JPH0193458A - 酸化物系超電導体 - Google Patents

酸化物系超電導体

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JPH0193458A
JPH0193458A JP62247707A JP24770787A JPH0193458A JP H0193458 A JPH0193458 A JP H0193458A JP 62247707 A JP62247707 A JP 62247707A JP 24770787 A JP24770787 A JP 24770787A JP H0193458 A JPH0193458 A JP H0193458A
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JP
Japan
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oxide
raw material
superconductor
copper
rare
Prior art date
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Pending
Application number
JP62247707A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanao Mimura
三村 正直
Yasuzo Tanaka
田中 靖三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Development Co Ltd
Furukawa Electric Co Ltd
Hokkaido Electric Power Co Inc
Tohoku Electric Power Co Inc
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Electric Power Development Co Ltd
Furukawa Electric Co Ltd
Hokkaido Electric Power Co Inc
Tohoku Electric Power Co Inc
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
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Publication of JPH0193458A publication Critical patent/JPH0193458A/ja
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、臨界電流密度(J、)が大きく、且つその磁
場(B)依存性が小さい酸化物系超電導体に関するもの
である。
〔従来の技術及びその問題点〕
一般式YBazCutOt−g、LaBa、Cu。
0.1等の希土類元素、アルカリ土金属、銅及び酸素か
らなる酸化物系超電導体は、3層単位の層状ペロブスカ
イト構造を存していて、臨界温度(TC)が高く、その
応用が期待されている。
然しなから前記酸化物系超電導体は、臨界電流密度(J
、)が小さく、更にJcの磁場(B)依存性が大きくて
、B−ITでJ、の値が2桁以上減少してしまうという
問題があった。
従来前記酸化物系超電導体の臨界電流密度(J、)を向
上させる為に、製造条件の検討が種々行われており、組
成面ではCuの一部をFe、Ni。
Co、Cr、Mn等他の磁性遷移金属(M)で置換する
事も試みられているが、従来は前記他の磁性遷移金属(
M)による置換を行なうとJ、の値が著しく低下し、所
望のJ、の値を有する酸化物系超電導体を得る事は出来
なかった。
(問題点を解決する為の手段〕 本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、臨界it流重密度J、
)が大きく、且つJ、の磁場(B)依存性が小さい酸化
物系超電導体を提供する事である。
即ち本発明は、希土類元素、アルカリ土金属、銅及び酸
素からなる一般式R+ A t Cu 20フー、(R
:希土類元素、A:アルカリ土金属)の組成の酸化物系
超電導体のCuの一部を他の磁性遷移金属(M)で置換
し、一般式R,AzCu3−yMyO?−、(y=  
0.01〜0.05 )なる組成にした事を特徴とする
酸化物系超電導体である。
本発明者等は、一般式R1A2Cu30y−m (R:
希土類元素、A:アルカリ土金属)の組成の酸化物系超
電導体のCuの一部を少量の他の磁性遷移金H(M)で
置換し、一般式R1A2Cuff−yMyO11なる組
成にする事によって、Jcが向上する事を見出して、本
発明の完成に到ったものであり、前記yの値が0.01
未満の場合はJ、の向上が不充分であり、又yの値が0
.05を超えると、J、の値が著しく低下するので、y
の値は0.01〜0.05の範囲内にする必要がある。
而して前記他の磁性遷移金属(M)としては、Fe、N
i、Co、Cr、Mnの群から選ばれる金属の単独又は
混合物を用いる事が出来る。又希土類元素(R)として
は、Y、La、Ce、Nd、Sm、Eu、C,d、Tb
、D)’、)]o、Er、Tm5Ybの群から選ばれる
元素の単独又は混合物を用いる事が出来る。更にアルカ
リ土金属(A)としては、例えばBa又はSrを用いる
事が出来る。
〔作用〕
本発明においては、一般式R+AtCu1Ot−8の組
成の酸化物系超電導体のCuの一部を少量の他の磁性遷
移金属CM)で置換する事によって、組織が微細化して
、より緻密になり、前記組織の緻密化によって、臨界電
流密度(Jc)が向上したものと考えられる。更に前記
少量の他の磁性遷移金属CM)が磁束の侵入に対する一
種のピン止め効果を発揮していて、その為にJcの磁場
(B)依存性が小さくなったものと考えられる。
(実施例1〕 次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。一般
式R,A、CuzOt−,の組成の酸化物系超電導体の
Cuの一部をFeで置換してYBa、Cu5−yF e
、o、−Ilなる組成になる様に、原料粉としてのY 
z Os、BaCO5、CuO及びFetusを混合し
、これを950°C1酸素フロー中で予備焼成した後、
粉砕、分級した。この様にして得られた2次原料粉を、
4 t o n/am”の圧力で、厚さ2mm、幅2m
m、長さ15mmのペレットに成形し、980°C1酸
素フロー中で焼結し、超電導成形体を得た。
この様にして得られたペレットlに、第1図に示す様に
セラソルダーを超音波ハンダゴテにて半田付けし、電流
電極2a、2b及び電圧電極3a、3bよりなる四端子
の電極とした。この様にして電極を形成したペレット1
を液体窒素中に浸漬して、外側の電流電極2a、2b間
に電流を流した際の電圧降下を、内側の電圧電極3a、
3b間で測定する事により、臨界電流密度(JC)を測
定した。尚臨界電流(rc)の定義は、電流電極2a、
2b間に流す電流を増していって、電圧電極3a、3b
間に1μV / c mの電圧が発生した際の電流値を
Icとした。又臨界電流密度(JC)は、前記■、をペ
レット1の断面積(S)で割った値、即ちJc= [c
/S (A/cm”)とした。
Y B a 2Cu j−yF e yo、−sにおけ
るyの値を変えた場合の臨界電流密度(J、)の変化を
第1表及び第2図に示した。
第1表 第1表及び第1図から明らかな様に、Fe濃度(y)が
本発明の範囲内である本発明例1〜4は、いずれもYB
azCusOt−xなる組成の従来例9に比べて臨界電
流密度(Je)が向上している。
一方Fe?a度が本発明の範囲内よりも多い比較例6〜
8は、従来例9に比べてJcが著しく低下しており、ま
たFe濃度が本発明の範囲内よりも少ない比較例5は、
J、の向上が殆ど認められない。
又前記本発明例2(y=0.015)及び従来例9(y
=o)の場合について、J、の磁場(B)依存性を求め
、その結果を第3図に示した。第3図から明らかな様に
、従来例9ではB−ITの磁場により、Jcが2桁以上
低下しているが、本発明例2ではJ、の低下が小さく、
1桁台である。
〔実施例2〕 実施例1において、原料粉としてのFezO*の代わり
にNiOを用い、Y B a z Ct+ 5−yN 
i yO7−、なる組成になる様に混合した後、実施例
1と同様な方法で酸化物系超電導成形体のベレットを製
造し、実施例1と同様な方法で臨界電流密度(J、)を
測定して、J、のNi濃度(y)依存性を求めたところ
、第2図に示したのとほぼ同等な結果が得られた。又)
+=0.015とした場合におけるJcの磁場(B)依
存性は第4図に示した通りであって、本発明例では従来
例(y−0)に比べて磁場(B)によるJCの低下がか
なり少なくなっている。
〔実施例3〕 実施例1において、原料粉としてのY2O,の−部をD
7t02で置換し、(Y 1−XD y X) B a
 tCllx−yF eyOt−rなる組成になる様に
混合した後、実施例1と同様な方法で酸化物系超電導成
形体のベレットを製造し、実施例1と同様な方法で臨界
電流密度(JC)を測定した。y=0.015とし、D
yの割合χによるJ、の変化を求めた結果を第5図に示
した。第5図から明らかな様に、磁場(B)を加えない
場合のJcは、x =0.5付近で最大となっており、
又磁場(B)−17の場合のJcは、x =0.7付近
で最大となっている。
〔実施例4〕 Cuの一部をFeで置換してLaBaxCui−yFe
、0−r−sなる組成になる様に、原料粉としての1、
a、O,、BaC0,、CuO及びFexOxを混合し
、実施例1と同様な方法で酸化物系超電導成形体のベレ
ットを製造し、実施例1と同様な方法で臨界電流密度(
Jc)を測定した結果を第2表に示した。
第2表 第2表から明らかな様に、Fe濃度(y)が本発明の範
囲内である本発明例11〜14は、いずれもL a S
 r zc u so、−*なる組成の従来例19に比
べて臨界電流密度(J、)が向上している。
一方Fe濃度が本発明の範囲内よりも多い比較例16〜
18は、従来例19に比べてJcが著しく低下しており
、またFe濃度が本発明の範囲内よりも少ない比較例1
5は、Jcの向上が殆ど認められない。
〔発明の効果〕
本発明による酸化物系超電導体は、臨界電流密度(JC
)が大きく、且つJcの磁場(B)依存性が小さい等工
業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はペレットへのN、極の形成を示す説明図、第2
図はCuの一部をFeで置換した場合におけるJcのF
e濃度依存性を示す説明図、第3図及び第4図はそれぞ
れCuの一部をFe及びNiで置換した場合におけるJ
、の磁場(B)依存性を示す説明図、第5図はYの一部
をDyで置換し、Cuの一部をFeで置換した場合にお
けるJcのDyla度依存性を示す説明図である。 1−・ヘレyト、2a、2b−・電tJL電極、3 a
 53b−一・電圧電極。 特許出願人 古河電気工業株式会社 Fe濃度(Y) 磁場B(T)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類元素、アルカリ土金属、銅及び酸素からな
    る一般式R_1A_2Cu_3O_7_−_x(R:希
    土類元素、A:アルカリ土金属)の組成の酸化物系超電
    導体のCuの一部を他の磁性遷移金属(M)で置換し、
    一般式R_1A_2Cu_3_−_yM_yO_7_−
    _x(y=0.01〜0.05)なる組成にした事を特
    徴とする酸化物系超電導体。
  2. (2)磁性遷移金属(M)が、Fe、Ni、Co、Cr
    、Mnの群から選ばれる金属の単独又は混合物である事
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の酸化物系超電
    導体。
  3. (3)希土類元素(R)が、Y、La、Ce、Nd、S
    m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb
    の群から選ばれる元素の単独又は混合物である事を特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の酸化物系超電導体。
  4. (4)アルカリ土金属(A)がBa又はSrである事を
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の酸化物系超電導
    体。
JP62247707A 1987-09-30 1987-09-30 酸化物系超電導体 Pending JPH0193458A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01264957A (ja) * 1988-04-13 1989-10-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導材料
US5583093A (en) * 1991-03-22 1996-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Metal oxide material with Ln, Sr, Cu, O, optionally Ca, and at least one of Fe, Co, Ti, V, Ge, Mo, and W
US5719105A (en) * 1993-10-28 1998-02-17 International Superconductivity Technology Center Superconducting element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01264957A (ja) * 1988-04-13 1989-10-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超伝導材料
US5583093A (en) * 1991-03-22 1996-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Metal oxide material with Ln, Sr, Cu, O, optionally Ca, and at least one of Fe, Co, Ti, V, Ge, Mo, and W
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