JPH02107518A - 酸化物超伝導材料 - Google Patents
酸化物超伝導材料Info
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- JPH02107518A JPH02107518A JP63260817A JP26081788A JPH02107518A JP H02107518 A JPH02107518 A JP H02107518A JP 63260817 A JP63260817 A JP 63260817A JP 26081788 A JP26081788 A JP 26081788A JP H02107518 A JPH02107518 A JP H02107518A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]
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、高い超伝導転移温度を持つ酸化物超伝導材料
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
超伝導材料は、１）電気抵抗がゼロである、２）完全反
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も旨いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
しなければならず、工業上大きな問題であった。
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も旨いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
しなければならず、工業上大きな問題であった。
このため、より高温で超伝導体となる材料の探索が行わ
れていた。
れていた。
１９８６年にへ゛ドノルフＢ（ｅｄｎｏｒｚ）と ミュ
ーラー（間ｕｌｌｅｒ）により約４０にという高い超伝
導転移温度をもつ、酸化物系超伝導材料（Ｌａ＋−ｚＳ
ｒｚ）２ＣｕＯｘが見いだされ、それ以後Ｙ Ｂ ａ
２ Ｃｕ ａ ＯＸＩ Ｂ１−５ｒ−ＣａＣｕ−０
，Ｔｌ−Ｂａ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０などで、あいつい
でより高い温度での超伝導転移が報告されている。超伝
導転移温度が高いほど、冷却が容易となり、また同じ温
度で使用した場合の臨界電流密度や臨界磁場も大きくな
る事が予想され、応用範囲も広がるものと期待される。
ーラー（間ｕｌｌｅｒ）により約４０にという高い超伝
導転移温度をもつ、酸化物系超伝導材料（Ｌａ＋−ｚＳ
ｒｚ）２ＣｕＯｘが見いだされ、それ以後Ｙ Ｂ ａ
２ Ｃｕ ａ ＯＸＩ Ｂ１−５ｒ−ＣａＣｕ−０
，Ｔｌ−Ｂａ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０などで、あいつい
でより高い温度での超伝導転移が報告されている。超伝
導転移温度が高いほど、冷却が容易となり、また同じ温
度で使用した場合の臨界電流密度や臨界磁場も大きくな
る事が予想され、応用範囲も広がるものと期待される。
このため現在、これらの材料の製造法、物性、応用等に
関して多くの研究がなされている。
関して多くの研究がなされている。
発明が解決しようとする課題
ところが上記の材料のうち、（Ｌａ＋−ｚｓｒｚ）２ｃ
ｕＯＸは超伝導転移温度が４０に以下と比較的低く、Ｙ
Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏｘは焼成時に雰囲気を制御
する必要があり、Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０は単一相
とするのが困難な上に、長時間の焼成が必要であり、７
ｌ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０はＴＩの毒性が強い上
に、ＴＩの蒸発のために組成を一定に保つ事が難しいと
いう問題点があった。またｉ 何れの組成でも、セラミ
ックスとした場合に焼結体の密度が低かった。
ｕＯＸは超伝導転移温度が４０に以下と比較的低く、Ｙ
Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏｘは焼成時に雰囲気を制御
する必要があり、Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０は単一相
とするのが困難な上に、長時間の焼成が必要であり、７
ｌ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０はＴＩの毒性が強い上
に、ＴＩの蒸発のために組成を一定に保つ事が難しいと
いう問題点があった。またｉ 何れの組成でも、セラミ
ックスとした場合に焼結体の密度が低かった。
課題を解決する為の手段
少なくともＬｎ （Ｌｎは’Ｙ＋ Ｌ ａｌ Ｃｅ
ｌ Ｐ ｒ＋Ｎｄ、 Ｓｍ＋ Ｅｕ＋ Ｇｄ、
Ｔｂ＋ Ｄｙ、 Ｈｏ＋ Ｅｒ＋ Ｔｍ＋
ｙｂ、 Ｌｕ＋ Ｓ ｃより選択された、１種
類以上の元素）、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＣｕを含む組
成とする。
ｌ Ｐ ｒ＋Ｎｄ、 Ｓｍ＋ Ｅｕ＋ Ｇｄ、
Ｔｂ＋ Ｄｙ、 Ｈｏ＋ Ｅｒ＋ Ｔｍ＋
ｙｂ、 Ｌｕ＋ Ｓ ｃより選択された、１種
類以上の元素）、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＣｕを含む組
成とする。
作用
発明者等は、従来知られていない酸化物高温超伝導材料
の組成比を探索・研究した結果、上記の組成からなる物
質において、比較的高い温度における超伝導転移を見い
だした。
の組成比を探索・研究した結果、上記の組成からなる物
質において、比較的高い温度における超伝導転移を見い
だした。
本発明の組成では、ＴＩ等の毒性の高い成分を含まず、
また空気中での短時間の焼成で超伝導材料を合成する事
が出来る。
また空気中での短時間の焼成で超伝導材料を合成する事
が出来る。
実施例
出発原料として、純度９９％以上のＹｂ２０ｓ、ＰｂＯ
，５ｒＣＯｓ、Ｃａ ＣＯｓ、Ｃｕ Ｏの各粉末を用い
た。これらの粉末を、表１の組成比となり、かつ粉末の
総重量が２０ｇとなるようにそれぞれ秤量した。
，５ｒＣＯｓ、Ｃａ ＣＯｓ、Ｃｕ Ｏの各粉末を用い
た。これらの粉末を、表１の組成比となり、かつ粉末の
総重量が２０ｇとなるようにそれぞれ秤量した。
表１．配合組成比（モル比）
秤量粉末を振動ミルにて直径２ｍｍのＺ「０２ボールを
用い、エタノール２０ｍ１を分散媒として１時間粉砕混
合した。混合終了後、分散媒ごと全量を乾燥機中で１２
０℃で乾燥させた。得られた粉末を７５０℃で５時間、
空気中で仮焼した後乳鉢にて粗粉砕し、次に８００℃で
５時間仮焼した。再び乳鉢で粗粉砕し、さらに８５０℃
で５時間仮焼した。仮焼粉末は、振動ミルにて前述と同
様の方法で３０分間粉砕し、１２０℃で乾燥させた。
用い、エタノール２０ｍ１を分散媒として１時間粉砕混
合した。混合終了後、分散媒ごと全量を乾燥機中で１２
０℃で乾燥させた。得られた粉末を７５０℃で５時間、
空気中で仮焼した後乳鉢にて粗粉砕し、次に８００℃で
５時間仮焼した。再び乳鉢で粗粉砕し、さらに８５０℃
で５時間仮焼した。仮焼粉末は、振動ミルにて前述と同
様の方法で３０分間粉砕し、１２０℃で乾燥させた。
得られた粉末の０．６ｇを１８ｍｍＸ４ｍｍの金型中で
８００Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形した。この成
形体を、電気炉にて空気中で９００から９７５℃までの
温度範囲で５時間焼成し、冷却した。
８００Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形した。この成
形体を、電気炉にて空気中で９００から９７５℃までの
温度範囲で５時間焼成し、冷却した。
焼結体は銀電極を付け、通常の４端子法により電気抵抗
の温度変化を室温から１５Ｋまで測定した。また、Ｎｏ
、２の試料では、焼結体にフィルを巻き付け、帯磁率の
温度変化を測定した。結果を第１図および第２図に示し
た。
の温度変化を室温から１５Ｋまで測定した。また、Ｎｏ
、２の試料では、焼結体にフィルを巻き付け、帯磁率の
温度変化を測定した。結果を第１図および第２図に示し
た。
ＮＯ１！の組成比で９００℃で焼成した試料の電気抵抗
の温度変化を第１図に示した。第１図より、抵抗変化は
２段階で、高い方のオンセット温度は７６に１ 低い方
のオンセット温度は３１に１ 抵抗がＯとなる温度は２
０にであった。
の温度変化を第１図に示した。第１図より、抵抗変化は
２段階で、高い方のオンセット温度は７６に１ 低い方
のオンセット温度は３１に１ 抵抗がＯとなる温度は２
０にであった。
Ｎｏ、２の組成比で９５０°Ｃで焼成した試料の電気抵
抗の温度変化を第２図に示した。第２図より、抵抗変化
のオンセット温度は７０に１ 抵抗が０となる温度は４
８にであった。また、第２図には帯磁率の温度変化もあ
わせて示した。マイスナー効果を示す、帯磁率変化のオ
ンセットは約５０にであった。
抗の温度変化を第２図に示した。第２図より、抵抗変化
のオンセット温度は７０に１ 抵抗が０となる温度は４
８にであった。また、第２図には帯磁率の温度変化もあ
わせて示した。マイスナー効果を示す、帯磁率変化のオ
ンセットは約５０にであった。
Ｎｏ、３の組成比で９７５°Ｃで焼成した試料では、電
気抵抗の温度変化のオンセット温度は７２に１抵抗がＯ
となる温度は４０ Ｋであった。以上のように、本実施
例の焼結体はいずれも超伝導転移を示した。
気抵抗の温度変化のオンセット温度は７２に１抵抗がＯ
となる温度は４０ Ｋであった。以上のように、本実施
例の焼結体はいずれも超伝導転移を示した。
上記の実施例の組成比以外にも、種々の組成比のセラミ
ックスを作製し、その電気抵抗の温度変化を測定した。
ックスを作製し、その電気抵抗の温度変化を測定した。
その結果、組成比の選択によって超伝導相の生成量や転
移温度には差があるが、やはり超伝導転移の存在を確認
した。
移温度には差があるが、やはり超伝導転移の存在を確認
した。
実施例２
希土類酸化物としてＬＬ＋２０３を用い、実施例１と同
様の方法で、Ｌ ｕ Ｐ ｂ Ｓ ｒ２Ｃａ２ＣｕｓＯ
ｘ組成となるように配合し、混合・仮焼・粉砕・成形し
、空気中９５０ ’Ｃで５時間焼成した。得られた焼結
体の電気抵抗の温度変化と帯磁率の温度変化を実施例１
と同じ方法で測定した。その結果、電気抵抗のオンセッ
ト温度７４に１ 抵抗が０となる温度が２０ Ｋ１
帯磁率変化のオンセット温度が２２にの超伝導体であっ
た。
様の方法で、Ｌ ｕ Ｐ ｂ Ｓ ｒ２Ｃａ２ＣｕｓＯ
ｘ組成となるように配合し、混合・仮焼・粉砕・成形し
、空気中９５０ ’Ｃで５時間焼成した。得られた焼結
体の電気抵抗の温度変化と帯磁率の温度変化を実施例１
と同じ方法で測定した。その結果、電気抵抗のオンセッ
ト温度７４に１ 抵抗が０となる温度が２０ Ｋ１
帯磁率変化のオンセット温度が２２にの超伝導体であっ
た。
実施例３
希土類酸化物としてＴ ｍ ２０３を用い、実施例１と
同様の方法で、ＴｍＰｂＳ ｒ２ｃａ２ｃｕ３０ｘ組成
となるように配合し、混合・仮焼・粉砕・成形し、空気
中９５０°Ｃで５時間焼成した。得られた焼結体の電気
抵抗の温度変化と帯磁率の温度変化を実施例１と同じ方
法で７１＋＋＋定した。その結果、電気抵抗のオンセッ
ト温度７４に１ 抵抗が０となる温度が５９に１ 帯磁
率変化のオンセット温度が５６にの超伝導体であった。
同様の方法で、ＴｍＰｂＳ ｒ２ｃａ２ｃｕ３０ｘ組成
となるように配合し、混合・仮焼・粉砕・成形し、空気
中９５０°Ｃで５時間焼成した。得られた焼結体の電気
抵抗の温度変化と帯磁率の温度変化を実施例１と同じ方
法で７１＋＋＋定した。その結果、電気抵抗のオンセッ
ト温度７４に１ 抵抗が０となる温度が５９に１ 帯磁
率変化のオンセット温度が５６にの超伝導体であった。
発明の効果
本発明によれば、Ｌｎ−Ｐｂ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
組成の酸化物超伝導材料組成とすることにより、オンセ
ットで７０に以上の転移温度を存する超伝導体セラミッ
クスを得ることができる。
組成の酸化物超伝導材料組成とすることにより、オンセ
ットで７０に以上の転移温度を存する超伝導体セラミッ
クスを得ることができる。
第１図は、本発明の一実施例における酸化物超伝導材料
の電気抵抗の温度変化を示す図、第２図は、本発明の他
の実施例における酸化物超伝導材料の電気抵抗の温度変
化と反磁性信号の温度変化を示す図である。
の電気抵抗の温度変化を示す図、第２図は、本発明の他
の実施例における酸化物超伝導材料の電気抵抗の温度変
化と反磁性信号の温度変化を示す図である。
Claims (1)
- 少なくともＬｎ（ＬｎはＹ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，
Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙ
ｂ，Ｌｕ，Ｓｃより選択された、１種類以上の元素），
Ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａ，およびＣｕを含む組成を有すること
を特徴とする酸化物超伝導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260817A JPH02107518A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260817A JPH02107518A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107518A true JPH02107518A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=17353170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260817A Pending JPH02107518A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超伝導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02107518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252544A (en) * | 1990-06-14 | 1993-10-12 | International Superconductivity Technology Center | Oxide superconductor having the formula Pba (M1-x-y Cex Sry)4 Cu3-a Oz where M is at least one rare earth element |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63260817A patent/JPH02107518A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252544A (en) * | 1990-06-14 | 1993-10-12 | International Superconductivity Technology Center | Oxide superconductor having the formula Pba (M1-x-y Cex Sry)4 Cu3-a Oz where M is at least one rare earth element |
| US5407908A (en) * | 1990-06-14 | 1995-04-18 | International Superconductivity Technology Center | Method of manufacturing an oxide superconductor |
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