JPH01242418A - 高温超電導体及びその製造方法 - Google Patents
高温超電導体及びその製造方法Info
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- JPH01242418A JPH01242418A JP1030123A JP3012389A JPH01242418A JP H01242418 A JPH01242418 A JP H01242418A JP 1030123 A JP1030123 A JP 1030123A JP 3012389 A JP3012389 A JP 3012389A JP H01242418 A JPH01242418 A JP H01242418A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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-
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-
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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。
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〕
本発明は高温超電導体に関する。
最近、高温超電導体の開発について、多くの研究が行な
われてきた。最近の発展は、成る元素の組合せが超電導
性になることを示している。しかし、これらの組成物は
、約90′Kを越える温度でそれらの超電導性の特性を
維持できないのが典型的である。例えば、最近の多くの
研究は、稀土類元素、バリウム及び銅を含む三元系酸化
物を、液体窒素の温度より高い温度での超電導性のため
に使用することに集中している。しかし、これらの系は
93′に以下の限られた遷移温度を有し、従ってそれら
の用途は制約されている。
われてきた。最近の発展は、成る元素の組合せが超電導
性になることを示している。しかし、これらの組成物は
、約90′Kを越える温度でそれらの超電導性の特性を
維持できないのが典型的である。例えば、最近の多くの
研究は、稀土類元素、バリウム及び銅を含む三元系酸化
物を、液体窒素の温度より高い温度での超電導性のため
に使用することに集中している。しかし、これらの系は
93′に以下の限られた遷移温度を有し、従ってそれら
の用途は制約されている。
本発明の発明者の名前で、1987年8月6日、198
7年8月25日及び1988年1月15日に夫々出願さ
れた米国特許出願5erial No、 082,22
2、No。
7年8月25日及び1988年1月15日に夫々出願さ
れた米国特許出願5erial No、 082,22
2、No。
089.067及びNo、 144,114には超電導
体系が開示されている。米国特許出願S erial
N o、 089,067には、R−Ba−Cu−0(
式中、Rはプラセオジム、セリウム及びテルビウムを除
く稀土類金属からなる群から選択される)に基づく超電
導体が一部記載されている。米国特許比にJSeria
l No。
体系が開示されている。米国特許出願S erial
N o、 089,067には、R−Ba−Cu−0(
式中、Rはプラセオジム、セリウム及びテルビウムを除
く稀土類金属からなる群から選択される)に基づく超電
導体が一部記載されている。米国特許比にJSeria
l No。
082.222には、Tb−R−Ba−Cu−0系(式
中、Rはプラセオジム、セリウム及びテルビウムを除く
稀土類金属からなる群から選択される)に基づく超電導
体が一部記載されている。米国・特許出願5erial
No、 144414にはTlBaCuO系に基づく
超電導体が一部記載されている。
中、Rはプラセオジム、セリウム及びテルビウムを除く
稀土類金属からなる群から選択される)に基づく超電導
体が一部記載されている。米国・特許出願5erial
No、 144414にはTlBaCuO系に基づく
超電導体が一部記載されている。
上述の特許出願に記載された系によって製造された超電
導体は゛高温′”超電導体を生じ、楽観的な試験結果を
与えているが、本発明により製造される超電導体は一層
高い遷移温度を与えている。実際本発明者の知るところ
によれば、本発明により製造される超電導体は、今日ま
でのどの超電導体に比較しても最も高い遷移温度を与え
ている。
導体は゛高温′”超電導体を生じ、楽観的な試験結果を
与えているが、本発明により製造される超電導体は一層
高い遷移温度を与えている。実際本発明者の知るところ
によれば、本発明により製造される超電導体は、今日ま
でのどの超電導体に比較しても最も高い遷移温度を与え
ている。
高い遷移温度を有する超電導体は、多くの理由から望ま
しいであろう。そのような超電導体は、(1)酸化物超
電導性についての正しい理論の発見を促進する、(2)
−層高い温度、室温でさえある温度での超電導体の研究
についての枠組を与える、(3)超電導性部品を一層高
い温度で作動できるようにし、コストを一層低くするー
、(4)低いコストでの処理及び製造性を与える、こと
になるであろう。
しいであろう。そのような超電導体は、(1)酸化物超
電導性についての正しい理論の発見を促進する、(2)
−層高い温度、室温でさえある温度での超電導体の研究
についての枠組を与える、(3)超電導性部品を一層高
い温度で作動できるようにし、コストを一層低くするー
、(4)低いコストでの処理及び製造性を与える、こと
になるであろう。
更に、今日まで提案されてきた超電導体組成物の多くは
、稀土類金属を基にしている。これら稀土類金属は供給
が少なく、値段が高いことにより、それらから製造され
る組成物は極めて高価なものになる。
、稀土類金属を基にしている。これら稀土類金属は供給
が少なく、値段が高いことにより、それらから製造され
る組成物は極めて高価なものになる。
従って、−層高い遷移温度を有する改良された超電導体
に対する要求が存在する。
に対する要求が存在する。
本発明は、120″により高い遷移温度を有する改良さ
れた超電導体を与える。更に、本発明は稀土類元素を含
まない超電導体を与える。
れた超電導体を与える。更に、本発明は稀土類元素を含
まない超電導体を与える。
一つの態様として、本発明は好ましくはTI−R−Ba
−Cu−○ (式中、Rはバリウムを除く2A族元素である)である
系からなる。好ましくは、Rはストロンチウム(S「)
及びカルシウム(Ca)からなる元素の群から選択され
る。
−Cu−○ (式中、Rはバリウムを除く2A族元素である)である
系からなる。好ましくは、Rはストロンチウム(S「)
及びカルシウム(Ca)からなる元素の群から選択され
る。
別の態様として、本発明の系はT Is r−Cu−0
からなる。
からなる。
好ましい態様として、本発明の超電導性系は次の大略の
化学量論的組成: T I Cay B azCuuo v ゛(式中、
yは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 ZはOに等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+2は0.2に等しいか又はそれより大きく、5に等
しいか又はそれより小さく、 。は0,5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そして、はZ+y+uに等
しいか又はそれより大きくて、2+z+y+uに等しい
か又はそれより小さい)を有する。
化学量論的組成: T I Cay B azCuuo v ゛(式中、
yは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 ZはOに等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+2は0.2に等しいか又はそれより大きく、5に等
しいか又はそれより小さく、 。は0,5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そして、はZ+y+uに等
しいか又はそれより大きくて、2+z+y+uに等しい
か又はそれより小さい)を有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の超電導性系は次の
大略の化学量論的組成: T I S ryB azCuuo v(式中、yはO
に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか又はそ
れより小さく、 ZはOに等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 V+2は02に等しいか又はそれより大きくて、5に等
しいか又はそれより小さく、0は0.5に等しいか又は
それより大きくて、15に等しいか又はそれより小さく
、そして9はz+y+uに等しいか又はそれより大きく
て、2+z+F+uに等しいか又はそれより小さい)を
有する。
大略の化学量論的組成: T I S ryB azCuuo v(式中、yはO
に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか又はそ
れより小さく、 ZはOに等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 V+2は02に等しいか又はそれより大きくて、5に等
しいか又はそれより小さく、0は0.5に等しいか又は
それより大きくて、15に等しいか又はそれより小さく
、そして9はz+y+uに等しいか又はそれより大きく
て、2+z+F+uに等しいか又はそれより小さい)を
有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の超電導性系は次の
大略の化学量論的組成: T I S ryCuuo v (式中、yは0.2に等しいか又はそれより大きくて、
5に等しいか又はそれより小さく、 。は0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そして9はFluに等しい
か又はそれより大きくて、2+y+uに等しいか又はそ
れより小さい)を有する。
大略の化学量論的組成: T I S ryCuuo v (式中、yは0.2に等しいか又はそれより大きくて、
5に等しいか又はそれより小さく、 。は0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そして9はFluに等しい
か又はそれより大きくて、2+y+uに等しいか又はそ
れより小さい)を有する。
本発明の高温超電導体系を製造する方法も与えられる。
一つの態様として、その方法は流れる酸素中で約850
〜約950℃の温度で超電導体を製造することを可能に
する。更にその方法により、超電導体を約30分で迅速
に製造することができる。
〜約950℃の温度で超電導体を製造することを可能に
する。更にその方法により、超電導体を約30分で迅速
に製造することができる。
従って、本発明の利点は、高い遷移温度を有する新規な
超電導体を与えることである。
超電導体を与えることである。
本発明の更に別の利点は、−層高い温度での超電導体、
出来れば室温でさえある温度での超電導体を生ずること
ができる材料系を与えることである。
出来れば室温でさえある温度での超電導体を生ずること
ができる材料系を与えることである。
本発明の更に別の利点は、比較的低い温度で形成され、
迅速に製造できる新規な高温超電導体を与えることであ
る。
迅速に製造できる新規な高温超電導体を与えることであ
る。
更に本発明の利点は、新規な高温超電導体の製造方法を
与えることである。
与えることである。
本発明の更に別の利点は、高温超電導体を迅速に製造す
る方法を与えることである。
る方法を与えることである。
本発明の更に別の利点は、120″により高い遷移温度
を有する超電導体を製造する方法を与えることである。
を有する超電導体を製造する方法を与えることである。
更に本発明の別の利点は、稀土類金属を含まない超電導
体系を与えることである。
体系を与えることである。
本発明の更に別の利点は、その高温超電導体を、−層大
きな臨、界磁流が期待される液体窒素の沸点近くの温度
で使用することができることである。
きな臨、界磁流が期待される液体窒素の沸点近くの温度
で使用することができることである。
本発明の更に別の利点及び特徴は、現在好ましい態様に
ついての詳細な記述中に記載されており、それら及び図
面から明らかになるであろう。
ついての詳細な記述中に記載されており、それら及び図
面から明らかになるであろう。
〔現在好ましい態様についての詳細な記述〕本発明は、
120’により高い遷移温度を有する新規な超電導体を
与える。本発明は、元素の置換及び製造方法の変更を更
に行うことにより一層高温での超電導体、室温超電導体
さえも生ずるであろう超電導体系をも与える。更に本発
明は、これらの新規な高温超電導体を製造する方法を与
える。
120’により高い遷移温度を有する新規な超電導体を
与える。本発明は、元素の置換及び製造方法の変更を更
に行うことにより一層高温での超電導体、室温超電導体
さえも生ずるであろう超電導体系をも与える。更に本発
明は、これらの新規な高温超電導体を製造する方法を与
える。
今日まで本発明の発明者の知る限り、100’により高
い遷移温度を有する超電導体はない。勿論、遷移温度が
低いと、それら超電導体の用途を制約する。本発明の発
明者は、120”Kより高い遷移温度を有する超電導体
系を発見した。120’にというのはどんな既知の高温
超電導体の遷移温度より少なくとも20″に高い。その
高い遷移温度により、本発明は一層低いコストで高い温
度で作動することができる超電導体を与える。更に、本
発明の発明者は、本発明の高温超電導体系は比較的低い
温度で迅速に製造できることを見出だしている。
い遷移温度を有する超電導体はない。勿論、遷移温度が
低いと、それら超電導体の用途を制約する。本発明の発
明者は、120”Kより高い遷移温度を有する超電導体
系を発見した。120’にというのはどんな既知の高温
超電導体の遷移温度より少なくとも20″に高い。その
高い遷移温度により、本発明は一層低いコストで高い温
度で作動することができる超電導体を与える。更に、本
発明の発明者は、本発明の高温超電導体系は比較的低い
温度で迅速に製造できることを見出だしている。
本発明の一態様として、その系は、
TIRBaCuO
(式中、Rはバリウムを除く2A族元素から選択される
) からなる。
) からなる。
好ましくは、Rはカルシウム(Ca)及びストロンチウ
ム(Sr)からなる元素の群から選択される。
ム(Sr)からなる元素の群から選択される。
本発明の別の態様として、その系は
Tl5rCuO
からなる。
好ましい態様として、本発明の新規な超電導性系を基に
したM電導体は、次の大略の化学量論的オ■成: TICayBazCuuOv (式中、yはOに等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、 Zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+zは0.2に等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、。は0.5に等しいか又
はそれより大きくて、15に等しいか又はそれより小さ
く、そしてVはZ+7+uに等しいか又はそれより大き
くて、2+z+V+uに等しいか又はそれより小さい)
を有する。
したM電導体は、次の大略の化学量論的オ■成: TICayBazCuuOv (式中、yはOに等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、 Zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+zは0.2に等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、。は0.5に等しいか又
はそれより大きくて、15に等しいか又はそれより小さ
く、そしてVはZ+7+uに等しいか又はそれより大き
くて、2+z+V+uに等しいか又はそれより小さい)
を有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の新規な超電導性系
を基にした超電導体は、次の大略の化学量論的組成: T I S ryB azCuuo y(式中、yは0
に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか又はそ
れより小さく、 Zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+zは0.2に等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、0は0.5に等しいか又
はそれより大きくて、15に等しいか又はそれより小さ
く、そして、はZ+y+uに等しいか又はそれより大き
くて、2+z+y+uに等しいか又はそれより小さい)
を有する。
を基にした超電導体は、次の大略の化学量論的組成: T I S ryB azCuuo y(式中、yは0
に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか又はそ
れより小さく、 Zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しいか
又はそれより小さく、 y+zは0.2に等しいか又はそれより大きくて、5に
等しいか又はそれより小さく、0は0.5に等しいか又
はそれより大きくて、15に等しいか又はそれより小さ
く、そして、はZ+y+uに等しいか又はそれより大き
くて、2+z+y+uに等しいか又はそれより小さい)
を有する。
一つの態様によれば、本発明の超電導体は次の大略の化
学量論的組成: T I S ryCu、o y (式中、yは0.2に等しいか又はそれより大きくて、
5に等しいか又はそれより小さく、 。は0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そしてVはYouに等しい
か又はそれより大きくて、2+V+uに等しいか又はそ
れより小さい)を有する。
学量論的組成: T I S ryCu、o y (式中、yは0.2に等しいか又はそれより大きくて、
5に等しいか又はそれより小さく、 。は0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等
しいか又はそれより小さく、そしてVはYouに等しい
か又はそれより大きくて、2+V+uに等しいか又はそ
れより小さい)を有する。
本発明を限定するのではなく、例として、本発明の新規
な高温超電導体の例を次に記述する。
な高温超電導体の例を次に記述する。
実施例1
A、実施例1の超電導体を作、るため、次の反応物を用
いた; 1 、 T I203 2、CaO 3、BaC0゜ 4、CaO B、上記反応物を用いて次の手順に従い、超電導体を作
った: 1)1モルのBaC○、と3モルのCaOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕した。粉砕した混合物を空気
中で約925℃で24時間より長く(数回中間的粉砕を
入れて)加熱し、均一で黒色のB aCu30.粉末を
得た。
いた; 1 、 T I203 2、CaO 3、BaC0゜ 4、CaO B、上記反応物を用いて次の手順に従い、超電導体を作
った: 1)1モルのBaC○、と3モルのCaOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕した。粉砕した混合物を空気
中で約925℃で24時間より長く(数回中間的粉砕を
入れて)加熱し、均一で黒色のB aCu30.粉末を
得た。
2)得られたB a Cu 304粉末を適当な量のT
I 20.及びCaOと混合し、名目上、T l +
、 s s CaBaCu+07.s+つの組成を有
する混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレ
スした。
I 20.及びCaOと混合し、名目上、T l +
、 s s CaBaCu+07.s+つの組成を有
する混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレ
スした。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約850〜約9
50℃の温度へ加熱した。
50℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、120”Kより高い
開始温度、約110’にの中点及び約100’にの零抵
抗温度をもっていた。この例の超電導体の定性的磁気検
査により強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率
の超電導性相があることを示していた。
開始温度、約110’にの中点及び約100’にの零抵
抗温度をもっていた。この例の超電導体の定性的磁気検
査により強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率
の超電導性相があることを示していた。
実施例2
A、この実施例では、次の反応物を用いた=1、Tl2
03 2、CaO 3、BaC0゜ 4、Cu0 B、これらの反応物を用いて超電導体を製造するため、
次の手順に従った: 1)1モルのBaC0tと3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で2
4時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均
一な黒色B a Ctl+ O+粉末を得た。
03 2、CaO 3、BaC0゜ 4、Cu0 B、これらの反応物を用いて超電導体を製造するため、
次の手順に従った: 1)1モルのBaC0tと3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で2
4時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均
一な黒色B a Ctl+ O+粉末を得た。
2)得られたBaCu304粉末を適当な量のTl2O
3及びCaOと混合し、名目上、T l + 、 s
s CaB aCI307.8+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
3及びCaOと混合し、名目上、T l + 、 s
s CaB aCI307.8+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約850〜約9
50℃の温度へ加熱した。
50℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた65)ペレットを炉から
取り出し、空気中で室温へ急冷した。
状炉中へ約2〜約5分間入れた65)ペレットを炉から
取り出し、空気中で室温へ急冷した。
6)次にペレットを流れる酸素中で約450℃で6時間
焼鈍した。
焼鈍した。
この手順により製造された試料は、120″により高い
開始温度、約110″にの中点及び約100’にの零抵
抗温度をもっていた。第1図は、この例に従って、製造
された超電導体試料についての抵抗・温度依存性を例示
している。試料は実線で示されている。
開始温度、約110″にの中点及び約100’にの零抵
抗温度をもっていた。第1図は、この例に従って、製造
された超電導体試料についての抵抗・温度依存性を例示
している。試料は実線で示されている。
比較として、E u−B a−Cu−0系に基づく超電
導体を点線で例示しである。試料の定性的磁気検査によ
り強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率の超電
導性相があることを示していた。
導体を点線で例示しである。試料の定性的磁気検査によ
り強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率の超電
導性相があることを示していた。
実施例3
A、この実施例では次の反応物を用いたI1、Tl20
3 2、CaO 3、BaC0* 4、CuO 81次の手順に従った: 1)1モルのBaC0zと3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B aCI304粉末を得た。
3 2、CaO 3、BaC0* 4、CuO 81次の手順に従った: 1)1モルのBaC0zと3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B aCI304粉末を得た。
2) 得られたB aCu=○、粉末を適当な量のT
I20 、及びCaOと混合し、名目上、Tl2Ca+
、。
I20 、及びCaOと混合し、名目上、Tl2Ca+
、。
B aCI308.S+Xの組成を有する混合物を得、
それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約850〜約9
50℃の温度へ加熱した。
50℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、123″により高い
開始温度、約112’にの中点及び約103″にの零抵
抗温度をもっていた。それら試料の定性的磁気検査によ
り強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率の超電
導性相があることを示していた。
開始温度、約112’にの中点及び約103″にの零抵
抗温度をもっていた。それら試料の定性的磁気検査によ
り強いマイスナー効果が示され、大きな体積分率の超電
導性相があることを示していた。
実施例4
A、この実施例では、次の反応物を用いたI1、Tl2
03 2、CaO 3、BaC0コ 4、Cu0 B、この例では次の手順に従ったI 1)1モルの13acOzと3モルのCuOとの混合物
をめのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で2
4時間より長ぐ(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均
一な黒色B aCu:+04粉末を得た。
03 2、CaO 3、BaC0コ 4、Cu0 B、この例では次の手順に従ったI 1)1モルの13acOzと3モルのCuOとの混合物
をめのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で2
4時間より長ぐ(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均
一な黒色B aCu:+04粉末を得た。
2)得られたB a Cu * O<粉末を適当な量の
T I t Os及びCaOと混合し、名目上、Tl2
C11,,5B aC030I1.S+Xの組成を有す
る混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレス
した。
T I t Os及びCaOと混合し、名目上、Tl2
C11,,5B aC030I1.S+Xの組成を有す
る混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレス
した。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約850〜約9
50 ’Cの温度へ加熱しな。
50 ’Cの温度へ加熱しな。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを室温へ炉に入れたまま冷却した。
この手順により製造された試料は、123″により高い
開始温度、約112″にの中点及び約103″にの零抵
抗温度をもっていた。第1図は、この例に従って、製造
された超電導体試料についての抵抗・温度依存性を例示
している。図中、試料は○°′で描かれた線によって示
されている。これら試料の定性的磁気検査により強いマ
イスナー効果が示され、大きな体積分率の超電導性相が
あることを示していた。
開始温度、約112″にの中点及び約103″にの零抵
抗温度をもっていた。第1図は、この例に従って、製造
された超電導体試料についての抵抗・温度依存性を例示
している。図中、試料は○°′で描かれた線によって示
されている。これら試料の定性的磁気検査により強いマ
イスナー効果が示され、大きな体積分率の超電導性相が
あることを示していた。
実施例5
A、この例では、次の反応物を用いた;1 、 Tl2
O3 2.CaO 3、BaCO3 4、CaO B、この例では次の手順に従った: 1)1モルのBaC○、と3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B a Cu :104粉末を得た。
O3 2.CaO 3、BaCO3 4、CaO B、この例では次の手順に従った: 1)1モルのBaC○、と3モルのCuOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B a Cu :104粉末を得た。
Z)得られた13aCus○、粉末を適当な量のT I
20 y及びCaOと混合し、名目上、T I +
、 s Ca o 、 sB aCuzo s、s。8
の組成を有する混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレ
ットへプレスした。
20 y及びCaOと混合し、名目上、T I +
、 s Ca o 、 sB aCuzo s、s。8
の組成を有する混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレ
ットへプレスした。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約850〜約9
50℃の温度へ加熱した。
50℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、約120″にの開始
温度、約110”Kの中点及び液体窒素温度より高い零
抵抗温度をもっていた。
温度、約110”Kの中点及び液体窒素温度より高い零
抵抗温度をもっていた。
実施例6
A、この例では、次の反応物を用いた:1、Tl2O゜
2.SrC0゜
3、Cu0
B、この例では次の手順に従った:
1) 0.45モルの5rCOzと3モルのCaOと
の混合物をめのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で92
5℃で24時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加
熱し、均一な黒色S ro、<sCu、O:1.S粉末
を得た。
の混合物をめのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で92
5℃で24時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加
熱し、均一な黒色S ro、<sCu、O:1.S粉末
を得た。
2)得られたS r o 、 4 s Cu 303
、5粉末を適当な量のT 1□0 、と混合し、名目上
、T I2S ro、<sCu30s、sexの組成を
有する混合物を得、それを完菫に粉砕し、ペレットへプ
レスした。
、5粉末を適当な量のT 1□0 、と混合し、名目上
、T I2S ro、<sCu30s、sexの組成を
有する混合物を得、それを完菫に粉砕し、ペレットへプ
レスした。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約1000〜約
1050℃の温度へ加熱した。
1050℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この例に従い製造された試料についての抵抗・温度依存
性は、第2図中パ・°で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、−層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
200″Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導
性相の開始に起因しているであろう。
性は、第2図中パ・°で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、−層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
200″Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導
性相の開始に起因しているであろう。
実施例7
A、この例では、次の反応物を用いた:1、Tl2O゜
2 、 S r CO)
3 、 B aCO3
4、Cu0
B、この例では次の手順に従った:
1)1モルのBaCO5と3モルのCaOとの混合物を
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B a Cu 304粉末を得た。
めのう乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24
時間より長く(数回中間的粉砕を入れて)加熱し、均一
な黒色B a Cu 304粉末を得た。
2)得られたB a Cu 304粉末を適当な量のT
l 203及びS rCO3と混合し、名目上、T
I 2S rB aCu30 sexの組成を有する混
合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした
。
l 203及びS rCO3と混合し、名目上、T
I 2S rB aCu30 sexの組成を有する混
合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした
。
3)管状炉を、酸素を中に流しなから、約900〜約9
50℃の温度へ加熱した。
50℃の温度へ加熱した。
4)温度及び酸素の流れを維持しなから、ペレットを管
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
状炉中へ約2〜約5分間入れた。
5)次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この例に従い製造された試料についての抵抗・温度依存
性は、第2図中゛マ′°で表された線により例示されて
いる。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達しては
いないが、−層低い温度で零に近付くであろう。特に、
約250″Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電
導性相の開始に起因しているであろう。
性は、第2図中゛マ′°で表された線により例示されて
いる。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達しては
いないが、−層低い温度で零に近付くであろう。特に、
約250″Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電
導性相の開始に起因しているであろう。
ここに記述した現在好ましい態様に対する種々の変更及
び修正が当業者に明らかになるであろうことは理解され
るべきであるiそのような変更及び修正は本発明の本貫
及び範囲から離れることなく、それに付随する利点を減
することなく行なうことができる。従って、そのような
変更及び修正は本願の特許請求の範囲内に入るものであ
る。
び修正が当業者に明らかになるであろうことは理解され
るべきであるiそのような変更及び修正は本発明の本貫
及び範囲から離れることなく、それに付随する利点を減
することなく行なうことができる。従って、そのような
変更及び修正は本願の特許請求の範囲内に入るものであ
る。
第1図は、三つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを示しており、点線はEu−Ba−Cu−0
超電導体を表し、実線及び′○”′で表された線はT
1−c a−B a−Cu−0超電導体系に基づく試料
を表わしている。 第2図は、二つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを例示しており、“・′はTIS rCuO
に基づく超電導体を表し、゛″マパT I S rB
aCuoに基づく超電導体を表わす。 代 理 人 浅 村 皓50
too 150 200 2
50 300名 /’i: (K) FIG、 1
度のグラフを示しており、点線はEu−Ba−Cu−0
超電導体を表し、実線及び′○”′で表された線はT
1−c a−B a−Cu−0超電導体系に基づく試料
を表わしている。 第2図は、二つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを例示しており、“・′はTIS rCuO
に基づく超電導体を表し、゛″マパT I S rB
aCuoに基づく超電導体を表わす。 代 理 人 浅 村 皓50
too 150 200 2
50 300名 /’i: (K) FIG、 1
Claims (25)
- (1)TIRBaCuO (式中、Rはバリウムを除く2A族の元素から選択され
る) からなる高温超電導性系。 - (2)Rがカルシウムである請求項1に記載の高温超電
導性系。 - (3)Rがストロンチウムである請求項1に記載の高温
超電導性系。 - (4)Tl−Ca−Cu−Ba−O からなる高温超電導体。
- (5)Tl−Sr−Ba−Cu−O からなる高温超電導体。
- (6)Tl−Sr−Cu−O からなる高温超電導体。
- (7)次の大略の化学量論的組成: TICa_yBa_zCu_uO_v (式中、_y_+_2は0.2に等しいか又はそれより
大きくて、5に等しいか又はそれより小さく、 _zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しい
か又はそれより小さく、 _yは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しい
か又はそれより小さく、 _uは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に
等しいか又はそれより小さく、そして_vは_z_+_
y_+_uに等しいか又はそれより大きくて、_2_+
_z_+_y_+_uに等しいか又はそれより小さい)
を有する高温超電導体。 - (8)次の大略の化学量論的組成: TISr_yBa_zCu_uO_v (式中、y+zは0.2に等しいか又はそれより大きく
て、5に等しいか又はそれより小さく、 _zは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しい
か又はそれより小さく、 _yは0に等しいか又はそれより大きくて、5に等しい
か又はそれより小さく、 _uは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に
等しいか又はそれより小さく、そして_vは_z_+_
y_+_uに等しいか又はそれより大きくて、_2_+
_z_+_y_+uに等しいか又はそれより小さい)を
有する高温超電導体。 - (9)次の大略の化学量論的組成: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、_yは0に等しいか又はそれより大きくて、5
に等しいか又はそれより小さく、 _uは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に
等しいか又はそれより小さく、そして_vは_y_+_
uに等しいか又はそれより大きくて、_2_+_y_+
_uに等しいか又はそれより小さい)を有する高温超電
導体。 - (10)a)BaCO_3とCuOとを混合し、b)得
られた混合物を粉砕して第一の混合 物を得、 c)前記第一混合物を加熱して均一な黒色 BaCu_3O_4粉末を得、 d)得られたBaCu_3O_4粉末をTl_2O_3
及びCaOと混合し、 e)その混合物を再粉砕して第二の混合物 を得、そして f)前記第二混合物を流れる酸素中で加熱 する、 諸工程からなる高温超電導体の製造方法。 - (11)BaCu_3O_4粉末をTl_2O_3及び
CaOと混合し、Tl_2Ca_1_._5BaCu_
3O_7_._8_+_xの名目上の組成を有する混合
物を得る請求項10に記載の方法。 - (12)BaCu_3O_4粉末をTl_2O_3及び
CaOと混合し、Tl_1_._5Ca_0_._5B
aCu_3O_6_._5_+_xの名目上の組成を有
する混合物を得る請求項10に記載の方法。 - (13)BaCu_3O_4粉末を適当な量のTl_2
O_3及びCaOと混合し、Tl_1_._8_6Ca
BaCu_3O_7_._8_+_xの名目上の組成を
有する混合物を得る請求項10に記載の方法。 - (14)第二混合物を次に加熱から取り出し、空気中で
室温へ急冷する請求項10に記載の方法。 - (15)冷却した混合物を次に流れる酸素中で450℃
で焼鈍する請求項14に記載の方法。 - (16)第二混合物を約850℃〜約950℃の温度へ
加熱する請求項10に記載の方法。 - (17)第一混合物をペレットへプレスする工程を含む
請求項10に記載の方法。 - (18)第一混合物を空気中で加熱する工程を含む請求
項10に記載の方法。 - (19)第一混合物を約925℃へ空気中で加熱する工
程を含む請求項10に記載の方法。 - (20)a)ある量のSrCO_3とCuOを与え、b
)前記組成物を混合粉砕し、 c)前記混合物を加熱して均一な黒色 Sr_0_._4_5Cu_3O_3_._5粉末を得
、d)得られたSr_0_._4_5Cu_3O_3_
._5粉末をTl_2O_3と混合し、 e)その混合物を再粉砕して第二の混合物 を形成し、そして f)前記第二混合物を加熱する、 諸工程からなる高温超電導体の製造方法。 - (21)Sr_0_._4_5Cu_3O_3_._5
粉末をTl_2O_3と混合し、Tl_2Sr_0_.
_4_5Cu_3O_5_._5_+_xの名目上の組
成を有する混合物を得る請求項20に記載の方法。 - (22)再粉砕した混合物をペレットへプレスする請求
項21に記載の方法。 - (23)第二混合物を流れる酸素中で加熱する請求項2
1に記載の方法。 - (24)第二混合物を約1000〜約1050℃の温度
へ加熱する請求項23に記載の方法。 - (25)a)BaCO_3とCuOとを混合し、b)得
られた混合物を粉砕し、 c)前記混合物を加熱し、 d)得られたBaCu_3O_4粉末をTl_2O_3
及びSrCO_3と混合し、 e)d)の混合物を粉砕し、 f)e)の混合物を流れる酸素中で約900〜950℃
へ加熱し、そして g)f)の加熱された混合物を室温へ冷却する、 諸工程からなる高温超電導体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US155247 | 1988-02-12 | ||
US07/155,247 US4962083A (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | High temperature T1-Ba-Ca-Cu-O and T1-Sr-Cu-O superconductor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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