JPH01243484A - 超電導素子 - Google Patents
超電導素子Info
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- JPH01243484A JPH01243484A JP63070266A JP7026688A JPH01243484A JP H01243484 A JPH01243484 A JP H01243484A JP 63070266 A JP63070266 A JP 63070266A JP 7026688 A JP7026688 A JP 7026688A JP H01243484 A JPH01243484 A JP H01243484A
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Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は超電導素子、更に詳しくは磁界に依って電流が
制御きれる素子に関する。
制御きれる素子に関する。
（ｌＪ）従来の技術
近年、例λ−ばＹ Ｂ ａｔｃｕ＊ｏ ｔ−１； （０
＜ ８ ＜ １ ）で表わされる酸化物材料が液体窒素
の沸点（７７Ｋ＞より高い臨界温度で超電導状態に入る
ことが見出され、高温酸化物超電導体として脚光を浴び
ている。
＜ ８ ＜ １ ）で表わされる酸化物材料が液体窒素
の沸点（７７Ｋ＞より高い臨界温度で超電導状態に入る
ことが見出され、高温酸化物超電導体として脚光を浴び
ている。
このＹＢａ、Ｃｕ、Ｏ，＆は、Ｙ −Ｏｓと、ＢａＣ０
ｍと、ＣｕＯの粉末を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕｘ １ ：２＋
３の比率で秤埴後、分散混合をし、８５０″Ｃの空気中
で９時間予備焼結を行ない、再び粉砕分散をした後、加
圧成形し、９６０℃の酸素雰囲気中で７時間、本焼結を
行なう固相反応法に依って形成きれていた。
ｍと、ＣｕＯの粉末を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕｘ １ ：２＋
３の比率で秤埴後、分散混合をし、８５０″Ｃの空気中
で９時間予備焼結を行ない、再び粉砕分散をした後、加
圧成形し、９６０℃の酸素雰囲気中で７時間、本焼結を
行なう固相反応法に依って形成きれていた。
（ハ）発明が解決しようとする課題
断る方法で形成された酸化物超電導体の臨界電流の磁場
特性（以下、Ｉｃ−Ｈ特性と云う）は高磁界、具体的に
は１００Ｇ以上の磁場中においては、印加磁場に対して
鈍感になり、Ｉｃの変化が少なくなる。またＩｃの制御
範囲が１桁以下であり、使用範囲が限られてしまう。
特性（以下、Ｉｃ−Ｈ特性と云う）は高磁界、具体的に
は１００Ｇ以上の磁場中においては、印加磁場に対して
鈍感になり、Ｉｃの変化が少なくなる。またＩｃの制御
範囲が１桁以下であり、使用範囲が限られてしまう。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、共沈法に依って得た酸化物超電導細条に対し
て垂直に磁界を印加し、該細条に流れる電流をこの磁界
に依って制御するものである。
て垂直に磁界を印加し、該細条に流れる電流をこの磁界
に依って制御するものである。
（ボ）作用
本発明に依れば、臨界電流ｒｅと磁場Ｈとの関係を、Ｉ
Ｃ（Ｋ １０−”（Ｃは定数）の特性が広い範囲に渡っ
て得られる。
Ｃ（Ｋ １０−”（Ｃは定数）の特性が広い範囲に渡っ
て得られる。
（へ）実施例
先＃１、本発明の最も特徴とする共沈法に依る酸化物超
電導体の製造工程について記ｒ。
電導体の製造工程について記ｒ。
Ｙ、０．と、ＢａＣ０，と、ＣｕＯの粉末を用意し、Ｙ
：Ｂａ：Ｃｕ−１：２：３の比率で秤に後、脱イオン水
を加えて硝醸を徐々に注ぎながら完全に溶解させて硝酸
塩溶液を生成する０次に蓚酸を脱イオン水に溶かし、そ
の水溶液を先に生成した硝酸塩溶液に加えて白濁、沈殿
させ蓚酸塩を得る。この時、アンモニア水を用いてＰＨ
を４前後、好ましくは４．６に制御する。このようにし
て得た蓚酸塩は説イオン水で数回洗浄した後、上清液を
排除し、沈殿物を乾燥する。この洗浄並びに乾燥後の硝
酸塩を８５０°Ｃ１空気中で９時間予備焼結を行ない、
再び粉砕分散を行なった後、加圧成形し、９２０°Ｃで
３〜１５時間酸素雰囲気中で本焼成して酸化物超電導体
を得る。
：Ｂａ：Ｃｕ−１：２：３の比率で秤に後、脱イオン水
を加えて硝醸を徐々に注ぎながら完全に溶解させて硝酸
塩溶液を生成する０次に蓚酸を脱イオン水に溶かし、そ
の水溶液を先に生成した硝酸塩溶液に加えて白濁、沈殿
させ蓚酸塩を得る。この時、アンモニア水を用いてＰＨ
を４前後、好ましくは４．６に制御する。このようにし
て得た蓚酸塩は説イオン水で数回洗浄した後、上清液を
排除し、沈殿物を乾燥する。この洗浄並びに乾燥後の硝
酸塩を８５０°Ｃ１空気中で９時間予備焼結を行ない、
再び粉砕分散を行なった後、加圧成形し、９２０°Ｃで
３〜１５時間酸素雰囲気中で本焼成して酸化物超電導体
を得る。
斯して得られた酸化物超電導体は、原子−レベルで混合
が可能な溶液から共沈殿符せる方法で原料粉を造ること
により、従来の固相反応法によるものよりも均一な組成
を有している。そしてこの均一な組成の原料粉を用いて
９２０°Ｃ程度の比較的低い温度で本焼成を行なうこと
に依り、ＩＣ−Ｈ特性の良い酸化物超電導体が造られる
。
が可能な溶液から共沈殿符せる方法で原料粉を造ること
により、従来の固相反応法によるものよりも均一な組成
を有している。そしてこの均一な組成の原料粉を用いて
９２０°Ｃ程度の比較的低い温度で本焼成を行なうこと
に依り、ＩＣ−Ｈ特性の良い酸化物超電導体が造られる
。
次に共沈法に依って得られた酸化物超電導体を厚さ約０
、２ ｍｍにスライスし、ｌＸ４ａ＋ｍ程度の大きさ
にレーザービームなどを用いて短冊状（１）に切り出し
た後、第１図に示す如く、その中央部を幅狭（２）に加
工し、該幅狭部（２）の両端に一対の電極（３）（３）
を設けて本発明に係る超電導素子を完成する。尚、この
超電導素子の主要部である幅狭部（２）の形状はＩＣ−
Ｈ特性に大きく影響するが、本発明者等は、幅０ 、３
＋ａｍ、長さ０ 、５ ａｍ、厚さ０ 、２ ｓｕｍ
のものを作製した。
、２ ｍｍにスライスし、ｌＸ４ａ＋ｍ程度の大きさ
にレーザービームなどを用いて短冊状（１）に切り出し
た後、第１図に示す如く、その中央部を幅狭（２）に加
工し、該幅狭部（２）の両端に一対の電極（３）（３）
を設けて本発明に係る超電導素子を完成する。尚、この
超電導素子の主要部である幅狭部（２）の形状はＩＣ−
Ｈ特性に大きく影響するが、本発明者等は、幅０ 、３
＋ａｍ、長さ０ 、５ ａｍ、厚さ０ 、２ ｓｕｍ
のものを作製した。
この第１図に示す構造の素子を液体窒素を用いて冷却し
、超電導状態に置いて電極（３）（３）を介して′ＴＬ
ｆｉｔを流ｔと共に、幅狭部（２）の電流路方向に対し
て垂直に磁界（４）を印加する。
、超電導状態に置いて電極（３）（３）を介して′ＴＬ
ｆｉｔを流ｔと共に、幅狭部（２）の電流路方向に対し
て垂直に磁界（４）を印加する。
この時、幅狭部（２）の臨界電流■。と磁界（４）強度
Ｈとの！。−Ｈ特性を第２図に示す、第２図に於て、曲
線■は従来法である同相反応法に依り′ て得た酸化物
超電導体を第１図と同じ形状に加工した素子の特性であ
って、１００Ｇ以上の磁場中でのＩｃの変化が少なく、
磁場に依る！。の制御範囲が狭いことがわかる。
Ｈとの！。−Ｈ特性を第２図に示す、第２図に於て、曲
線■は従来法である同相反応法に依り′ て得た酸化物
超電導体を第１図と同じ形状に加工した素子の特性であ
って、１００Ｇ以上の磁場中でのＩｃの変化が少なく、
磁場に依る！。の制御範囲が狭いことがわかる。
一方、曲線■〜■は本発明に依って得た素子の特性を示
し、■は本焼成時間が１２時間のもの、■は同じく本焼
成時間が６時間のもの、■は本焼成を、２回に分け、１
回目は３時間、２回目は６時間夫々焼成したものである
。
し、■は本焼成時間が１２時間のもの、■は同じく本焼
成時間が６時間のもの、■は本焼成を、２回に分け、１
回目は３時間、２回目は６時間夫々焼成したものである
。
本発明素子のＩ Ｃ−Ｈ特性は測定範囲の磁場内では臨
界電流！、の変化が２〜３桁あり、更に臨界電流■。が
磁場Ｈに対して略Ｉｃψ１０−”（Ｃは定数）の関係を
持って変化しており、磁場に依る電流制御が容易となる
。
界電流！、の変化が２〜３桁あり、更に臨界電流■。が
磁場Ｈに対して略Ｉｃψ１０−”（Ｃは定数）の関係を
持って変化しており、磁場に依る電流制御が容易となる
。
更に本発明素子の特徴的なことは、本焼成時間が６時間
のものの特性（第２図■）を基準とした場合、本焼成時
間を１２時間にすることに依って第２図■のように臨界
電流１ｃの絶対値が向上し、素子のサイズを変えること
なく制御電流の大きさを変更４°ることかでき、また本
焼成回数とその時間を変えることに依って第２図■の特
性の如く、小さな磁場で大きな臨界電流！。の範囲を制
御できる素子が得られる点であろう。
のものの特性（第２図■）を基準とした場合、本焼成時
間を１２時間にすることに依って第２図■のように臨界
電流１ｃの絶対値が向上し、素子のサイズを変えること
なく制御電流の大きさを変更４°ることかでき、また本
焼成回数とその時間を変えることに依って第２図■の特
性の如く、小さな磁場で大きな臨界電流！。の範囲を制
御できる素子が得られる点であろう。
本発明に依る素子の特性と従来法のそれとの違いは、酸
化物超電導体を構成する粒子のサイズが従来法は数μ■
であったものが、１μｍ以下の微粒子となるので、各粒
子が相互につながりを持っており、明確な粒界（Ｇｒａ
ｉｎ Ｂｏｕｎｄａｒｙ）を持たないことが原因と考え
られる。
化物超電導体を構成する粒子のサイズが従来法は数μ■
であったものが、１μｍ以下の微粒子となるので、各粒
子が相互につながりを持っており、明確な粒界（Ｇｒａ
ｉｎ Ｂｏｕｎｄａｒｙ）を持たないことが原因と考え
られる。
即ち、酸化物超電導体は固相反応法に依る原料で９６０
℃以上の本焼成を行なうと、粒子境界に極めて薄い絶縁
物（Ｙ Ｂａ＊Ｃｕ５Ｏｙ−＆以外の他相等）が存在す
るか、或いは粒子間の接触部分がポイント状になるか、
またはマイクロクラックなどに依って接触部分のポイン
ト接合が形成されるなど、所謂超電導の弱結合の集合体
となっていると見做すことができる。
℃以上の本焼成を行なうと、粒子境界に極めて薄い絶縁
物（Ｙ Ｂａ＊Ｃｕ５Ｏｙ−＆以外の他相等）が存在す
るか、或いは粒子間の接触部分がポイント状になるか、
またはマイクロクラックなどに依って接触部分のポイン
ト接合が形成されるなど、所謂超電導の弱結合の集合体
となっていると見做すことができる。
従って、磁界が印加されていない状態では超電導電流は
これらの弱結合部をジョセフソン効果に依って流れるが
、大きな磁界が加えられるとジョセフソンＴＬｔｌｆ、
が急激に低下することに依って臨界電流！。が激減する
ものと、発明者等は考察している。
これらの弱結合部をジョセフソン効果に依って流れるが
、大きな磁界が加えられるとジョセフソンＴＬｔｌｆ、
が急激に低下することに依って臨界電流！。が激減する
ものと、発明者等は考察している。
一方、より高磁界になると粒界の他相部分がピンニング
センターとして作用し、低い■。ではあるがクエンチし
にくくなると考えられる。
センターとして作用し、低い■。ではあるがクエンチし
にくくなると考えられる。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、共沈法に依って
得た酸化物超電導細条に対して垂直に磁界を印加し、該
細条に流れる電流をこの磁界に依って制御しているので
、臨界電流！わが磁場Ｈに対して、ＩＣ−１０−”の特
性を示す素子が得られ、磁場Ｈでの電流制御が存易とな
ると共に、広い範囲で■。の制御ができ、また広範囲の
■ゎを弱い磁界で制御することができる。更に本焼成条
件を変化させることに依って同じサイズで異なった特性
の素Ｔ−が得られる。
得た酸化物超電導細条に対して垂直に磁界を印加し、該
細条に流れる電流をこの磁界に依って制御しているので
、臨界電流！わが磁場Ｈに対して、ＩＣ−１０−”の特
性を示す素子が得られ、磁場Ｈでの電流制御が存易とな
ると共に、広い範囲で■。の制御ができ、また広範囲の
■ゎを弱い磁界で制御することができる。更に本焼成条
件を変化させることに依って同じサイズで異なった特性
の素Ｔ−が得られる。
第１図は本発明超電導素子の構成を示Ｖ斜視図、第２図
は臨界電流と磁界強度との関係曲線図である。 （２）・・・幅狭部、（４）・・・・磁界。
は臨界電流と磁界強度との関係曲線図である。 （２）・・・幅狭部、（４）・・・・磁界。
Claims (1)
- （１）共沈法に依って得た酸化物超電導細条に対して垂
直に磁界を印加し、該細条に流れる電流をこの磁界に依
って制御することを特徴とした超電導素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070266A JPH01243484A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 超電導素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070266A JPH01243484A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 超電導素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243484A true JPH01243484A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=13426553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63070266A Pending JPH01243484A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 超電導素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01243484A (ja) |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63070266A patent/JPH01243484A/ja active Pending
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