JPH01294569A - 超伝導性物体およびその製造方法 - Google Patents
超伝導性物体およびその製造方法Info
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- JPH01294569A JPH01294569A JP63284857A JP28485788A JPH01294569A JP H01294569 A JPH01294569 A JP H01294569A JP 63284857 A JP63284857 A JP 63284857A JP 28485788 A JP28485788 A JP 28485788A JP H01294569 A JPH01294569 A JP H01294569A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超伝導性物体を酸化物超伝導性物質から製造す
る方法に関するものである。
る方法に関するものである。
また、本発明は次式
％式％（１
（式中のαは０〜１の値、δは０．１〜０．５の値を示
す）で表される組成を有する酸化物超伝導性物質の超伝
導性物体に関するものである。
す）で表される組成を有する酸化物超伝導性物質の超伝
導性物体に関するものである。
ＹＢａ、Ｃｕ、Ｏｔ−δの製造方法は、ピー、エム、グ
ランド等によるフィジカル・レビューＢ、 ３５． （
１３）第７２４２〜７２４４頁（１９８７）に記載され
ている。超伝導性化合物の出発物質はＹｚＯｚ＋ Ｂａ
ＣＯ３およびＣｕＯである。これ等の物質を粉末状で混
合し、酸素中で加熱し、粉砕し、再加熱する。このよう
にして形成された粉末状物質を圧縮してペレットとし空
気中１０００”Ｃの温度で焼結する。次いでペレットを
緩徐に室温まで冷却する。実験により、冷却を余り速く
行うかまたは不活性雰囲気、例えばアルゴン中で行う場
合には、これにより得られる物質の超伝導性挙動は失わ
れることが確かめられた。
ランド等によるフィジカル・レビューＢ、 ３５． （
１３）第７２４２〜７２４４頁（１９８７）に記載され
ている。超伝導性化合物の出発物質はＹｚＯｚ＋ Ｂａ
ＣＯ３およびＣｕＯである。これ等の物質を粉末状で混
合し、酸素中で加熱し、粉砕し、再加熱する。このよう
にして形成された粉末状物質を圧縮してペレットとし空
気中１０００”Ｃの温度で焼結する。次いでペレットを
緩徐に室温まで冷却する。実験により、冷却を余り速く
行うかまたは不活性雰囲気、例えばアルゴン中で行う場
合には、これにより得られる物質の超伝導性挙動は失わ
れることが確かめられた。
かかる方法はまたアール、ジュー。カバ等によるフィジ
カル・レビュ・レターズ、 ５８ （１６）、第１６７
６〜１６７９ （１９８７）に記載されている。ペレッ
トは、焼結後酸素雰囲気中で冷却され、好ましくは酸素
雰囲気中比較的高温で後処理される。超伝導性物質の酸
素含量、従って超伝導性挙動も、合成中の条件に著しく
左右される。ＹＢａ２Ｃｕ：＋０７−δで表わされる物
質は、酸素欠乏層状ペロブスカイト物質として記載され
るが、結晶格子中の酸素の分量は、追加的手段を用いな
い場合には、少くなりすぎて斜方格子ではなく正方格子
が形成されるようになり、これにより所望の高温度にお
いて、例えば液体窒素中における超伝導性挙動が失われ
る。
カル・レビュ・レターズ、 ５８ （１６）、第１６７
６〜１６７９ （１９８７）に記載されている。ペレッ
トは、焼結後酸素雰囲気中で冷却され、好ましくは酸素
雰囲気中比較的高温で後処理される。超伝導性物質の酸
素含量、従って超伝導性挙動も、合成中の条件に著しく
左右される。ＹＢａ２Ｃｕ：＋０７−δで表わされる物
質は、酸素欠乏層状ペロブスカイト物質として記載され
るが、結晶格子中の酸素の分量は、追加的手段を用いな
い場合には、少くなりすぎて斜方格子ではなく正方格子
が形成されるようになり、これにより所望の高温度にお
いて、例えば液体窒素中における超伝導性挙動が失われ
る。
本発明を達成する過程における実験で、前記方法により
製造される超伝導性物質が低い密度を示し、多くの微小
亀裂を有することが認められた。
製造される超伝導性物質が低い密度を示し、多くの微小
亀裂を有することが認められた。
このことがこれ等の超伝導性物質における許容し得る最
大電流密度が好ましくない低い値を有する理由とするこ
とができる。この状態を改善せんとする試みにおいて、
上記物質は高圧で一軸圧縮により焼結された。この際４
にの温度に冷却した際得られる物質は尚超伝導性でない
ことが見出された。微小亀裂を回避する他の方法は、焼
結処理に１μｍより小さい粒径を有する微粉末を使用す
ることである。この方法においてもまた窒素の沸点以上
の温度において超伝導性が生じないことが認められた。
大電流密度が好ましくない低い値を有する理由とするこ
とができる。この状態を改善せんとする試みにおいて、
上記物質は高圧で一軸圧縮により焼結された。この際４
にの温度に冷却した際得られる物質は尚超伝導性でない
ことが見出された。微小亀裂を回避する他の方法は、焼
結処理に１μｍより小さい粒径を有する微粉末を使用す
ることである。この方法においてもまた窒素の沸点以上
の温度において超伝導性が生じないことが認められた。
超伝導性物質の薄層に対して行った実験により、許容し
得る最大電流密度はこれまで塊状物質で観察された電流
密度より著しく大にし得ることが分った。おそらく、こ
のことは、かかる薄層における微結晶の高度の配向およ
び高密度のためとすることができる。約１μｍまでの層
厚で、所望組成を得るためアニールする開明らかに十分
な酸素が層内に浸透する。酸素中における層の後処理を
含む（Ｌａ、 ５ｒ）ｚｃｕ０４およびＹＢａｚＣｆＯ
ｔ−８からの薄層の製造方法は、アール、ビー、レイボ
ウィッッ等によるフィジカル・レビューＢ、 ３５ （
１６） 第８８２１〜８８２３頁（１９８７）に記載さ
れている。
得る最大電流密度はこれまで塊状物質で観察された電流
密度より著しく大にし得ることが分った。おそらく、こ
のことは、かかる薄層における微結晶の高度の配向およ
び高密度のためとすることができる。約１μｍまでの層
厚で、所望組成を得るためアニールする開明らかに十分
な酸素が層内に浸透する。酸素中における層の後処理を
含む（Ｌａ、 ５ｒ）ｚｃｕ０４およびＹＢａｚＣｆＯ
ｔ−８からの薄層の製造方法は、アール、ビー、レイボ
ウィッッ等によるフィジカル・レビューＢ、 ３５ （
１６） 第８８２１〜８８２３頁（１９８７）に記載さ
れている。
本発明の目的は、高密度および適当な超伝導性挙動を達
成して許容し得る大きい電流密度および優れた機械的強
度を有する物質を提供する超伝導性物体を酸化物超伝導
性物質から得る方法を、薄層の製造方法に制限すること
なく提供することにある。
成して許容し得る大きい電流密度および優れた機械的強
度を有する物質を提供する超伝導性物体を酸化物超伝導
性物質から得る方法を、薄層の製造方法に制限すること
なく提供することにある。
これ等の物質の水分に対する感度は微小亀裂の不存在に
より滅することができる。
より滅することができる。
この目的は本発明において酸化物超伝導性物質またはそ
の出発物質を銀の酸化物と混合し、得られた混合物を次
いで高温で緻密焼結することを特徴とする方法により達
成される。
の出発物質を銀の酸化物と混合し、得られた混合物を次
いで高温で緻密焼結することを特徴とする方法により達
成される。
高温における焼結は、例えば１００ＭＰａの圧力および
８５０〜９００°Ｃの温度で高温−軸圧縮または等圧圧
縮により行うことができる。
８５０〜９００°Ｃの温度で高温−軸圧縮または等圧圧
縮により行うことができる。
本発明の方法で使用し得る酸化物超伝導性物質は（Ｌａ
、 ５ｒ）ｚｃｕｏ４（但しＳｒはＢａにより置換する
ことができる）である。本発明の好適例の方法において
は、酸化物の超伝導性物質はＹＢａ２Ｃｕ３０？−１−
δ隨（式中のαは０〜ｌの値、δは０．１〜０．５の値
を示す）から成る。ＹＢａ２Ｃｕ３０７−１は約９０に
のＴｃ値を有する。酸素を部分的に、例えば上記組成式
中１原子までを弗素で置換することができ、これにより
Ｔｃが上昇する。更に、Ｙは１種または２種以上の希土
類金属により置換することができ、ＢａはＳｒの如き他
のアルカリ土類金属と置換することができる。
、 ５ｒ）ｚｃｕｏ４（但しＳｒはＢａにより置換する
ことができる）である。本発明の好適例の方法において
は、酸化物の超伝導性物質はＹＢａ２Ｃｕ３０？−１−
δ隨（式中のαは０〜ｌの値、δは０．１〜０．５の値
を示す）から成る。ＹＢａ２Ｃｕ３０７−１は約９０に
のＴｃ値を有する。酸素を部分的に、例えば上記組成式
中１原子までを弗素で置換することができ、これにより
Ｔｃが上昇する。更に、Ｙは１種または２種以上の希土
類金属により置換することができ、ＢａはＳｒの如き他
のアルカリ土類金属と置換することができる。
本発明は酸化銀が高温で銀と酸素に分解するので酸素給
源が超伝導性物質中に微細分散して存在することに基づ
く。形成される銀は超伝導性挙動を乱さない少数の物質
の一つであり、更に超伝導性物質中の酸素の拡散を著し
く改善する。
源が超伝導性物質中に微細分散して存在することに基づ
く。形成される銀は超伝導性挙動を乱さない少数の物質
の一つであり、更に超伝導性物質中の酸素の拡散を著し
く改善する。
例えばＡ ｇ ’ｚ Ｏを銀の酸化物として使用するこ
とができるが、本発明の方法は、過酸化銀ＡｇＯを用い
る場合に最も効果的である。
とができるが、本発明の方法は、過酸化銀ＡｇＯを用い
る場合に最も効果的である。
結果を著しく改善するために、過酸化銀の分量は少くと
も２重量％が有効な分量である。
も２重量％が有効な分量である。
過酸化銀の分量は最高で２５重量％が効果的であり、こ
れより多く用いても結果が更に改善されることはない。
れより多く用いても結果が更に改善されることはない。
本発明の好適例においては、過酸化銀の分量は最高１２
重量％である。
重量％である。
許容し得る高い電流密度および改善された機械的強度を
有する物質から超伝導性物体を製造する目的は、本発明
において超伝導性物体が最終的に銀粒子を分散含有する
こと及び超伝導性物体の密度が理論値の少くとも９５％
であることで達成される。物質の理論密度は、物質の成
分、この場合はＹＢａ２Ｃｕ３０ｔ−α−δＦαおよび
Ａｇの結晶格子の寸法に基づいて計算される。
有する物質から超伝導性物体を製造する目的は、本発明
において超伝導性物体が最終的に銀粒子を分散含有する
こと及び超伝導性物体の密度が理論値の少くとも９５％
であることで達成される。物質の理論密度は、物質の成
分、この場合はＹＢａ２Ｃｕ３０ｔ−α−δＦαおよび
Ａｇの結晶格子の寸法に基づいて計算される。
本発明を次の実施例により説明する。
２施医
Ｙ２Ｏ：ＩＩ ＢａＣ０ｚおよびＣｕＯを化学量論的分
量で混合し、酸素中で９００°Ｃに４時間加熱し、然る
後得られた粉末を粉砕し、９５０ ’Ｃに４時間再加熱
した。
量で混合し、酸素中で９００°Ｃに４時間加熱し、然る
後得られた粉末を粉砕し、９５０ ’Ｃに４時間再加熱
した。
得られた中間体生成物（９０Ｍ量％）をＡｇｏ （１０
重量％）と混合し、１００ＭＰａの圧力で高温−軸圧縮
により１時間８７５°Ｃで緻密にした。
重量％）と混合し、１００ＭＰａの圧力で高温−軸圧縮
により１時間８７５°Ｃで緻密にした。
このようにして製造した超伝導性物質はほぼＹＢａ２Ｃ
ｕ２Ｏ７，７の組成を有し９０にの温度で電気的抵抗が
零であった。密度は理論値の９５％以上であった。
ｕ２Ｏ７，７の組成を有し９０にの温度で電気的抵抗が
零であった。密度は理論値の９５％以上であった。
特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランベンファブリケン
ランベンファブリケン
Claims (8)
- １．超伝導性物体を酸化物超伝導性物質から製造するに
当り、酸化物超伝導性物質またはその出発原料を銀の酸
化物と混合し、得られた混合物を高温度で緻密焼結する
ことを特徴とする超伝導性物体の製造方法。 - ２．酸化物超伝導性物質が次式 ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ （式中のＹは部分的に希土類金属と置換することができ
、バリウムはストロンチウムのような他のアルカリ土類
金属により部分的に置換することができ、酸素は弗素に
より部分的に置換することができる）で表されることを
特徴とする請求項１記載の超伝導性物体の製造方法。 - ３．酸化物超伝導性物質が次式 ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿α＿−＿δＦ＿α（式
中のαは０〜１の値、δは０．１〜０．５の値を示す）
で表されることを特徴とする請求項２記載の超伝導性物
体の製造方法。 - ４．過酸化銀、ＡｇＯを銀の酸化物として使用すること
を特徴とする請求項１，２または３記載の超伝導性物体
の製造方法。 - ５．過酸化銀の分量が少くとも２重量％であることを特
徴とする請求項４記載の超伝導性物体の製造方法。 - ６．過酸化銀の分量が最大で２５重量％であることを特
徴とする請求項５記載の超伝導性物体の製造方法。 - ７．過酸化銀の分量が最大で１２重量％であることを特
徴とする請求項６記載の超伝導性物体の製造方法。 - ８．次式 ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿α＿−＿δＦ＿α（式
中のαは０〜１の値、δは０．１〜０．５の値を示す）
で表される組成を有する酸化物超伝導性物質の超伝導性
物体において、超伝導性物体が銀粒子を微細分散含有し
、超伝導性物体の密度が理論値の少なとも９５％である
ことを特徴とする超伝導性物体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702702 | 1987-11-12 | ||
| NL8702702A NL8702702A (nl) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | Werkwijze voor het vervaardigen van een supergeleidend lichaam. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294569A true JPH01294569A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=19850905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284857A Pending JPH01294569A (ja) | 1987-11-12 | 1988-11-12 | 超伝導性物体およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0316042A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01294569A (ja) |
| KR (1) | KR890009013A (ja) |
| AU (1) | AU2508388A (ja) |
| NL (1) | NL8702702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192760A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Tokin Corp | Ａｇ↓２Ｏ↓２含有酸化物超電導体とその製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL91547A0 (en) * | 1988-09-09 | 1990-04-29 | Dow Chemical Co | Novel method for producing ceramic bodies |
| JP2835083B2 (ja) * | 1989-07-03 | 1998-12-14 | 古河電気工業株式会社 | 酸化物超電導体の製造方法 |
| US4983571A (en) * | 1990-01-30 | 1991-01-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of producing YBa2 Cu3 O6+x superconductors with high transition temperatures |
-
1987
- 1987-11-12 NL NL8702702A patent/NL8702702A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-11-08 EP EP88202487A patent/EP0316042A1/en not_active Withdrawn
- 1988-11-10 KR KR1019880014752A patent/KR890009013A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-11-11 AU AU25083/88A patent/AU2508388A/en not_active Abandoned
- 1988-11-12 JP JP63284857A patent/JPH01294569A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192760A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Tokin Corp | Ａｇ↓２Ｏ↓２含有酸化物超電導体とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8702702A (nl) | 1989-06-01 |
| EP0316042A1 (en) | 1989-05-17 |
| AU2508388A (en) | 1989-05-18 |
| KR890009013A (ko) | 1989-07-13 |
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