JPH01226721A - 超伝導体製造用安定溶液及び超導薄膜の製造方法 - Google Patents
超伝導体製造用安定溶液及び超導薄膜の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
- C23C18/1216—Metal oxides
Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、複合金属酸化物系超伝導体製造用の安定溶液
及び超伝導薄膜の製造方法に関し、詳細には粉末状、線
状、薄膜状等任意の性状の複合金属酸化物系超伝導体の
製造原料となる金属含有安定溶液の製造方法、及びこの
安定溶液を用いて複合金属酸化物系の超伝導薄膜を製造
する方法に関するものである。
及び超伝導薄膜の製造方法に関し、詳細には粉末状、線
状、薄膜状等任意の性状の複合金属酸化物系超伝導体の
製造原料となる金属含有安定溶液の製造方法、及びこの
安定溶液を用いて複合金属酸化物系の超伝導薄膜を製造
する方法に関するものである。
[従来の技術]
金属酸化物系の薄膜を形成する方法としては、真空下、
あるいはアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なわれる
スパッタリング法、蒸着法、イオンビーム法、CVD法
の如く、固体原料を一旦気化させた後基材表面に析出さ
せる方法が主流となっている。しかしながらこれらの方
法は設備が高価であるばかりでなく、複合酸化物を構成
する各成分の蒸発析出速度が異なるため薄膜成分の調整
が困難であり、目標通りの物性が得られるとは限らない
。また金属酸化物の微粉末をスラリー状にした後基板上
に塗布して焼結するドクターブレード法も知られている
が、この方法の場合は、膜厚を酸化物微粉末の粒子径よ
りも薄くすることができない。これらに対し溶剤可溶性
の有機金属化合物を利用した薄膜製造法は、2種以上の
金属化合物を任意の比率で複合することができるので目
標通りの成分組成の薄膜を得ることができ、しかも必要
によっては単結晶質の薄膜も形成し得るところから、ト
ランジスタやダイオード等の電子素子分野にも利用され
はじめている。こうした有機金属化合物を用いる薄膜化
技術の一つとして、金属アルコキシドを用いるゾル・ゲ
ル法があり、この方法によりTiO2薄膜、Sin、薄
膜、ZrO,薄膜など数種の金属酸化物薄膜を製造する
方法が開発されている。また有機酸の金属塩を出発原料
とし、これを溶剤に希釈後基板に塗布し次いで加熱して
酸化物薄膜を得る熱分解法も知られており、たとえばス
テアリン酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩等を用いて
ZnO薄膜、In、O,薄膜、あるいは5n02−3b
20゜複合酸化物薄膜などを得る方法が実用化されてい
る。
あるいはアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なわれる
スパッタリング法、蒸着法、イオンビーム法、CVD法
の如く、固体原料を一旦気化させた後基材表面に析出さ
せる方法が主流となっている。しかしながらこれらの方
法は設備が高価であるばかりでなく、複合酸化物を構成
する各成分の蒸発析出速度が異なるため薄膜成分の調整
が困難であり、目標通りの物性が得られるとは限らない
。また金属酸化物の微粉末をスラリー状にした後基板上
に塗布して焼結するドクターブレード法も知られている
が、この方法の場合は、膜厚を酸化物微粉末の粒子径よ
りも薄くすることができない。これらに対し溶剤可溶性
の有機金属化合物を利用した薄膜製造法は、2種以上の
金属化合物を任意の比率で複合することができるので目
標通りの成分組成の薄膜を得ることができ、しかも必要
によっては単結晶質の薄膜も形成し得るところから、ト
ランジスタやダイオード等の電子素子分野にも利用され
はじめている。こうした有機金属化合物を用いる薄膜化
技術の一つとして、金属アルコキシドを用いるゾル・ゲ
ル法があり、この方法によりTiO2薄膜、Sin、薄
膜、ZrO,薄膜など数種の金属酸化物薄膜を製造する
方法が開発されている。また有機酸の金属塩を出発原料
とし、これを溶剤に希釈後基板に塗布し次いで加熱して
酸化物薄膜を得る熱分解法も知られており、たとえばス
テアリン酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩等を用いて
ZnO薄膜、In、O,薄膜、あるいは5n02−3b
20゜複合酸化物薄膜などを得る方法が実用化されてい
る。
しかしながら上記の様な有機金属化合物のうち金属アル
コキシドは概して高価であり、しかも金属アルコキシド
の種類によって最適溶剤の種類や溶解度も違うので、す
べての金属アルコキシドをあらゆる配合組成で組合せる
ことができる訳ではない。
コキシドは概して高価であり、しかも金属アルコキシド
の種類によって最適溶剤の種類や溶解度も違うので、す
べての金属アルコキシドをあらゆる配合組成で組合せる
ことができる訳ではない。
また例えばSnow−3b20s膜、
In2O,膜、ZnO膜、pbo膜、ZrO,膜等の形
成原料として使用されるナフテン酸塩、ステアリン酸塩
、カプリル酸塩等の有機酸塩は比較的安価に入手し得る
ものの、液状物としての保存安定性が悪いという問題が
ある。更に有機金属化合物の1種である金属錯化合物を
金属酸化物薄膜の形成原料として用いる試みもなされて
いるが、金属錯化合物を使用した場合は均一な膜厚のも
のが得られ難いという問題がある。
成原料として使用されるナフテン酸塩、ステアリン酸塩
、カプリル酸塩等の有機酸塩は比較的安価に入手し得る
ものの、液状物としての保存安定性が悪いという問題が
ある。更に有機金属化合物の1種である金属錯化合物を
金属酸化物薄膜の形成原料として用いる試みもなされて
いるが、金属錯化合物を使用した場合は均一な膜厚のも
のが得られ難いという問題がある。
一方、最近注目を集めている超伝導材料としてY−Ba
−Cu系の複合金属酸化物があり、この様な複合金属酸
化物よりなる薄膜を製造するのに溶剤可溶性の金属有機
酸塩を使用する試みも行なわれている。即ちこの方法は
、Y、Ba、Cuを含む溶剤可溶性の各有機酸塩を調製
し、これらを超伝導特性を発現し得る酸化物換算組成と
なる様に混合して基板上に塗布し、乾燥後酸化熱分解し
て超伝導性の複合金属酸、化物薄膜を得ようとするもの
である。ところがこの方法では、各有機酸塩溶液を所定
比率で混合して得られる混合液の安定性が悪く、一部の
金属有機酸塩が析出して溶液内における金属の含有比率
が変わり、目標通りの超伝導特性が発揮されなくなるこ
とがある。しかも得られる薄膜は膜組成が不均一である
ばかりでなく極めて脆弱であり、超伝導材料として実用
化し得る様なものではない。
−Cu系の複合金属酸化物があり、この様な複合金属酸
化物よりなる薄膜を製造するのに溶剤可溶性の金属有機
酸塩を使用する試みも行なわれている。即ちこの方法は
、Y、Ba、Cuを含む溶剤可溶性の各有機酸塩を調製
し、これらを超伝導特性を発現し得る酸化物換算組成と
なる様に混合して基板上に塗布し、乾燥後酸化熱分解し
て超伝導性の複合金属酸、化物薄膜を得ようとするもの
である。ところがこの方法では、各有機酸塩溶液を所定
比率で混合して得られる混合液の安定性が悪く、一部の
金属有機酸塩が析出して溶液内における金属の含有比率
が変わり、目標通りの超伝導特性が発揮されなくなるこ
とがある。しかも得られる薄膜は膜組成が不均一である
ばかりでなく極めて脆弱であり、超伝導材料として実用
化し得る様なものではない。
[発明が解決しようとする課題]
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は、溶液状態で優れた安定性を有し、且つ塗
布・乾燥後酸化熱分解することにより均質で優れた物性
と超伝導特性を発揮する超伝導体を与え得る様な安定溶
液の製造方法を提供しようとするものであり、今一つの
目的は、上記の様な安定溶液を用いて均質で物性の優れ
た超伝導薄膜を製造する方法を提供しようとするもので
ある。
、その目的は、溶液状態で優れた安定性を有し、且つ塗
布・乾燥後酸化熱分解することにより均質で優れた物性
と超伝導特性を発揮する超伝導体を与え得る様な安定溶
液の製造方法を提供しようとするものであり、今一つの
目的は、上記の様な安定溶液を用いて均質で物性の優れ
た超伝導薄膜を製造する方法を提供しようとするもので
ある。
[課題を解決するための手段]
上記の課題を解決することのできた本発明に係る超伝導
体製造用安定溶液の製造方法とは、[1]■第111族
元素のイツトリウム、スカンジウムおよびランタン系元
素または 第V族元素のビスマスよりなる群か ら選択される少なくとも1種の金属 を含む金属化合物(以下Maとい う)と、 ■バリウム、ストロンチウムおよびカ ルシウムよりなる群から選択される 少なくとも1種の金属若しくは該金 属を含む金属化合物(以下Mbとい う)と、 ■銅含有化合物(以下Mcという) を、 上記Ma、Mb、Meを任意の比率で 使用すると共に、 [11]−数式N R13−n−R’n(但しR1゜R
2は水素または炭素数1〜4の同一 もしくは異なるアルキル基を示し、且 つ少なくとも1個はアルキル基であ り、nは1〜3の整数を示す)で表わ されるアルキルアミン類、および 一般式NR3,−・(CR2CR20H)−(但しR3
は水素または炭素数1〜4 の炭化水素、mは1〜3の整数を示 す)で表わされるエタノールアミン類 よりなる群から選択される少なくとも 1種のアミン順(以下Amという) と、 い11]炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数1
〜6を有し、且つ置換基とし てアルコール性水酸基を1個または2 個有するモノカルボン酸の少なくとも 1種のカルボン酸(以下Acという) とを、 上記(Ma+Mb+Mc)の金属換算で1グラム原子に
対して、上記Amを0゜1〜3モルおよび上記Acを0
.1〜3モルの範囲で使用し、アルコール溶媒中で加熱
し、あるいは [A] (A−1)第III族元素のイツトリウム、ス
カンジウムおよびランタン系元素ま たは第V族元素のビスマスよりな る群から選択される少なくとも1 種の該金属を含む金属化合物(以 下Maという);1モルと、 (A−2)−数式N R33−n’ R2n(但しR1
,R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアジン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1 fiのアミン頚 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (A−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルボ ン酸の少なくとも1 fiのカルボン 酸(以下Acという)二〇、1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不在下
で加熱して得られる金属含有アルコール溶液(以下AM
aとい う)と、 [B] (B−1)バリウム、ストロンチウムおよびカ
ルシウムよりなる群から選択さ れる少なくとも1種の金属若しく は該金属を含む金属化合物(以下 Mbという):1モルと、 CB−2)−数式N R13−o−R2n(但しR1、
R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアミン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1種のアミン類 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (B−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルボ ン酸の少なくとも1種のカルボン 酸(以下Acという):0.1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不存在
下で加熱して得られる今風含有アルコール溶液(以下B
k1bという)と、 [C] (C−1)銅含有化合物(以下Mcという):
1モルと (C−2)−数式N R33−n・R27(但しR1、
R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアミン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1種のアミン類 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (C−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルポー ン酸の少なくとも1種のカルボン 酸(以下Acという):0.1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不存在
下で加熱して得られる銅含有アルコール溶液(以下CM
c)とを、上記各アルコール溶液AMll、 BAH,
およびCMe中に含まれる各金属元素を任意の割合で混
合するところに要旨を有するものである。そしてこの様
にして得られる安定溶液を適当な基板上に塗布・乾燥後
700〜1000℃で酸化熱分解すると、均質で優れた
超伝導特性を有する薄膜を得ることができる。
体製造用安定溶液の製造方法とは、[1]■第111族
元素のイツトリウム、スカンジウムおよびランタン系元
素または 第V族元素のビスマスよりなる群か ら選択される少なくとも1種の金属 を含む金属化合物(以下Maとい う)と、 ■バリウム、ストロンチウムおよびカ ルシウムよりなる群から選択される 少なくとも1種の金属若しくは該金 属を含む金属化合物(以下Mbとい う)と、 ■銅含有化合物(以下Mcという) を、 上記Ma、Mb、Meを任意の比率で 使用すると共に、 [11]−数式N R13−n−R’n(但しR1゜R
2は水素または炭素数1〜4の同一 もしくは異なるアルキル基を示し、且 つ少なくとも1個はアルキル基であ り、nは1〜3の整数を示す)で表わ されるアルキルアミン類、および 一般式NR3,−・(CR2CR20H)−(但しR3
は水素または炭素数1〜4 の炭化水素、mは1〜3の整数を示 す)で表わされるエタノールアミン類 よりなる群から選択される少なくとも 1種のアミン順(以下Amという) と、 い11]炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数1
〜6を有し、且つ置換基とし てアルコール性水酸基を1個または2 個有するモノカルボン酸の少なくとも 1種のカルボン酸(以下Acという) とを、 上記(Ma+Mb+Mc)の金属換算で1グラム原子に
対して、上記Amを0゜1〜3モルおよび上記Acを0
.1〜3モルの範囲で使用し、アルコール溶媒中で加熱
し、あるいは [A] (A−1)第III族元素のイツトリウム、ス
カンジウムおよびランタン系元素ま たは第V族元素のビスマスよりな る群から選択される少なくとも1 種の該金属を含む金属化合物(以 下Maという);1モルと、 (A−2)−数式N R33−n’ R2n(但しR1
,R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアジン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1 fiのアミン頚 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (A−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルボ ン酸の少なくとも1 fiのカルボン 酸(以下Acという)二〇、1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不在下
で加熱して得られる金属含有アルコール溶液(以下AM
aとい う)と、 [B] (B−1)バリウム、ストロンチウムおよびカ
ルシウムよりなる群から選択さ れる少なくとも1種の金属若しく は該金属を含む金属化合物(以下 Mbという):1モルと、 CB−2)−数式N R13−o−R2n(但しR1、
R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアミン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1種のアミン類 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (B−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルボ ン酸の少なくとも1種のカルボン 酸(以下Acという):0.1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不存在
下で加熱して得られる今風含有アルコール溶液(以下B
k1bという)と、 [C] (C−1)銅含有化合物(以下Mcという):
1モルと (C−2)−数式N R33−n・R27(但しR1、
R2は水素または炭素数1 〜4の同一もしくは異なるアルキ ル基を示し、且つ少なくとも1個 はアルキル基であり、nは1〜3 の整数を示す)で表わされるアル キルアミン類、および 一般式 %式%) (但しR3は水素または炭素数1 〜4の炭化水素、mは1〜3の整 数を示す)で表わされるエタノ− ルアミン類よりなる群から選択さ れる少なくとも1種のアミン類 (以下Amという):0.1〜3モ ルと、 (C−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置 換基としてアルコール性水酸基を 1個または2個有するモノカルポー ン酸の少なくとも1種のカルボン 酸(以下Acという):0.1〜3 モルとを、 アルコール溶媒中、アンモニアの存在下もしくは不存在
下で加熱して得られる銅含有アルコール溶液(以下CM
c)とを、上記各アルコール溶液AMll、 BAH,
およびCMe中に含まれる各金属元素を任意の割合で混
合するところに要旨を有するものである。そしてこの様
にして得られる安定溶液を適当な基板上に塗布・乾燥後
700〜1000℃で酸化熱分解すると、均質で優れた
超伝導特性を有する薄膜を得ることができる。
[作用コ
本発明においては、複合金属酸化物系の超伝導体を構成
する金属成分として、{a}第III族元素のイツトリ
ウム、スカンジウムおよびランタン系元素または第V族
元素のビスマスよりなる群から選択される少なくとも1
種の金属を含む金属化合物(Ma)と、■バリウム、ス
トロンチウムおよびカルシウムよりなる群から選択され
る少なくとも1種の金属若しくは該金属を含む金属化合
物(Ma)、及び■銅含有化合物(Me)を選択し、こ
れらを任意の比率で使用する。尚金属成分の種類、組合
せ及び使用比率については、最終的に得られる複合金属
酸化物の状態で超伝導特性を発揮し得る様適宜決められ
る。ここで使用される金属成分であるMa、Mb、Mc
としては、金属をそのまま使用してもよく、あるいは有
機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、金属アルコキシドの
如き有機金属化合物として使用することもでき、その種
類は以下に詳述するアミン類やカルボン酸類等との組合
せを考慮して任意に選定すればよいが、−数的なものと
しては、金属:蟻酸、酢酸の如き炭素数1〜4を有する
カルボン酸の塩ニゲリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル
酸、グリセリン酸、α−オキシ酪酸、β−オキシ酪酸の
様な、アルコール性水酸基1または2個を有する炭素数
1〜4のカルボン酸の塩;塩化物;硝酸塩;炭素数1〜
4のアルキル基を1〜3個有する金属アルコキシド等が
例示される。
する金属成分として、{a}第III族元素のイツトリ
ウム、スカンジウムおよびランタン系元素または第V族
元素のビスマスよりなる群から選択される少なくとも1
種の金属を含む金属化合物(Ma)と、■バリウム、ス
トロンチウムおよびカルシウムよりなる群から選択され
る少なくとも1種の金属若しくは該金属を含む金属化合
物(Ma)、及び■銅含有化合物(Me)を選択し、こ
れらを任意の比率で使用する。尚金属成分の種類、組合
せ及び使用比率については、最終的に得られる複合金属
酸化物の状態で超伝導特性を発揮し得る様適宜決められ
る。ここで使用される金属成分であるMa、Mb、Mc
としては、金属をそのまま使用してもよく、あるいは有
機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、金属アルコキシドの
如き有機金属化合物として使用することもでき、その種
類は以下に詳述するアミン類やカルボン酸類等との組合
せを考慮して任意に選定すればよいが、−数的なものと
しては、金属:蟻酸、酢酸の如き炭素数1〜4を有する
カルボン酸の塩ニゲリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル
酸、グリセリン酸、α−オキシ酪酸、β−オキシ酪酸の
様な、アルコール性水酸基1または2個を有する炭素数
1〜4のカルボン酸の塩;塩化物;硝酸塩;炭素数1〜
4のアルキル基を1〜3個有する金属アルコキシド等が
例示される。
本発明ではこれらの金属成分Ma、Mb、Meを、各金
属酸化物複合体として超伝導性能を発揮し得る任意の比
率で使用し、これらを以下に詳述するアミン類およびカ
ルボン酸類と共にアルコール溶媒中で加熱することによ
り均−且つ安定な溶液とするものであり、アミン類(A
m)としては、−数式NR’、−,・R2,(式中の各
符号の意味は前述の通り)で表わされるアルキルアミン
類、たとえばモノメチルアミン、モノエチルアミン、モ
ノプロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、
ジブチルアミン、N−メチルジエチルアミン、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等と、−数式NR3,−,
・(CH2CH20H)−(式中の各符号の意味は前述
の通り)で表わされるエタノールアミン類、たとえばモ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチル
ジェタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、
N−プロピルジェタノールアミン、N、N−ジメチルエ
タノールアミン、N、N−ジイソプロピルエタノールア
ミン等、が挙げられ、これらのアルキルアミン類および
エタノールアミン類は単独で、或は必要により2種以上
を組合せて使用される。該アミン類(Am)の使用量は
、前記金属成分Ma、Mb、Meを合せた総金属元素の
1グラム原子当たり0.1〜3モルの範囲、より好まし
くは0.5〜2モルの範囲であり、0.1モル未満では
金属成分に対する可溶化効果が不十分であって均一な溶
液が得られず、仮に可溶化できたとしても保存安定性が
悪く、2.3日放置するだけで沈殿物が生成する。また
3モルを超える場合も安定な溶液が得られ難く、しかも
酸化熱分解工程で部分的に炭化が起こり、超伝導特性が
発揮されなくなることがある。
属酸化物複合体として超伝導性能を発揮し得る任意の比
率で使用し、これらを以下に詳述するアミン類およびカ
ルボン酸類と共にアルコール溶媒中で加熱することによ
り均−且つ安定な溶液とするものであり、アミン類(A
m)としては、−数式NR’、−,・R2,(式中の各
符号の意味は前述の通り)で表わされるアルキルアミン
類、たとえばモノメチルアミン、モノエチルアミン、モ
ノプロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、
ジブチルアミン、N−メチルジエチルアミン、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等と、−数式NR3,−,
・(CH2CH20H)−(式中の各符号の意味は前述
の通り)で表わされるエタノールアミン類、たとえばモ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチル
ジェタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、
N−プロピルジェタノールアミン、N、N−ジメチルエ
タノールアミン、N、N−ジイソプロピルエタノールア
ミン等、が挙げられ、これらのアルキルアミン類および
エタノールアミン類は単独で、或は必要により2種以上
を組合せて使用される。該アミン類(Am)の使用量は
、前記金属成分Ma、Mb、Meを合せた総金属元素の
1グラム原子当たり0.1〜3モルの範囲、より好まし
くは0.5〜2モルの範囲であり、0.1モル未満では
金属成分に対する可溶化効果が不十分であって均一な溶
液が得られず、仮に可溶化できたとしても保存安定性が
悪く、2.3日放置するだけで沈殿物が生成する。また
3モルを超える場合も安定な溶液が得られ難く、しかも
酸化熱分解工程で部分的に炭化が起こり、超伝導特性が
発揮されなくなることがある。
尚上記アミン類の中でも金属成分に対する可溶化効果、
溶液の安定性および超伝導薄膜形成時における熱分解の
容易性を総合的に考えてより好ましいのは、アルキルア
ミン類の中ではジメチルアミンとジエチルアミン、エタ
ノールアミン類の中ではモノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミンである。
溶液の安定性および超伝導薄膜形成時における熱分解の
容易性を総合的に考えてより好ましいのは、アルキルア
ミン類の中ではジメチルアミンとジエチルアミン、エタ
ノールアミン類の中ではモノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミンである。
またカルボン酸類(Ac)としては、炭素数1〜6のカ
ルボン酸、たとえば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
吉草酸、カプロン酸等、アルコール性水酸基を1個また
は2個有する炭素数1〜6のカルボン酸、たとえばグリ
コール酸、ヒドロアクリル酸、乳酸、グリセリン酸、α
−オキシ酪酸、β−オキシ酪酸、γ−オキシ酪酸、トリ
メチル酢酸、オキシトリメチル酢酸、2−ヒドロキシ−
2−メチル酢酸、ロイシン酸等が挙げられ、これらも単
独で使用したり或は必要により2種以上を組合せて使用
することができる。該カルボン酸類(Ac)の使用量は
、前記金属成分M a’。
ルボン酸、たとえば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
吉草酸、カプロン酸等、アルコール性水酸基を1個また
は2個有する炭素数1〜6のカルボン酸、たとえばグリ
コール酸、ヒドロアクリル酸、乳酸、グリセリン酸、α
−オキシ酪酸、β−オキシ酪酸、γ−オキシ酪酸、トリ
メチル酢酸、オキシトリメチル酢酸、2−ヒドロキシ−
2−メチル酢酸、ロイシン酸等が挙げられ、これらも単
独で使用したり或は必要により2種以上を組合せて使用
することができる。該カルボン酸類(Ac)の使用量は
、前記金属成分M a’。
Mb、Mcを合せた総金属元素の1グラム原子当たり0
.1〜3モル、より好ましくは0.5〜2モルの範囲で
あり、0.1モル未満でも、また3モルを超えても均一
な溶液が得られず、且つ安定性も劣悪なものとなる。
.1〜3モル、より好ましくは0.5〜2モルの範囲で
あり、0.1モル未満でも、また3モルを超えても均一
な溶液が得られず、且つ安定性も劣悪なものとなる。
尚上記カルボン酸類Acの中でも、金属成分に対する可
溶化効果および得られる溶液の安定性を高めるうえで特
に好ましいのは、前記金属元素と共に5員環あるいは6
員環を形成し得るカルボン酸、たとえばグリコール酸、
ヒドロアクリル酸、乳酸、α−オキシ酪酸、β−オキシ
酪酸等であり、これらのカルボン酸を先に示した様な好
ましいアミン類と組合せて使用すると、均一でしかも1
年以上の保存安定性を持った金属含有溶液を得ることが
できる。
溶化効果および得られる溶液の安定性を高めるうえで特
に好ましいのは、前記金属元素と共に5員環あるいは6
員環を形成し得るカルボン酸、たとえばグリコール酸、
ヒドロアクリル酸、乳酸、α−オキシ酪酸、β−オキシ
酪酸等であり、これらのカルボン酸を先に示した様な好
ましいアミン類と組合せて使用すると、均一でしかも1
年以上の保存安定性を持った金属含有溶液を得ることが
できる。
本発明で使用する溶媒は、前述の如き金属成分Ma、M
b、Mcとアミン類(Am)及びカルボン酸類(Ac)
を溶解乃至分散し得ると共に加熱反応生成物を均一に溶
解し得るものでなければならず、こうした観点からアル
コール類およびグリコール類に特定される。アルコール
類の具体例としてはメチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール等の低級脂肪族アルコール
、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、グリコール、エチレング
リコールモノブチルエーテル等のグリコール類が挙げら
れ、これらは単独で使用し、あるいは必要により2種以
上を併用することができる。これら反応溶媒の使用量は
特に限定されないが、加熱反応の均一性および反応効率
を考慮すると、溶媒を含めた全反応液中の金属成分の量
が金属酸化物換算で2〜30重量%、より好ましくは5
〜10重量%の範囲に収まる様に、溶媒による希釈量を
調整するのがよい。
b、Mcとアミン類(Am)及びカルボン酸類(Ac)
を溶解乃至分散し得ると共に加熱反応生成物を均一に溶
解し得るものでなければならず、こうした観点からアル
コール類およびグリコール類に特定される。アルコール
類の具体例としてはメチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール等の低級脂肪族アルコール
、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、グリコール、エチレング
リコールモノブチルエーテル等のグリコール類が挙げら
れ、これらは単独で使用し、あるいは必要により2種以
上を併用することができる。これら反応溶媒の使用量は
特に限定されないが、加熱反応の均一性および反応効率
を考慮すると、溶媒を含めた全反応液中の金属成分の量
が金属酸化物換算で2〜30重量%、より好ましくは5
〜10重量%の範囲に収まる様に、溶媒による希釈量を
調整するのがよい。
この様にして得られる原料混合液を攪拌下に加熱すると
、懸濁状態から徐々に不溶物が減少し、ついには均−且
つ透明な溶液となる0反応温度及び反応時間は、金属成
分Ma、Mb、Mc、アミン類(Am)、カルボン酸類
(Ac)の種類や組合せ、配合割合い等によって変わっ
てくるので一律に決めることはできないが、通常は50
〜90℃、より一般的には60〜80℃で数時間乃至数
十時間が採用される。尚上記の反応は、所定量の金属成
分Ma、Mb、Mc、アミン類(Am)、カルボン酸類
(Ac)をアルコール溶媒中で一気に反応させる一段反
応を採用してもよいが、このほか、たとえば金属成分M
a、Mb。
、懸濁状態から徐々に不溶物が減少し、ついには均−且
つ透明な溶液となる0反応温度及び反応時間は、金属成
分Ma、Mb、Mc、アミン類(Am)、カルボン酸類
(Ac)の種類や組合せ、配合割合い等によって変わっ
てくるので一律に決めることはできないが、通常は50
〜90℃、より一般的には60〜80℃で数時間乃至数
十時間が採用される。尚上記の反応は、所定量の金属成
分Ma、Mb、Mc、アミン類(Am)、カルボン酸類
(Ac)をアルコール溶媒中で一気に反応させる一段反
応を採用してもよいが、このほか、たとえば金属成分M
a、Mb。
Mcとアミン類(Am)をアルコール溶媒中で加熱反応
させ、次いでこの反応系に所定量のカルボン酸類(Ac
)を添加して加熱反応を行なう2段反応を採用すること
もでき、この場合、341段目のアミン類(Am)との
反応をアンモニアガス雰囲気下で行なえば、可溶化時間
を短縮し得るばかりでなく最終的に得られる溶液の安定
性を更に高めることができるので好ましい。
させ、次いでこの反応系に所定量のカルボン酸類(Ac
)を添加して加熱反応を行なう2段反応を採用すること
もでき、この場合、341段目のアミン類(Am)との
反応をアンモニアガス雰囲気下で行なえば、可溶化時間
を短縮し得るばかりでなく最終的に得られる溶液の安定
性を更に高めることができるので好ましい。
更にこれまでは、金属成分Ma、Mb、Meの3者を同
時にアミン類(Am)やカルボン酸類(Ac)と加熱反
応させる方法について説明してきたが、この他、金属成
分Ma、Mb、Mcの夫々を上記の方法に準じて別々に
アルコール溶媒中でアミン類(Am)およびカルボン酸
類(AC)と加熱反応させて安定なアルコール溶液A
H@、 A IH)、 A MCを製造し、これらのア
ルコール溶液を、各アルコール溶液A M、、 A M
b+ A MC中に含まれる夫々の金属元素が適当な割
合となる様に混合することによっても、上記と実質的に
同様の均−且つ安定な複合された金属含有アルコール溶
液を得ることができる。
時にアミン類(Am)やカルボン酸類(Ac)と加熱反
応させる方法について説明してきたが、この他、金属成
分Ma、Mb、Mcの夫々を上記の方法に準じて別々に
アルコール溶媒中でアミン類(Am)およびカルボン酸
類(AC)と加熱反応させて安定なアルコール溶液A
H@、 A IH)、 A MCを製造し、これらのア
ルコール溶液を、各アルコール溶液A M、、 A M
b+ A MC中に含まれる夫々の金属元素が適当な割
合となる様に混合することによっても、上記と実質的に
同様の均−且つ安定な複合された金属含有アルコール溶
液を得ることができる。
上記の様な加熱処理工程でどの様な反応が起こっている
かまだ明らかにされていないが、少なくともこの加熱処
理で一旦可溶化し透明な溶液となったアルコール溶液は
長期間に亘って非常に安定であるのに対し、アミン類(
Am)およびカルボン酸類(Ac)の一方を省略した場
合は金属成分の可溶化自体が困難な場合が多く、しかも
反応生成物の保存安定性も悪くなる。また仮にこれら両
者を併用した場合でも単に混合しただけではやはり金属
成分の可溶化が達成されないという事実に鑑みれば、金
属成分Ma、Mb、Mcとアミン類(Am)およびカル
ボン酸類(Ac)が相互に何らかの化学反応を起こして
いることは明白である。
かまだ明らかにされていないが、少なくともこの加熱処
理で一旦可溶化し透明な溶液となったアルコール溶液は
長期間に亘って非常に安定であるのに対し、アミン類(
Am)およびカルボン酸類(Ac)の一方を省略した場
合は金属成分の可溶化自体が困難な場合が多く、しかも
反応生成物の保存安定性も悪くなる。また仮にこれら両
者を併用した場合でも単に混合しただけではやはり金属
成分の可溶化が達成されないという事実に鑑みれば、金
属成分Ma、Mb、Mcとアミン類(Am)およびカル
ボン酸類(Ac)が相互に何らかの化学反応を起こして
いることは明白である。
何れにしてもこの様にして得られる金属含有アルコール
溶液は均一な溶液状で優れた安定性を有しており、しか
も反応溶媒として用いたアルコール類と相溶性を有する
有機溶剤であれば自由に希釈することができる。
溶液は均一な溶液状で優れた安定性を有しており、しか
も反応溶媒として用いたアルコール類と相溶性を有する
有機溶剤であれば自由に希釈することができる。
向原料成分の種類によっては、反応工程で塩化アンモニ
ウムや塩化物イオン、硝酸イオン等が混入し、超伝導薄
膜の性能に悪影響を及ぼす恐れがあるが、これらの有害
成分は、不溶物については濾過等で、またイオン性の不
純物についてはイオン交換樹脂による処理等によって除
去すればよい。
ウムや塩化物イオン、硝酸イオン等が混入し、超伝導薄
膜の性能に悪影響を及ぼす恐れがあるが、これらの有害
成分は、不溶物については濾過等で、またイオン性の不
純物についてはイオン交換樹脂による処理等によって除
去すればよい。
かくして得られる金属含有アルコール溶液は空気中に放
置したままの状態でも非常に安定であり、溶媒の揮発さ
え防止しておけば少なくとも2〜3か月以上に亘り定貫
したり不溶物を生成する様なことなはい、またこのアル
コール溶液に少量の水を添加すると部分的に加水分解反
応を起こすが、この部分加水分解物も加水分解前のもの
と同等の保存安定性を有している。この金属含有アルコ
ール溶液を超伝導薄膜製造用として使用する場合は、必
要により塗装性改善のためのレベリング剤等としてカチ
オン系あるいはアニオン系の界面活性剤やアセチルアセ
トン等のβ−ジケトン、ナフテン酸やカプリル酸等のカ
ルボン酸を適量添加することも有効である。
置したままの状態でも非常に安定であり、溶媒の揮発さ
え防止しておけば少なくとも2〜3か月以上に亘り定貫
したり不溶物を生成する様なことなはい、またこのアル
コール溶液に少量の水を添加すると部分的に加水分解反
応を起こすが、この部分加水分解物も加水分解前のもの
と同等の保存安定性を有している。この金属含有アルコ
ール溶液を超伝導薄膜製造用として使用する場合は、必
要により塗装性改善のためのレベリング剤等としてカチ
オン系あるいはアニオン系の界面活性剤やアセチルアセ
トン等のβ−ジケトン、ナフテン酸やカプリル酸等のカ
ルボン酸を適量添加することも有効である。
この様にして得られる金属含有アルコール溶液を、たと
えばマグネシア、アルミナ、ジルコニア等からなる耐熱
性基板の表面に、浸漬法、スピナー法、スプレー法、超
音波噴霧法、スクリーン印刷性等任意の手段で塗布し、
50〜120℃程度で乾燥した後加熱焼成すると、例え
ば[Ma、・Mb、・Cu2−3・08]よりなる複合
金属酸化物薄膜を得ることができ、この薄膜は必要に応
じて亀裂等のない極めて薄肉のものとなし得るばかりで
なく、超伝導特性を発揮し得るものとなる。加熱焼成温
度は700〜1000℃、より好ましくは800〜95
0℃の範囲に設定しなければならず、この温度領域を外
れる条件で加熱焼成を行なった場合は超伝導特性が発揮
されなくなる場合が多い、超伝導薄膜の膜厚調整は、ア
ルコール溶液の金属成分濃度や塗布量を変えたり、ある
いは重ね塗り回数を変えることによって容易に行なうこ
とができるが、金属成分濃度が高過ぎる場合は基板に対
する密着性が低下したり、乾燥乃至加熱焼成工程で膜に
クランクが生じ易くなる傾向があるので、金属成分濃度
は金属酸化物換算で0.5〜10重量%、より好ましく
は2〜5重量%の範囲に止め、重ね塗り回数を変えるこ
とによって膜厚調整を行なう方法が推奨される。
えばマグネシア、アルミナ、ジルコニア等からなる耐熱
性基板の表面に、浸漬法、スピナー法、スプレー法、超
音波噴霧法、スクリーン印刷性等任意の手段で塗布し、
50〜120℃程度で乾燥した後加熱焼成すると、例え
ば[Ma、・Mb、・Cu2−3・08]よりなる複合
金属酸化物薄膜を得ることができ、この薄膜は必要に応
じて亀裂等のない極めて薄肉のものとなし得るばかりで
なく、超伝導特性を発揮し得るものとなる。加熱焼成温
度は700〜1000℃、より好ましくは800〜95
0℃の範囲に設定しなければならず、この温度領域を外
れる条件で加熱焼成を行なった場合は超伝導特性が発揮
されなくなる場合が多い、超伝導薄膜の膜厚調整は、ア
ルコール溶液の金属成分濃度や塗布量を変えたり、ある
いは重ね塗り回数を変えることによって容易に行なうこ
とができるが、金属成分濃度が高過ぎる場合は基板に対
する密着性が低下したり、乾燥乃至加熱焼成工程で膜に
クランクが生じ易くなる傾向があるので、金属成分濃度
は金属酸化物換算で0.5〜10重量%、より好ましく
は2〜5重量%の範囲に止め、重ね塗り回数を変えるこ
とによって膜厚調整を行なう方法が推奨される。
もっとも本発明によって得られる前記金属含有アルコー
ル溶液の用途は、超伝導薄膜の製造に限定される訳では
なく、場合によってはこの溶液をそのまま、あるいは完
全加水分解後乾燥して金属含有微粉末とし、超伝導体製
造用微粉末としたり、あるいはこのアルコール溶液から
溶媒を加熱除去してあめ状の金属含有粘稠液とし、細線
状に引き伸ばした後加熱焼成して超伝導線材とすること
も可能である。
ル溶液の用途は、超伝導薄膜の製造に限定される訳では
なく、場合によってはこの溶液をそのまま、あるいは完
全加水分解後乾燥して金属含有微粉末とし、超伝導体製
造用微粉末としたり、あるいはこのアルコール溶液から
溶媒を加熱除去してあめ状の金属含有粘稠液とし、細線
状に引き伸ばした後加熱焼成して超伝導線材とすること
も可能である。
次に実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果を説明す
るが、本発明はもとより下記の実施例により制約を受け
るものではない。
るが、本発明はもとより下記の実施例により制約を受け
るものではない。
[実施例]
実施例1
(a)無水酢酸イツトリウム[Y(CHsCOO)s]
26.6g(0,1モル)とモノエタノールアミン1
2.2g (0,2モル)をエチルアルコール200+
alに加え、アンモニアガスを0.2 J2/分の速度
で吹き込みながら60〜70℃で3時間攪拌し均一な溶
液を得た。この溶液に乳酸18.0g (0,2モル)
を添加し、75〜80℃で5時間加熱還流すると、[Y
]濃度が0.67グラム原子/Itのエタノール溶液が
得られた。
26.6g(0,1モル)とモノエタノールアミン1
2.2g (0,2モル)をエチルアルコール200+
alに加え、アンモニアガスを0.2 J2/分の速度
で吹き込みながら60〜70℃で3時間攪拌し均一な溶
液を得た。この溶液に乳酸18.0g (0,2モル)
を添加し、75〜80℃で5時間加熱還流すると、[Y
]濃度が0.67グラム原子/Itのエタノール溶液が
得られた。
(b)トリエタノールアミン14.9g (0,1モル
)と、乳酸9.0(0,1モル)をエチルアルコール1
50m1に加え、この溶液を攪拌しつつ金属バリウム1
3.7g (0,1モル)を徐々に添加した後、70〜
80℃で2時間反応を行なう。反応終了後不溶物を濾紙
で濾去すると、[Ba]濃度が0.83グラム原子/U
のエタノール溶液が得られた。
)と、乳酸9.0(0,1モル)をエチルアルコール1
50m1に加え、この溶液を攪拌しつつ金属バリウム1
3.7g (0,1モル)を徐々に添加した後、70〜
80℃で2時間反応を行なう。反応終了後不溶物を濾紙
で濾去すると、[Ba]濃度が0.83グラム原子/U
のエタノール溶液が得られた。
(c)無水酢酸銅[Cu (CHs Coo)2] 1
8.2g (0,1モル)をエチルアルコールとイソプ
ロピルアルコールの1:1混合M t o 。
8.2g (0,1モル)をエチルアルコールとイソプ
ロピルアルコールの1:1混合M t o 。
mlに懸濁させ、この懸濁液にジエチルアミン14.6
g(0,2−1−ル)と乳酸9.0 g (0,1モル
)を加えた後、75〜80℃で1時間加熱還流すると、
[Cu]濃度が0.90グラム原子/Lのアルコール溶
液が得られた。
g(0,2−1−ル)と乳酸9.0 g (0,1モル
)を加えた後、75〜80℃で1時間加熱還流すると、
[Cu]濃度が0.90グラム原子/Lのアルコール溶
液が得られた。
上記(a) 、 (b) 、 (c)で得た各アルコー
ル溶液を各金属元素のダラム原子比でY:Ba:Cuw
l:2:3となるようそれぞれ(a)14.9ml 、
(b)24.1mlおよび(c)33.3mlを分取し
て混合し、これにエチレングリコールモノメチルエーテ
ル147m1を追加することによりY、Ba、Cuの酸
化物換算含有量を3重量%に調整し、これを超伝導薄膜
用塗布液とした。
ル溶液を各金属元素のダラム原子比でY:Ba:Cuw
l:2:3となるようそれぞれ(a)14.9ml 、
(b)24.1mlおよび(c)33.3mlを分取し
て混合し、これにエチレングリコールモノメチルエーテ
ル147m1を追加することによりY、Ba、Cuの酸
化物換算含有量を3重量%に調整し、これを超伝導薄膜
用塗布液とした。
上記で得た塗布液を浸漬法によってイツトリウム安定化
ジルコニア基板上に塗布し、乾燥後550℃で30分間
仮焼する。この塗布・仮焼操作を15回繰返した後、酸
素雰囲気下900℃で10時間焼成する。得られた薄膜
の厚さは約10μmで薄膜表面の色は黒色であり、X線
回折分析によると第1図に示す如くペロブスカイト型Y
B a2 Cus O2−* (斜方晶系)のパタ
ーンが得られ、超伝導特性を示すものであることが確認
された。
ジルコニア基板上に塗布し、乾燥後550℃で30分間
仮焼する。この塗布・仮焼操作を15回繰返した後、酸
素雰囲気下900℃で10時間焼成する。得られた薄膜
の厚さは約10μmで薄膜表面の色は黒色であり、X線
回折分析によると第1図に示す如くペロブスカイト型Y
B a2 Cus O2−* (斜方晶系)のパタ
ーンが得られ、超伝導特性を示すものであることが確認
された。
尚上記塗布液の保存安定性を調べたところ、室温で3か
月以上安定であることが確認された。
月以上安定であることが確認された。
実施例2
実施例1と同様にして調製したアルコール溶液100m
1を加熱して揮発分を除去し、更に550℃で2時間仮
焼し、冷却後乳鉢で解砕した後900℃で20時間焼成
した。得られた粉末は黒色を呈し、X線回折分析では、
実施例1の薄膜と同様ペロブスカイト型Y B a2
Cus Oy −x (斜方晶系)のパターンが得ら
れ、超伝導特性を示すことが確認された。
1を加熱して揮発分を除去し、更に550℃で2時間仮
焼し、冷却後乳鉢で解砕した後900℃で20時間焼成
した。得られた粉末は黒色を呈し、X線回折分析では、
実施例1の薄膜と同様ペロブスカイト型Y B a2
Cus Oy −x (斜方晶系)のパターンが得ら
れ、超伝導特性を示すことが確認された。
比較例1
実施例1の(a)〜(b)において、乳酸を使用しなか
った以外は全く同様にして均一なアルコール溶液を得よ
うとしたが、多量の沈殿が生成し安定な溶液は得られな
かった。
った以外は全く同様にして均一なアルコール溶液を得よ
うとしたが、多量の沈殿が生成し安定な溶液は得られな
かった。
比較例2
イツトリウムイソプロポキシド[Y(0−is。
Cs Hy)s ] 2.7 g (0,01モル)、
バリウムイソプロポキシド[Ba (0−isoCs
H?)2 ]5.1 g (0,02モル)および銅エ
トキシド[Cu (OC2Hり214.6 g (0,
03モル)を、イソプロピルアルコールとベンゼンの1
:1混合溶液に、ダラム原子比でY:Ba:CuMl:
2:3、酸化物換算の総合有量が3重量%となるように
添加し、Y、Ba、Cuを含む溶液を得た。
バリウムイソプロポキシド[Ba (0−isoCs
H?)2 ]5.1 g (0,02モル)および銅エ
トキシド[Cu (OC2Hり214.6 g (0,
03モル)を、イソプロピルアルコールとベンゼンの1
:1混合溶液に、ダラム原子比でY:Ba:CuMl:
2:3、酸化物換算の総合有量が3重量%となるように
添加し、Y、Ba、Cuを含む溶液を得た。
この溶液を、窒素雰囲気下でイツトリア安定化ジルコニ
ア基板に浸漬法で塗布し、60〜70℃で10分間乾燥
した後、500℃で30分間仮焼したところ、この段階
で基板上の塗布物は粉末状となり、薄膜状にすることは
できなかフた。
ア基板に浸漬法で塗布し、60〜70℃で10分間乾燥
した後、500℃で30分間仮焼したところ、この段階
で基板上の塗布物は粉末状となり、薄膜状にすることは
できなかフた。
比較例3
比較例2の溶液を調製する際に、Y、Ba。
Cuのアルコキシドが理論上100%加水分解する量の
半分に相当する水(およそ1.2g)を添加してみたが
、多量の沈殿物が生成し均一な溶液は得られなかった。
半分に相当する水(およそ1.2g)を添加してみたが
、多量の沈殿物が生成し均一な溶液は得られなかった。
実施例3
実施例1における(a)無水酢酸イツトリウムをイツト
リウムイソプロポキシド[Y(0−js。
リウムイソプロポキシド[Y(0−js。
C3Hア)s ] 225.5g(0,1モル)に、ま
た(b)金属バリウムをバリウムイソプロポキシド[B
a(0−isocs H?)2 ] 225.5g(0
,1モル)に、また(C)無水酢酸銅を銅エトキシド[
Cu(OC2)1s)2] 15.4’g (0,1モ
ル)に変えた以外は同様の操作を行ない、ダラム原子比
でY:Ba:Cu=1:2:3.3種の金属の酸化物換
算含有量が3重量%となるように濃度調整した後、実施
例1と同様にして複合金属酸化物薄膜を形成した。この
薄膜の色は黒色であり、X線回折チャートでは前記第1
図と同様のパターンが得られ、超伝導特性を有している
ことが確認された。
た(b)金属バリウムをバリウムイソプロポキシド[B
a(0−isocs H?)2 ] 225.5g(0
,1モル)に、また(C)無水酢酸銅を銅エトキシド[
Cu(OC2)1s)2] 15.4’g (0,1モ
ル)に変えた以外は同様の操作を行ない、ダラム原子比
でY:Ba:Cu=1:2:3.3種の金属の酸化物換
算含有量が3重量%となるように濃度調整した後、実施
例1と同様にして複合金属酸化物薄膜を形成した。この
薄膜の色は黒色であり、X線回折チャートでは前記第1
図と同様のパターンが得られ、超伝導特性を有している
ことが確認された。
実施例4
無水酢酸イツトリウム[Y (CHs Coo)s12
.7 g ((o、o1モル)と無水酢酸バリウム[B
a (CHs Coo)il 5.1 g (0,0
2モル)および無水酢酸銅[Cu (CI(s Coo
)215.5 g(0,03モル)をエチルアルコール
300+elに溶解乃至分散させ、これにモノエタノー
ルアミン7.3g (0,12モル)と乳酸10.8g
(0,12モル)を加えて70〜75℃で加熱還流し
、均一な溶液となるまで反応させた。反応開始後約23
時間で均一な溶液が得られた。この溶液を、3種の金属
の酸化物換算で5重量%となるまで濃縮し、超伝導薄膜
製造用塗布液とした。
.7 g ((o、o1モル)と無水酢酸バリウム[B
a (CHs Coo)il 5.1 g (0,0
2モル)および無水酢酸銅[Cu (CI(s Coo
)215.5 g(0,03モル)をエチルアルコール
300+elに溶解乃至分散させ、これにモノエタノー
ルアミン7.3g (0,12モル)と乳酸10.8g
(0,12モル)を加えて70〜75℃で加熱還流し
、均一な溶液となるまで反応させた。反応開始後約23
時間で均一な溶液が得られた。この溶液を、3種の金属
の酸化物換算で5重量%となるまで濃縮し、超伝導薄膜
製造用塗布液とした。
この塗布液を用い、実施例1と同様にしてイツトリア安
定化ジルコニア基板上に複合金属酸化物薄膜を形成した
。
定化ジルコニア基板上に複合金属酸化物薄膜を形成した
。
得られた薄膜の色は黒色であり、X線回折分析では実施
例1と同様ペロブスカイト型YBa2Cus Oア−x
(斜方晶系)の典型的なパターンが得られ、超伝導
特性を有するものであることが確認された。
例1と同様ペロブスカイト型YBa2Cus Oア−x
(斜方晶系)の典型的なパターンが得られ、超伝導
特性を有するものであることが確認された。
実施例5
(a)無水酢酸ランタン[La(CH5COO)s ]
331.6g0.1モル)とモノエタノールアミン6
.1g (0,1モル)をエチルアルコール200鱈に
溶解乃至分散させ、60〜70℃に維持してアンモニア
ガスを0.21/分の割合で吹込みながら攪拌した。約
3時間で均一な溶液となるが、保存安定性向上のためさ
らに乳酸18.0g (0,2モル)を添加し、75〜
80℃で5時間還流した。得られた溶液の[La]濃度
は0.72グラム原子/aであった。
331.6g0.1モル)とモノエタノールアミン6
.1g (0,1モル)をエチルアルコール200鱈に
溶解乃至分散させ、60〜70℃に維持してアンモニア
ガスを0.21/分の割合で吹込みながら攪拌した。約
3時間で均一な溶液となるが、保存安定性向上のためさ
らに乳酸18.0g (0,2モル)を添加し、75〜
80℃で5時間還流した。得られた溶液の[La]濃度
は0.72グラム原子/aであった。
(b)モノエタノールアミン6.1 g (0,1モル
)、トリエタノールアミン14.9g (0,1モル)
および乳酸18.0g (0,2モル)をイソプロピル
アルコール200m1に溶解した後、この混合溶液に金
属ストロンチウム8.8 g (0,1モル)を徐々に
添加し、70〜80℃で1時間攪拌した。その後、不溶
物を濾紙で濾別すると、[3r]濃度が0.85グラム
原子/1の金属含有アルコール溶液を得た。
)、トリエタノールアミン14.9g (0,1モル)
および乳酸18.0g (0,2モル)をイソプロピル
アルコール200m1に溶解した後、この混合溶液に金
属ストロンチウム8.8 g (0,1モル)を徐々に
添加し、70〜80℃で1時間攪拌した。その後、不溶
物を濾紙で濾別すると、[3r]濃度が0.85グラム
原子/1の金属含有アルコール溶液を得た。
(C)無水酢酸銅1:cu (CH3Coo)2118
.2g (0,1モル)をエチルアルコール100m1
に懸濁させ、これにモノエタノールアミン12.2g
(0,2モル)と乳酸9.0 g (0,1モル)を加
えた後、75〜80℃で1時間加熱還流した。得られた
溶液の[Cu]濃度は0.90グラム原子/lであった
。
.2g (0,1モル)をエチルアルコール100m1
に懸濁させ、これにモノエタノールアミン12.2g
(0,2モル)と乳酸9.0 g (0,1モル)を加
えた後、75〜80℃で1時間加熱還流した。得られた
溶液の[Cu]濃度は0.90グラム原子/lであった
。
上記(a) 、 (b) 、 (c)で得た各金属含有
アルコール溶液を、ダラム原子比でLa : Sr :
Cum1.85:0.15:1となる様、夫々(a)
25.7ml 、 (b)1.8 mlおよび(c)1
1.1m1分取し、イソプロピルアルコールを追加して
金属酸化物換算の含有量が5重量%となる様に調整した
。
アルコール溶液を、ダラム原子比でLa : Sr :
Cum1.85:0.15:1となる様、夫々(a)
25.7ml 、 (b)1.8 mlおよび(c)1
1.1m1分取し、イソプロピルアルコールを追加して
金属酸化物換算の含有量が5重量%となる様に調整した
。
上記で得た混合溶液を使用し、浸漬法でイツトリア安定
化ジルコニア基板上に塗布した後、実施例1と同様にし
て仮焼及び焼成を行なって複合金属酸化物薄膜を得た。
化ジルコニア基板上に塗布した後、実施例1と同様にし
て仮焼及び焼成を行なって複合金属酸化物薄膜を得た。
実施例6
(a)硝酸スカンジウム[Sc (NOs )s ・
4H20115g (0,05モル)と硝酸イツトリウ
ム[Y (NOs)s ・6H20119g (o、
osモル)を、N−メチルモノエタノールアミン7.5
g(0,1モル)とN−メチルジエチルアミン8.7
g (0,1モル)のエチルアルコール200m1溶
液に加え、60〜70℃に保って攪拌しつつ、アンモニ
アガスを0.21L/分の割合で3時間吹き込んだ、そ
の後、α−オキシ酪酸10.4g(0,2モル)を加え
て75〜80℃で更に7時間加熱還流した後、冷却して
少量の沈殿物を濾別すると、[Sc+Y]濃度が014
5グラム原子/iの均一なアルコール溶液が得られた。
4H20115g (0,05モル)と硝酸イツトリウ
ム[Y (NOs)s ・6H20119g (o、
osモル)を、N−メチルモノエタノールアミン7.5
g(0,1モル)とN−メチルジエチルアミン8.7
g (0,1モル)のエチルアルコール200m1溶
液に加え、60〜70℃に保って攪拌しつつ、アンモニ
アガスを0.21L/分の割合で3時間吹き込んだ、そ
の後、α−オキシ酪酸10.4g(0,2モル)を加え
て75〜80℃で更に7時間加熱還流した後、冷却して
少量の沈殿物を濾別すると、[Sc+Y]濃度が014
5グラム原子/iの均一なアルコール溶液が得られた。
(b)カルシウムエトキシド[Ca (OC2H5)
2コロ、5g (o、osモル)、バリウムイソプロポ
キシド[B a (0−isoCs H?)2 ] 1
3 g(O,OSモル)、トリエタノールアミン14.
9g(0,1モル)、グリセリン酸ttg(0,1モル
)を、エチルアルコール200m1に溶解乃至分散させ
、75〜80℃で10時間加熱還流した。得られた溶液 [ca+sa]の濃度は0.52グラム原子/2であっ
た。
2コロ、5g (o、osモル)、バリウムイソプロポ
キシド[B a (0−isoCs H?)2 ] 1
3 g(O,OSモル)、トリエタノールアミン14.
9g(0,1モル)、グリセリン酸ttg(0,1モル
)を、エチルアルコール200m1に溶解乃至分散させ
、75〜80℃で10時間加熱還流した。得られた溶液 [ca+sa]の濃度は0.52グラム原子/2であっ
た。
上記(a) 、 (b)で得た各アルコール溶液と、実
施例1の(C) と同様にして得たアルコール溶液とを
、ダラム原子比で(Sc+Y): (Ca+Ba):C
um1:2:3となるようそれぞれ(a) 22.2m
1. (b) 38.5i+1.および(c) 33.
3m1分取して混合し、イソプロピルアルコールで金属
酸化物換算の濃度が5重量%となる様に濃度調整し、超
伝導薄膜製造用塗布液とした。
施例1の(C) と同様にして得たアルコール溶液とを
、ダラム原子比で(Sc+Y): (Ca+Ba):C
um1:2:3となるようそれぞれ(a) 22.2m
1. (b) 38.5i+1.および(c) 33.
3m1分取して混合し、イソプロピルアルコールで金属
酸化物換算の濃度が5重量%となる様に濃度調整し、超
伝導薄膜製造用塗布液とした。
この塗布液を使用し、浸漬法によりイツトリア安定化ジ
ルコニア基板上に塗布した後500℃で30分間仮焼し
た。この塗布・仮焼操作を5回繰返した後900℃で1
0時間焼成すると、黒色の複合金属酸化物薄膜が得られ
た。
ルコニア基板上に塗布した後500℃で30分間仮焼し
た。この塗布・仮焼操作を5回繰返した後900℃で1
0時間焼成すると、黒色の複合金属酸化物薄膜が得られ
た。
実施例7
(a)酸化エルビウム[E r 203 ] 9.6
g(0,025モル)と酸化イツトリウム[Y20s
] ]5.6g (0,075モル)を塩化アンモニウ
ム16 g (0,3モル)と共に300〜350℃で
14時間加熱することによって調製した塩化物とN−メ
チルジェタノールアミン23.8g (0,2モル)と
を、エチルアルコール200m1に溶解乃至分散させた
後、アンモニアガスを0.2u/分の割合で吹き込みな
がら、60〜b 3時間反応した。反応終了後プロピオン酸7.4 g
(0,1そル)を追加し、70〜75℃で更に5時間加
熱還流した。室温まで冷却した後、不溶物を濾紙で濾過
し、濾液を強塩基性陰イオン交換樹脂(アンパーライー
)IRA−410:オルガノ社製商品名)の充填された
20mmφx900+a+wHのカラムに2.0 m1
7分の流速で合計4回通して塩化物イオンを除去した。
g(0,025モル)と酸化イツトリウム[Y20s
] ]5.6g (0,075モル)を塩化アンモニウ
ム16 g (0,3モル)と共に300〜350℃で
14時間加熱することによって調製した塩化物とN−メ
チルジェタノールアミン23.8g (0,2モル)と
を、エチルアルコール200m1に溶解乃至分散させた
後、アンモニアガスを0.2u/分の割合で吹き込みな
がら、60〜b 3時間反応した。反応終了後プロピオン酸7.4 g
(0,1そル)を追加し、70〜75℃で更に5時間加
熱還流した。室温まで冷却した後、不溶物を濾紙で濾過
し、濾液を強塩基性陰イオン交換樹脂(アンパーライー
)IRA−410:オルガノ社製商品名)の充填された
20mmφx900+a+wHのカラムに2.0 m1
7分の流速で合計4回通して塩化物イオンを除去した。
その結果、溶液中の01イオン含量は当初の2800m
gのものから15Bにまで減少した。
gのものから15Bにまで減少した。
得られた溶液の[Er+Y]濃度は0.41グラム原子
/1であった。
/1であった。
上記で得た金属含有アルコール溶液(a)と、実施例1
の(b) 、 (c)と同様にして得たBa含有アルコ
ール溶液及びCu含有アルコール溶液を、ダラム原子比
で(Er+Y): Ba : Cu=1 : 2 :3
となる様に夫々(a)24.4ml 、 (b)24.
1mlおよび(c)33.3mlを分取して混合した。
の(b) 、 (c)と同様にして得たBa含有アルコ
ール溶液及びCu含有アルコール溶液を、ダラム原子比
で(Er+Y): Ba : Cu=1 : 2 :3
となる様に夫々(a)24.4ml 、 (b)24.
1mlおよび(c)33.3mlを分取して混合した。
以下実施例1と同様にしてエチレングリコールモノメチ
ルエーテルによる濃度調整及びイツトリア安定化ジルコ
ニア基板への塗布、仮焼、焼成を順次行なって複合金属
酸化物薄膜を形成した。
ルエーテルによる濃度調整及びイツトリア安定化ジルコ
ニア基板への塗布、仮焼、焼成を順次行なって複合金属
酸化物薄膜を形成した。
実施例8
(a)ビスマス粉末[Bi] 42gを酢酸400m1
および30%過酸化水素水160組と共に混合して加熱
処理し、白色〜淡黄色の沈殿物を得、この沈殿に酢酸2
00m1を加えて溶解した後、不純物を濾別した。この
溶液を水浴上で濃縮すると、Bi2O3換算で36 g
(0,077モル)を含む酢酸ビスマスが結晶として
得られた。この酢酸ビスマスとトリエタノールアミン2
.2 g (0,15モル)および乳酸21 g (0
,23モル)をエチルアルコール400m1に溶解乃至
分散させたのち、70〜75℃に維持しつつアンモニア
ガスを0.2117分で3時間吹込みながら撹拌した。
および30%過酸化水素水160組と共に混合して加熱
処理し、白色〜淡黄色の沈殿物を得、この沈殿に酢酸2
00m1を加えて溶解した後、不純物を濾別した。この
溶液を水浴上で濃縮すると、Bi2O3換算で36 g
(0,077モル)を含む酢酸ビスマスが結晶として
得られた。この酢酸ビスマスとトリエタノールアミン2
.2 g (0,15モル)および乳酸21 g (0
,23モル)をエチルアルコール400m1に溶解乃至
分散させたのち、70〜75℃に維持しつつアンモニア
ガスを0.2117分で3時間吹込みながら撹拌した。
反応終了後不溶物を濾別すると[Bil濃度が0.43
グラム原子/fのアルコール溶液が得られた。
グラム原子/fのアルコール溶液が得られた。
(b)カルシウムエトキシド(Ca (OC2Hs)2
113g(0,1モル)とトリエタノールアミン15g
(0,1モル)および乳酸9.0g(0,1モル)をエ
チルアルコール20C1alに溶解乃至分散させ、70
〜75℃で10時間加熱還流した0反応終了後不溶物を
濾別すると、[Ca]濃度が0.51グラム原子/2の
アルコール溶液が得られた。
113g(0,1モル)とトリエタノールアミン15g
(0,1モル)および乳酸9.0g(0,1モル)をエ
チルアルコール20C1alに溶解乃至分散させ、70
〜75℃で10時間加熱還流した0反応終了後不溶物を
濾別すると、[Ca]濃度が0.51グラム原子/2の
アルコール溶液が得られた。
(C)実施例5(b)で用いたのと同じ[Sr]濃度が
0.85グラム原子7ftのストロンチウム含有アルコ
ール溶液を使用した。
0.85グラム原子7ftのストロンチウム含有アルコ
ール溶液を使用した。
(d)実施例1(C)で用いたのと同じ[Ca]濃度が
0.90グラム原子/ftの銅含有アルコール溶液を使
用した。
0.90グラム原子/ftの銅含有アルコール溶液を使
用した。
上記(a)〜(d)で得た各アルコール溶液を各金属元
素のダラム原子比でBi:Ca:Sr:Cu=1:1:
1:2となるようそれぞれ(a) 23.3ml、
(b) 19.6箇1. (C) 11.811およ
び(d) 22.2m1分取して混合し、イソプロピル
アルコールで金属酸化物換算の濃度が4重量%となるよ
うに濃度調整して超伝導薄膜製造用塗布液とした。この
塗布液を浸漬法によりマグネシア基板上に塗布した後5
00℃で30分間仮焼した。この塗布・仮焼操作を5回
繰返した後80Qt:で8時間焼成すると、黒色の複合
金属酸化物薄膜が得られた。
素のダラム原子比でBi:Ca:Sr:Cu=1:1:
1:2となるようそれぞれ(a) 23.3ml、
(b) 19.6箇1. (C) 11.811およ
び(d) 22.2m1分取して混合し、イソプロピル
アルコールで金属酸化物換算の濃度が4重量%となるよ
うに濃度調整して超伝導薄膜製造用塗布液とした。この
塗布液を浸漬法によりマグネシア基板上に塗布した後5
00℃で30分間仮焼した。この塗布・仮焼操作を5回
繰返した後80Qt:で8時間焼成すると、黒色の複合
金属酸化物薄膜が得られた。
[発明の効果]
本発明は以上のように構成されており、その効果を要約
すると次の通りである。
すると次の通りである。
(1)第III族元素のイツトリウム、スカンジウムお
よびランタン系元素または第V族元素のビスマスよりな
る群から選択される少なくとも1種の金属と、カルシウ
ム、ストロンチウムおよびバリウムよりなる群から選択
される少なくとも1種の金属、及び銅を適当な比率で含
む均一で安定な溶液を得ることができ、後処理法を工夫
することによって粉末状、線状、薄膜状等様々の形態の
複合金属酸化物系超伝導体を得ることができる。
よびランタン系元素または第V族元素のビスマスよりな
る群から選択される少なくとも1種の金属と、カルシウ
ム、ストロンチウムおよびバリウムよりなる群から選択
される少なくとも1種の金属、及び銅を適当な比率で含
む均一で安定な溶液を得ることができ、後処理法を工夫
することによって粉末状、線状、薄膜状等様々の形態の
複合金属酸化物系超伝導体を得ることができる。
(2)少なくとも3種の金属を含むアルコール溶液は均
一で且つ非常に安定であり、しかも適当な基板に塗布後
酸化熱分解するだけで、均質で欠陥のない超伝導薄膜を
得ることができ、超伝導材料として幅広く活用すること
ができる。
一で且つ非常に安定であり、しかも適当な基板に塗布後
酸化熱分解するだけで、均質で欠陥のない超伝導薄膜を
得ることができ、超伝導材料として幅広く活用すること
ができる。
第1図は、実施例で得た複合金属酸化物系超伝導薄膜の
X線回折チャートを示すものである。 もξ
X線回折チャートを示すものである。 もξ
Claims (4)
- (1)[ I ]{a}第III族元素のイットリウム、スカ
ンジウムおよびランタン系元素または第V族元素のビス
マスよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を
含む金属化合物(以下Maという)と、 {b}バリウム、ストロンチウムおよびカルシウムより
なる群から選択される少なくとも1種の金属若しくは該
金属を含む金属化合物(以下Mbという)と、 {c}銅含有化合物(以下Mcという)を、 上記Ma、Mb、Mcを任意の比率で使用すると共に、 [II]一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(但し
R^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一もしく
は異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個はアル
キル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わされる
アルキルアミン類、および 一般式NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH
)_m(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水
素、mは1〜3の整数を示す)で表わされるエタノール
アミン類よりなる群から選択される少なくとも1種のア
ミン類(以下Amという) と、 [III]炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数1
〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を1
個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種の
カルボン酸(以下Acという)とを、 上記(Ma+Mb+Mc)の金属換算で1グラム原子に
対して、上記Amを0.1〜3モルおよび上記Acを0
.1〜3モルの範囲で使用し、アルコール溶媒中で加熱
することを特徴とする超伝導体製造用安定溶液の製造方
法。 - (2)[ I ]{a}第III族元素のイットリウム、スカ
ンジウムおよびランタン系元素または第V族元素のビス
マスよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を
含む金属化合物(以下Maという)と、 {b}バリウム、ストロンチウムおよびカルシウムより
なる群から選択される少なくとも1種の金属若しくは該
金属を含む金属化合物(以下Mbという)と、 {c}銅含有化合物(以下Mcという)を、 上記Ma、Mb、Mcを任意の比率で使用すると共に、 [II]一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(但し
R^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一もしく
は異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個はアル
キル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わされる
アルキルアミン類、および一般式NR^3_3_−_m
・(CH_2CH_2OH)_m(但しR^3は水素ま
たは炭素数1〜4の炭化水素、mは1〜3の整数を示す
)で表わされるエタノールアミン類よりなる群から選択
される少なくとも1種のアミン類(以下Amという)と
、 [III]炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数1
〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を1
個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種の
カルボン酸(以下Acという)とを、 上記(Ma+Mb+Mc)の金属換算で1グラム原子に
対して、上記Amを0.1〜3モルおよび上記Acを0
.1〜3モルの範囲で使用し、アルコール溶媒中で加熱
することによって得られる均一な金属含有溶液を、基板
上に塗布し、乾燥後700〜1000℃で焼成すること
を特徴とする超伝導薄膜の製造方法。 - (3)[A](A−1)第III族元素のイットリウム、
スカンジウムおよびランタン系元素または第V族元素の
ビスマスよりなる群から選択される少なくとも1種の金
属を含む金属化合物(以下Maという):1モルと、 (A−2)一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(
但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一も
しくは異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個は
アルキル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わさ
れるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)m(
但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、mは
1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン類
よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン類(
以下Amという):0.1〜3モルと、 (A−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルとを
、 アルコール溶媒中で加熱して得られる金属含有アルコー
ル溶液(以下A_M_aという)と、 [B](B−1)バリウム、ストロンチウムおよびカル
シウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属
若しくは該金属を含む金属化合物(以下Mbという):
1モルと、(B−2)一般式NR^1_3_−_n・R
^2_n(但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜
4の同一もしくは異なるアルキル基を示し、且つ少なく
とも1個はアルキル基であり、nは1〜3の整数を示す
)で表わされるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)_m
(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、m
は1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン
類よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン類
(以下Amという):0.1〜3モルと、 (B−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルとを
、 アルコール溶媒中で加熱して得られる金属含有アルコー
ル溶液(以下B_M_bという)と、 [C](C−1)銅含有化合物(以下Mcという):1
モルと (C−2)一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(
但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一も
しくは異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個は
アルキル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わさ
れるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)_m
(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、m
は1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン
類よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン類
(以下Amという):0.1〜3モルと、 (C−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルとを
、 アルコール溶媒中で加熱して得られる銅含有アルコール
溶液(以下C_M_c)とを、上記各アルコール溶液A
_M_a、B_M_bおよびC_M_c中に含まれる各
金属元素を任意の割合で混合することを特徴とする超伝
導体製造用安定溶液の製造方法。 - (4)[A](A−1)第III族元素のイットリウム、
スカンジウムおよびランタン系元素または第V族元素の
ビスマスよりなる群から選択される少なくとも1種の金
属を含む金属化合物(以下Maという):1モルと、 (A−2)一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(
但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一も
しくは異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個は
アルキル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わさ
れるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)_m
(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、m
は1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン
類よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン類
(以下Amという):0.1〜3モルと、 (A−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルとを
、 アルコール溶媒中で加熱して得られる金属含有アルコー
ル溶液(以下A_M_aという)と、 [B](B−1)バリウム、ストロンチウムおよびカル
シウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属
若しくは該金属を含む金属化合物(以下Mbという):
1モルと、(B−2)一般式NR^1_3_−_n・R
^2_n(但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜
4の同一もしくは異なるアルキル基を示し、且つ少なく
とも1個はアルキル基であり、nは1〜3の整数を示す
)で表わされるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)_m
(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、m
は1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン
よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン(以
下Amという):0.1〜3モルと、 (B−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルとを
、 アルコール溶媒中で加熱して得られる金属含有アルコー
ル溶液(以下B_M_bという)と、 [C](C−1)銅含有化合物(以下Mcという):1
モルと (C−2)一般式NR^1_3_−_n・R^2_n(
但しR^1、R^2は水素または炭素数1〜4の同一も
しくは異なるアルキル基を示し、且つ少なくとも1個は
アルキル基であり、nは1〜3の整数を示す)で表わさ
れるアルキルアミン類、および 一般式 NR^3_3_−_m・(CH_2CH_2OH)_m
(但しR^3は水素または炭素数1〜4の炭化水素、m
は1〜3の整数を示す)で表わされるエタノールアミン
類よりなる群から選択される少なくとも1種のアミン類
(以下Amという):0.1〜3モルと、 (C−3)炭素数1〜6のモノカルボン酸および炭素数
1〜6を有し、且つ置換基としてアルコール性水酸基を
1個または2個有するモノカルボン酸の少なくとも1種
のカルボン酸(以下Acという):0.1〜3モルを、 アルコール溶媒中で加熱して得られる銅含有アルコール
溶液(以下C_M_c)とを、上記各アルコール溶液A
_M_aB_M_bおよびC_M_c中に含まれる各金
属元素を任意の割合で混合して得られる均一な金属含有
混合溶液を基板上に塗布し、乾燥後700〜1000℃
で焼成することを特徴とする超伝導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63051868A JP2810047B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 超伝導体製造用安定溶液及び超導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP63051868A JP2810047B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 超伝導体製造用安定溶液及び超導薄膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01226721A true JPH01226721A (ja) | 1989-09-11 |
JP2810047B2 JP2810047B2 (ja) | 1998-10-15 |
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ID=12898859
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|
JP (1) | JP2810047B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01294522A (ja) * | 1987-05-29 | 1989-11-28 | Toray Ind Inc | 超伝導薄膜の形成方法 |
JPH0248416A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-19 | Koroido Res:Kk | Y−Ba−Cu−O系複合酸化物の製造方法 |
JPH0255217A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Koroido Res:Kk | 銅含有複合酸化物前駆体の製造方法 |
WO1998050601A1 (fr) * | 1997-04-30 | 1998-11-12 | Takamatsu Research Laboratory | Pate metallique et procede de production d'une couche metallique |
WO2000055091A1 (fr) * | 1999-03-12 | 2000-09-21 | Nagase Chemtex Corporation | Compositions de formation de couches minces d'oxyde metallique |
JP2011510171A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | ゼナジー・パワー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 高温超伝導体を製造するための湿式化学的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01126226A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物微粒子原料の合成法 |
JPH01192723A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化物超伝導体の製法 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63051868A patent/JP2810047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01126226A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物微粒子原料の合成法 |
JPH01192723A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化物超伝導体の製法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01294522A (ja) * | 1987-05-29 | 1989-11-28 | Toray Ind Inc | 超伝導薄膜の形成方法 |
JPH0248416A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-19 | Koroido Res:Kk | Y−Ba−Cu−O系複合酸化物の製造方法 |
JPH0255217A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Koroido Res:Kk | 銅含有複合酸化物前駆体の製造方法 |
WO1998050601A1 (fr) * | 1997-04-30 | 1998-11-12 | Takamatsu Research Laboratory | Pate metallique et procede de production d'une couche metallique |
US6197366B1 (en) * | 1997-05-06 | 2001-03-06 | Takamatsu Research Laboratory | Metal paste and production process of metal film |
WO2000055091A1 (fr) * | 1999-03-12 | 2000-09-21 | Nagase Chemtex Corporation | Compositions de formation de couches minces d'oxyde metallique |
EP1170251A1 (en) * | 1999-03-12 | 2002-01-09 | Nagase Chemtex Corporation | Compositions for forming metal oxide films |
EP1170251A4 (en) * | 1999-03-12 | 2002-07-24 | Nagase Chemtex Corp | COMPOSITIONS FOR PRODUCING METAL OXIDE FILMS |
JP2011510171A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | ゼナジー・パワー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 高温超伝導体を製造するための湿式化学的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2810047B2 (ja) | 1998-10-15 |
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