JPH0196080A - 超電導材の製造方法 - Google Patents
超電導材の製造方法Info
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- JPH0196080A JPH0196080A JP62252375A JP25237587A JPH0196080A JP H0196080 A JPH0196080 A JP H0196080A JP 62252375 A JP62252375 A JP 62252375A JP 25237587 A JP25237587 A JP 25237587A JP H0196080 A JPH0196080 A JP H0196080A
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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
- H10N60/0661—Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
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- 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。
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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、一般の超電導セラミックス材料の製造方法に
ＦＩＬ、、特に、その材料の焼結後に、その焼結超電導
セラミックス材料の酸素欠損量に応じて酸素イオンをイ
オン・インプランテーション法又は注入法により制御し
て、その超電導特性を著しく改良し得る方法に関する。
ＦＩＬ、、特に、その材料の焼結後に、その焼結超電導
セラミックス材料の酸素欠損量に応じて酸素イオンをイ
オン・インプランテーション法又は注入法により制御し
て、その超電導特性を著しく改良し得る方法に関する。
［従来の技術］
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、 Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系等の
超電導セラミックス体を製造する場合、−般に超電導セ
ラミックス体を粉末焼結法により。
超電導セラミックス体を製造する場合、−般に超電導セ
ラミックス体を粉末焼結法により。
焼結して製造するが、焼結条件、雰囲気ガスを制御して
も焼結時に生じる超電導セラミックス体の酸素欠損量を
正確に制御することは、極めて困難であり、且つ、−旦
欠損した酸素を元の結晶に戻ぜ゛ことも極めて困難であ
る。
も焼結時に生じる超電導セラミックス体の酸素欠損量を
正確に制御することは、極めて困難であり、且つ、−旦
欠損した酸素を元の結晶に戻ぜ゛ことも極めて困難であ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、超電導セラミックス体の焼結処理法において
、酸素欠損になる結晶体に対して、酸素イオンを打ち込
むことにより、その超電導特性を著しく改作できること
を見出したことに基づくものである。従って２本発明は
、超電導体の臨界温度を著しく上げることのできる超電
導セラミックス体をａａすることのできる製造方法を提
供することを目的とする。
、酸素欠損になる結晶体に対して、酸素イオンを打ち込
むことにより、その超電導特性を著しく改作できること
を見出したことに基づくものである。従って２本発明は
、超電導体の臨界温度を著しく上げることのできる超電
導セラミックス体をａａすることのできる製造方法を提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
前記のような超電導セラミックス体を得るために１本発
明は、超電導セラミックス体の製造方法において、超電
導セラミックス体を焼結した後に、該超電導セラミック
ス体に、該焼結超電導セラミックス体の酸素欠損に応じ
て酸素イオンを打ち込むことを特徴とする前記超電導セ
ラミックス体の製造方法である。その場合、酸素イオン
の打ち込み密度が１０ ”ｃｍ−” 〜１０ ”ａｍ−
’（７）範囲が好適である。
明は、超電導セラミックス体の製造方法において、超電
導セラミックス体を焼結した後に、該超電導セラミック
ス体に、該焼結超電導セラミックス体の酸素欠損に応じ
て酸素イオンを打ち込むことを特徴とする前記超電導セ
ラミックス体の製造方法である。その場合、酸素イオン
の打ち込み密度が１０ ”ｃｍ−” 〜１０ ”ａｍ−
’（７）範囲が好適である。
［発明の構成］
Ｌａ−Ｍ−Ｃｕ−０系（Ｍ＝Ｂａ又はＳｒ）。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系などの超電導セラミックス材料は
１通常、原料粉末を組合せ混合し、１次焼成し１次に成
形した後に焼結することにより製造されるが、その焼結
処理時に、結晶中の酸素が抜け、酸素欠損が生じること
が多い６本発明者は。
１通常、原料粉末を組合せ混合し、１次焼成し１次に成
形した後に焼結することにより製造されるが、その焼結
処理時に、結晶中の酸素が抜け、酸素欠損が生じること
が多い６本発明者は。
このような焼結された超電導セラミックス体に対して酸
素イオンをイオン・インプランテーション法又は注入法
などにより焼結体に打ち込むことにより、その超電導特
性を著しく改良できることを見出したものである。
素イオンをイオン・インプランテーション法又は注入法
などにより焼結体に打ち込むことにより、その超電導特
性を著しく改良できることを見出したものである。
酸素イオンの打ち込み処理法が種々考えられるが、イオ
ンの加速電圧、イオン電流、打ち込み時間などの条件を
変えることにより、打ち込み深さ、打ち込み密度、打ち
込み量等を変化きせて。
ンの加速電圧、イオン電流、打ち込み時間などの条件を
変えることにより、打ち込み深さ、打ち込み密度、打ち
込み量等を変化きせて。
最適の打ち込み条件を見出すことができる。
従って９本発明の超電導セラミックス体の製造方法によ
れば、超電導ビラミックス材料を焼結処理した後に、焼
結体を真空チャンバーに入れ、最適条件で、酸素イオン
を打ち込み、著しく超電導特性の改良された超電導セラ
ミ／ラス体が得られるものである。
れば、超電導ビラミックス材料を焼結処理した後に、焼
結体を真空チャンバーに入れ、最適条件で、酸素イオン
を打ち込み、著しく超電導特性の改良された超電導セラ
ミ／ラス体が得られるものである。
酸素イオンの打ち込みは通常加速器で行なわれる。その
加速器ｆ、Ｅは、数百ＫＶから数十ＭＶの範囲で行なう
ことができる。この加速電圧を変えることにより酸素イ
オンの打ち込み深さを変えることができる。必要な打ち
込み深さの加速電圧を選択する。また、照射電流、照射
時間なども適切に選択することができる。
加速器ｆ、Ｅは、数百ＫＶから数十ＭＶの範囲で行なう
ことができる。この加速電圧を変えることにより酸素イ
オンの打ち込み深さを変えることができる。必要な打ち
込み深さの加速電圧を選択する。また、照射電流、照射
時間なども適切に選択することができる。
打ち込むべき酸素イオンとしては Ｑ ＊、 Ｑ 、＊
が一般的であるが、酸素イオンであるならばどのような
形のイオンでも基本的には好適である。
が一般的であるが、酸素イオンであるならばどのような
形のイオンでも基本的には好適である。
次にその具体的な例により１本発明の超電導セラミック
ス体の製造方法を示す。
ス体の製造方法を示す。
Ｙ Ｂ ａ ！ Ｃｕ ｓ Ｏｔ〜８の超電導セラミッ
クス材料について、焼結後種々の条件で酸素イオンを打
ち込み、それにより得られた超電導体の臨界温度を測定
した。
クス材料について、焼結後種々の条件で酸素イオンを打
ち込み、それにより得られた超電導体の臨界温度を測定
した。
酸素イオンの打も込みは、酸素イオンとして。
０、＋を用いて加速器で行ない、その加速電圧は。
１．４ＭＶで行なった。その酸素イオンの打ち込み密度
は９次の式により計算される。
は９次の式により計算される。
即ち、１Ｉｖ２素イオンの打ち込み
密度−照射電流×照射時間Ｘ２／照射面積この酸素イオ
ン打ち込み密度に対して、得られた超電導体の超電導臨
界温度を、ブ［１・ｙトしたグシソを図に示した。
ン打ち込み密度に対して、得られた超電導体の超電導臨
界温度を、ブ［１・ｙトしたグシソを図に示した。
尚、酸素イオン打ち込み密度とは、セラミックス体内に
打し込まれた酸素イオンによる酸素原子の密度を意味す
る。
打し込まれた酸素イオンによる酸素原子の密度を意味す
る。
図示のように、酸素イオンを打ち込まない場合、或いは
、イオンの打ち込み密度が １０１４ ｃｍ−１以下の
場合では、超電導臨界温度は一定で、変化が観測できな
かった。それに対して、イオンの打ち込み密度が、 １
０ ”Ｃｍ−”〜１０１７ｃｍ−”の程度の場合では、
その超電導臨界温度は２７０〜２９０にと室温付近で超
電導性を示すものであった。更に、イオンの打ら込み密
度を１０ ”ｃｍ−”以上にした場合、その超電導臨界
温度を測定４−ると、臨界温度が計測できず超電導性が
観察できなかった。
、イオンの打ち込み密度が １０１４ ｃｍ−１以下の
場合では、超電導臨界温度は一定で、変化が観測できな
かった。それに対して、イオンの打ち込み密度が、 １
０ ”Ｃｍ−”〜１０１７ｃｍ−”の程度の場合では、
その超電導臨界温度は２７０〜２９０にと室温付近で超
電導性を示すものであった。更に、イオンの打ら込み密
度を１０ ”ｃｍ−”以上にした場合、その超電導臨界
温度を測定４−ると、臨界温度が計測できず超電導性が
観察できなかった。
これはイオンの打ち込み量が多過ぎて結晶構造を破壊し
たものと思われる。
たものと思われる。
このように超電導体に酸素イオンを適量打ち込むことに
より超電導体の超電導臨界温度を改善する効果があるこ
とが、明らかにされた。この実験では、酸素イオンの打
も込み密度を１０ ”ｃｍ−”〜１０ ｌＦｃｍ−”程
度にした場合に良好な結果が得られたが、焼結された超
電導セラミックス体のＭ素欠損量、履歴などに応じて酸
素イオンの打ち込み条件を制御することが必要である。
より超電導体の超電導臨界温度を改善する効果があるこ
とが、明らかにされた。この実験では、酸素イオンの打
も込み密度を１０ ”ｃｍ−”〜１０ ｌＦｃｍ−”程
度にした場合に良好な結果が得られたが、焼結された超
電導セラミックス体のＭ素欠損量、履歴などに応じて酸
素イオンの打ち込み条件を制御することが必要である。
また、それにより高い超電導臨界温度が得られるなどの
著しい効果を得ることができるものである。
著しい効果を得ることができるものである。
以上の実験では、１．４ＭＶという比較的に高圧の加速
電圧で酸素イオンを打ち込んだために焼結試料は温度が
−ｂ ’ｊｌシたものと思われる。また。
電圧で酸素イオンを打ち込んだために焼結試料は温度が
−ｂ ’ｊｌシたものと思われる。また。
上記のようにアニール処理なしで、超電導特性が得られ
たが、これは、この温度上昇が同様な効果を果たしたも
のと思われる。一般には、＃素イオンの打ち込みの後に
、アニール処理が必要と思われ、焼結試料の特性に応じ
て、適宜１選択すべきものと思われる。
たが、これは、この温度上昇が同様な効果を果たしたも
のと思われる。一般には、＃素イオンの打ち込みの後に
、アニール処理が必要と思われ、焼結試料の特性に応じ
て、適宜１選択すべきものと思われる。
以上のように本発明の超電導セラミックス体の製造方法
は、酸素欠損が不可避的に生じる酸化物系超電導体のす
べてについて適応できるものである。
は、酸素欠損が不可避的に生じる酸化物系超電導体のす
べてについて適応できるものである。
［発明の効果］
本発明による超電導セラミックス体の製造方法は、単に
粉末焼結法により得られる超電導体よりはるかにすぐれ
た超電導特性を有する超電導セラミックス体を提供でき
るものであり。
粉末焼結法により得られる超電導体よりはるかにすぐれ
た超電導特性を有する超電導セラミックス体を提供でき
るものであり。
即ち、酸素イオンの打ち込みにより酸素欠損による結晶
構造の欠陥が修復され１例えば、臨界温度の著しく上が
った超電導セラミックス材料を得ることのできたもので
、それにより、著しく超電導特性の改良された酸化物超
電導体を得ることのできる製造方法を提供できたこと等
の顕著な技術的な効果が得られた。
構造の欠陥が修復され１例えば、臨界温度の著しく上が
った超電導セラミックス材料を得ることのできたもので
、それにより、著しく超電導特性の改良された酸化物超
電導体を得ることのできる製造方法を提供できたこと等
の顕著な技術的な効果が得られた。
図は９本発明の製造方法による酸素イオンの打ち込み密
度に対する。それにより得られる超電導体の超電導臨界
温度をプロットしたグラフである。
度に対する。それにより得られる超電導体の超電導臨界
温度をプロットしたグラフである。
Claims (2)
- （１）超電導セラミックス体の製造方法において，超電
導セラミックス体を焼結した後に，該超電導セラミック
ス体に，該焼結超電導セラミックス体の酸素欠損に応じ
て酸素イオンを打ち込むことを特徴とする前記超電導セ
ラミックス体の製造方法。 - （２）酸素イオンの打ち込み密度が１０＾１＾３ｃｍ＾
−＾２〜１０＾１＾７ｃｍ＾−＾２である特許請求の範
囲第１項記載の超電導セラミックス体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252375A JPH0196080A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 超電導材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252375A JPH0196080A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 超電導材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196080A true JPH0196080A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17236433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252375A Pending JPH0196080A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 超電導材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196080A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015192071A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友重機械工業株式会社 | Ｓｎｓ型ジョセフソン接合素子の製造方法及びｓｎｓ型ジョセフソン接合素子製造装置 |
| AT516825B1 (de) * | 2012-02-09 | 2016-09-15 | Cummins Ip Inc | Zündkerze zum Entfernen von Abgasrückständen und zugehörige Brennkammer |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP62252375A patent/JPH0196080A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT516825B1 (de) * | 2012-02-09 | 2016-09-15 | Cummins Ip Inc | Zündkerze zum Entfernen von Abgasrückständen und zugehörige Brennkammer |
| AT516825A5 (de) * | 2012-02-09 | 2016-09-15 | Cummins Ip Inc | Zündkerze zum Entfernen von Abgasrückständen und zugehörige Brennkammer |
| JP2015192071A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友重機械工業株式会社 | Ｓｎｓ型ジョセフソン接合素子の製造方法及びｓｎｓ型ジョセフソン接合素子製造装置 |
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