても超伝導の転移点が数に低
下するだけでそれほど大きな影テを受けない。以上の結
果から明かのように、従来のYBa2Cu30δの焼結
体に比べ、磁場に対して臨界温度が低下しない。
u、0δは粒界にBaCuO2が析出しており、電流の
伝導バスの面積が小さく容易に磁場が侵入できる。この
ため磁場により簡単に超伝導バスが破壊される。この結
果、第4図に見られるように1テスラの磁場により60
に付近まで超伝導を示さない。これに対し、x = 0
.2〜0.5の試料はBaCuO2の析出がないため、
1テスラの磁場が与えられても超伝導の転移点が数に低
下するだけでそれほど大きな影テを受けない。以上の結
果から明かのように、従来のYBa2Cu30δの焼結
体に比べ、磁場に対して臨界温度が低下しない。
表 2
5mBa2−XCu3−xCu3−xOδの臨界温度お
よび臨界電流X値 組 成 臨界温度 臨界電
流(に) (A/CQI2)0、OSmBa2C
u、0 δ93 6210、I Sn+Ba
+、 gCu2. go δ91 7510.
2 SmBa、、、Cu2,60δ 89
48300.3 SmBa、、、Cu2.、Oδ
87 113000.4 SmBa1,6G
u2,60δ 84 102000.5 S
n+Bal、5Cu2,50δ 78 21
000.6 SmBa14cu240δ 690.
7 SmBa13cu230δ 60δmo9sB
a2cU30δ 81 1120Smo9B
a2[:u30δ 71 5m+、 osBa2cu30δ 84 2
110Sml、 I Ba2Cu30δ 73実施例
5 表3にEuBa、、Cu3−xCu3−xOδ系酸化物
超伝導体でX=0〜0.70までの試料の臨界温度およ
び臨界電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、
酸素7囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧
力で圧粉成形し、再度、 950℃、12時間、酸素;
囲気中て本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温
度は少し低下するが液体窒素温度(77K)における臨
界電流はx>0.2で大幅に改善されることがわかる。
よび臨界電流X値 組 成 臨界温度 臨界電
流(に) (A/CQI2)0、OSmBa2C
u、0 δ93 6210、I Sn+Ba
+、 gCu2. go δ91 7510.
2 SmBa、、、Cu2,60δ 89
48300.3 SmBa、、、Cu2.、Oδ
87 113000.4 SmBa1,6G
u2,60δ 84 102000.5 S
n+Bal、5Cu2,50δ 78 21
000.6 SmBa14cu240δ 690.
7 SmBa13cu230δ 60δmo9sB
a2cU30δ 81 1120Smo9B
a2[:u30δ 71 5m+、 osBa2cu30δ 84 2
110Sml、 I Ba2Cu30δ 73実施例
5 表3にEuBa、、Cu3−xCu3−xOδ系酸化物
超伝導体でX=0〜0.70までの試料の臨界温度およ
び臨界電流を示す。試料は950℃の温度で12時間、
酸素7囲気中で仮焼きを行った後、3トン/cm2の圧
力で圧粉成形し、再度、 950℃、12時間、酸素;
囲気中て本焼結したものである。Xの増加と共に臨界温
度は少し低下するが液体窒素温度(77K)における臨
界電流はx>0.2で大幅に改善されることがわかる。
これはX≧0.2で粒界において、Ba(:uo2の析
出が抑制されたことによる。このことは、第5図に示す
ようにX線解析の結果からも確認できる。Xの増加と共
に、矢印で示すBaCuO2のピークが減少しX≧0.
2で消えてしまうことが分かる。
出が抑制されたことによる。このことは、第5図に示す
ようにX線解析の結果からも確認できる。Xの増加と共
に、矢印で示すBaCuO2のピークが減少しX≧0.
2で消えてしまうことが分かる。
また、 EuBa2−、Cu+−xoδがO≦x≦0.
7の組成範囲で単相で存在していることも確認できる。
7の組成範囲で単相で存在していることも確認できる。
X〉0.5以上では臨界温度が液体窒素温度以下に低下
するため高温超伝導体としての利点が損なわれる。また
、Euは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でない
と酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界温
度および臨界電流が低下する。この様子は表3に併せて
示した。
するため高温超伝導体としての利点が損なわれる。また
、Euは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でない
と酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界温
度および臨界電流が低下する。この様子は表3に併せて
示した。
以上の結果からあぎらかのように、従来のYBa2Cu
、oOδの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
、oOδの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
実施例6
EuBa2−xcu3−11oδにおいて、x=0〜0
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第6図に示す。比較のために、YBa2(:u3
0δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電
気抵抗、横軸は絶対温度である。X= 0xCu3−x
O.1の試料およびYBa2Cu30δは粒界にBaC
uO2が析出しており、電流の伝導パスの面積が小さく
容易に磁場が侵入できる。このため磁場により簡単に超
伝導パスが破壊される。この結果、第6図に見られるよ
うに1テスラの磁場により60に付近まで超伝導を示さ
ない。これに対し、x=0.2〜0.5の試料はBaC
uO2の析出がないため、1テスラの磁場が与えられて
も超伝導の転移点が数に低下するだけでそれほど大きな
影響を受けない。以上の結果から明かのように、従来の
YBa2Cu30δの焼結体に比べ、磁場に対して臨界
温度が低下しない。
.5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テス
ラの磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の
変化を第6図に示す。比較のために、YBa2(:u3
0δに対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電
気抵抗、横軸は絶対温度である。X= 0xCu3−x
O.1の試料およびYBa2Cu30δは粒界にBaC
uO2が析出しており、電流の伝導パスの面積が小さく
容易に磁場が侵入できる。このため磁場により簡単に超
伝導パスが破壊される。この結果、第6図に見られるよ
うに1テスラの磁場により60に付近まで超伝導を示さ
ない。これに対し、x=0.2〜0.5の試料はBaC
uO2の析出がないため、1テスラの磁場が与えられて
も超伝導の転移点が数に低下するだけでそれほど大きな
影響を受けない。以上の結果から明かのように、従来の
YBa2Cu30δの焼結体に比べ、磁場に対して臨界
温度が低下しない。
表 3
EuBa2−xcu3−Xoδの臨界温度および臨界電
流X値 組 成 臨界温度 臨界電流(K)
(A/cm2) 0、OEuBa2(:u305 93 6
310、I EuBa、、、Cu2.xCu3−xO
δ 91 7710.2 EuBa1,6C
u2、aOδ89 498G0.3 EuB
a17CU270δ 87 124000.4
ELIBa+、 aCu2.6o Ba4 1
23000.5 EuBa1.5Cu2. So δ
78 31000.6 ELIBat4Cu
2.40δ 690.7 EuBa+、s(:u2.
sOδ 6゜Eu(、、g5Ba2cu30δ 81
1550EuO,g Ba2(:u30δ 7
1Eul、 osBazcu30δ 84 2
640Eu1. Ba2Cu30δ 73 実施例7 表4にGdBa2−xcu3−xOδ系酸化物超伝導体
でX=0〜0.70までの試料の臨界温度および臨界電
流を示す。試料は950℃の温度で12時間、酸素雰囲
気中で仮焼きを行った後、3トン/cm”の圧力で圧粉
成形し、再度、950℃、12時間、酸素雰囲気中で本
焼結したものである。Xの増加と共に臨界温度は少し低
下するが液体窒素温度(77K)における臨界電流はX
≧0.2で大幅に改善されることがわかる。これはX≧
0.2で粒界において、BaCuO2の析出が抑制され
たことによる。このことは、第7図に示すようにX線解
析の結果からも確認できる。Xの増加と共に、矢印で示
すBaCuO2のピークが減少しX≧0.2で消えてし
まうことが分かる。
流X値 組 成 臨界温度 臨界電流(K)
(A/cm2) 0、OEuBa2(:u305 93 6
310、I EuBa、、、Cu2.xCu3−xO
δ 91 7710.2 EuBa1,6C
u2、aOδ89 498G0.3 EuB
a17CU270δ 87 124000.4
ELIBa+、 aCu2.6o Ba4 1
23000.5 EuBa1.5Cu2. So δ
78 31000.6 ELIBat4Cu
2.40δ 690.7 EuBa+、s(:u2.
sOδ 6゜Eu(、、g5Ba2cu30δ 81
1550EuO,g Ba2(:u30δ 7
1Eul、 osBazcu30δ 84 2
640Eu1. Ba2Cu30δ 73 実施例7 表4にGdBa2−xcu3−xOδ系酸化物超伝導体
でX=0〜0.70までの試料の臨界温度および臨界電
流を示す。試料は950℃の温度で12時間、酸素雰囲
気中で仮焼きを行った後、3トン/cm”の圧力で圧粉
成形し、再度、950℃、12時間、酸素雰囲気中で本
焼結したものである。Xの増加と共に臨界温度は少し低
下するが液体窒素温度(77K)における臨界電流はX
≧0.2で大幅に改善されることがわかる。これはX≧
0.2で粒界において、BaCuO2の析出が抑制され
たことによる。このことは、第7図に示すようにX線解
析の結果からも確認できる。Xの増加と共に、矢印で示
すBaCuO2のピークが減少しX≧0.2で消えてし
まうことが分かる。
また、GdBa2−XCu3−XOδがO≦x≦0.7
の組成範囲で単相で存在していることも確認できる。X
〉0.5以上では臨界温度が液体窒素温度以下に低下す
るため高温超伝導体としての利点が損なわれる。また、
Gdは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でないと
酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界温度
および臨界電流が低下する。この様子は表4に併せて示
した。
の組成範囲で単相で存在していることも確認できる。X
〉0.5以上では臨界温度が液体窒素温度以下に低下す
るため高温超伝導体としての利点が損なわれる。また、
Gdは原子比で0.95〜1xCu3−xO5でないと
酸素欠損ペロブスカイト相以外の相が出現し、臨界温度
および臨界電流が低下する。この様子は表4に併せて示
した。
以上の結果からあぎらかのように、従来のY33.Cu
3oQδの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
3oQδの焼結体に比べ、大きい臨界電流が得られる。
実施例8
GdBa2−、Cu3−Xoδにおいて、x=0〜0.
5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テスラ
の磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の変
化を第8図に示す、比較のために、YBa2Cu30δ
に対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電気抵
抗、横軸は絶対温度である。X= 0xCu3−xO.
1の試料およびYBa2Cu30δは粒界にBaCuO
2が析出しており、電流の伝導パスの面積が小さく容易
に磁場が侵入できる。このため磁場により簡単に超伝導
パスが破壊される。この結果、第8図に見られるように
1テスラの磁場により60に付近まで超伝導を示さない
。これに対し、x=0.2〜0.5の試料はBaCuO
2の析出がないため、1テスラの磁場が与えられても超
伝導の転移点が数に低下するだけでそれほど大きな影響
を受けない。以上の結果から明かのように、従来のYB
a2Cu30δの焼結体に比べ、磁場に対して臨界温度
が低下しない。
5の組成の試料について磁場を与えない状態と1テスラ
の磁場を与えた状態における温度に対する電気抵抗の変
化を第8図に示す、比較のために、YBa2Cu30δ
に対する測定結果も併せて示す。ここで、縦軸は電気抵
抗、横軸は絶対温度である。X= 0xCu3−xO.
1の試料およびYBa2Cu30δは粒界にBaCuO
2が析出しており、電流の伝導パスの面積が小さく容易
に磁場が侵入できる。このため磁場により簡単に超伝導
パスが破壊される。この結果、第8図に見られるように
1テスラの磁場により60に付近まで超伝導を示さない
。これに対し、x=0.2〜0.5の試料はBaCuO
2の析出がないため、1テスラの磁場が与えられても超
伝導の転移点が数に低下するだけでそれほど大きな影響
を受けない。以上の結果から明かのように、従来のYB
a2Cu30δの焼結体に比べ、磁場に対して臨界温度
が低下しない。
表 4
GdBa2−、Cu3−xCu3−xOδの臨界温度お
よび臨界電流X値 組 成 臨界温度 臨界電
流(K) (A/cn+2)0、OGdBa2C
u30δ 94 7510、I Gd
Ba、、−、f:u2.xCu3−xOδ 92
8500.2 GdBa、、、Cu2xOδ
90 50910.3 GdBa+7cu
2.70 δ88 12xO00.4 GdB
a1.、Cu260δ 85 119000.
5 GdBa、、、(:u250δ 79
25000.6 GdBa、4Cu240δ 7
00.7 GdBa、3Cu2305 60Gdo、
esBazcu30δ 82 1600G
do9Ba2(、u30δ 72Gd、、 g5Ba
2cu305 85 2700Gdl、 1
Ba2Cu、05 75[発明の効果] 以上説明したように、本発明による各酸化物超伝導体は
粒界にBaCuO2が析出せずかつ単相で存在するため
77Kにおける臨界電流、臨界磁場が犬ぎいという利点
がある。
よび臨界電流X値 組 成 臨界温度 臨界電
流(K) (A/cn+2)0、OGdBa2C
u30δ 94 7510、I Gd
Ba、、−、f:u2.xCu3−xOδ 92
8500.2 GdBa、、、Cu2xOδ
90 50910.3 GdBa+7cu
2.70 δ88 12xO00.4 GdB
a1.、Cu260δ 85 119000.
5 GdBa、、、(:u250δ 79
25000.6 GdBa、4Cu240δ 7
00.7 GdBa、3Cu2305 60Gdo、
esBazcu30δ 82 1600G
do9Ba2(、u30δ 72Gd、、 g5Ba
2cu305 85 2700Gdl、 1
Ba2Cu、05 75[発明の効果] 以上説明したように、本発明による各酸化物超伝導体は
粒界にBaCuO2が析出せずかつ単相で存在するため
77Kにおける臨界電流、臨界磁場が犬ぎいという利点
がある。
第1図はLaBa、xCu3xOδのX線回折像を示す
図、 第2図は電気抵抗の温度変化を示す図、第3図は5II
IBa2−、Cu、−,0δのX線回折像を示す図、 第4図は電気抵抗の温度変化を示す図、第5図はEuB
a、、[:u3−xCu3−xOδのX線回折像を示す
図、 第6図は電気抵抗の温度変化を示す図、第7図はGdB
a2−xCu3−xCu3−xOδのX線回折像を示す
図、 第8図は電気抵抗の温度変化を示す図である。 RRR(電気捲托) 、RRR(電気本a) リー RRR(電ルホ植)) RRR(電\花花)
図、 第2図は電気抵抗の温度変化を示す図、第3図は5II
IBa2−、Cu、−,0δのX線回折像を示す図、 第4図は電気抵抗の温度変化を示す図、第5図はEuB
a、、[:u3−xCu3−xOδのX線回折像を示す
図、 第6図は電気抵抗の温度変化を示す図、第7図はGdB
a2−xCu3−xCu3−xOδのX線回折像を示す
図、 第8図は電気抵抗の温度変化を示す図である。 RRR(電気捲托) 、RRR(電気本a) リー RRR(電ルホ植)) RRR(電\花花)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ランタン(La),バリウム(Ba),銅(Cu)
を含み、組成式La_yBa_2_−_xCu_3_−
_xO_δで表される酸化物において、0.95≦y≦
1.05,0.2≦x≦0.4,6.5≦δ≦7.1の
組成からなることを特徴とする酸化物超伝導材料。 2)サマリウム(Sm),バリウム(Ba),銅(Cu
)を含み、組成式Sm_yBa_2_−_xCu_3_
−_xO_δで表される酸化物において、0.95≦y
≦1.05,0.2≦x≦0.5,6.5≦δ≦7.1
の組成からなることを特徴とする酸化物超伝導材料。 3)ユーロピウム(Eu),バリウム(8a),銅(C
u)を含み、組成式Eu_yBa_2_−_xCu_3
_xO_δで表される酸化物において、0.95≦y≦
1.05,0.2≦x≦0.5,6.5≦δ≦7.1の
組成からなることを特徴とする酸化物超伝導材料。 4)ガドリニウム(Gd),バリウム(Ba),銅(C
u)を含み、組成式Gd_yBa_2_−_xCu_3
_−_xO_δで表される酸化物において、0.95≦
y≦1.05,0.2≦x≦0.5,6.5≦δ≦7.
1の組成からなることを特徴とする酸化物超伝導材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63028837A JPH01208319A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 酸化物超伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63028837A JPH01208319A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01208319A true JPH01208319A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12259485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63028837A Pending JPH01208319A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 酸化物超伝導材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01208319A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007115592A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Internatl Superconductivity Technology Center | 臨界電流密度特性に優れたRE―Ba―Cu系酸化物超電導長尺体とその製造方法 |
WO2014069481A1 (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | 古河電気工業株式会社 | 酸化物超電導薄膜 |
-
1988
- 1988-02-12 JP JP63028837A patent/JPH01208319A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007115592A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Internatl Superconductivity Technology Center | 臨界電流密度特性に優れたRE―Ba―Cu系酸化物超電導長尺体とその製造方法 |
WO2014069481A1 (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | 古河電気工業株式会社 | 酸化物超電導薄膜 |
US9812233B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-11-07 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconducting oxide thin film |
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