JPH02124715A - Ｔ１系酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
Ｔ１系酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH02124715A JPH02124715A JP63278322A JP27832288A JPH02124715A JP H02124715 A JPH02124715 A JP H02124715A JP 63278322 A JP63278322 A JP 63278322A JP 27832288 A JP27832288 A JP 27832288A JP H02124715 A JPH02124715 A JP H02124715A
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- 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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- 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。
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」
この発明は臨界温度が高いことで知られているＴｌ系酸
化物超電導体の製造方法に関する。
化物超電導体の製造方法に関する。
「従来の技術」
近年、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度（
Ｔ ｃ）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物系の超
電導体が種々発見されている。この種の酸化物超電導体
は、Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系あるいはＢ ｉ−９ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系などで代表される酸化物であって、Ｙ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０系の酸化物では９０Ｋを超える臨
界温度を示し、Ｂ ｉ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化
物では１００Ｋを超える臨界温度を示すことが確認され
ている。
Ｔ ｃ）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物系の超
電導体が種々発見されている。この種の酸化物超電導体
は、Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系あるいはＢ ｉ−９ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系などで代表される酸化物であって、Ｙ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０系の酸化物では９０Ｋを超える臨
界温度を示し、Ｂ ｉ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化
物では１００Ｋを超える臨界温度を示すことが確認され
ている。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、最近に至り、アメリカ合衆国、アーカンソー
大学のＡ 、 Ｍ 、 Ｈｅｒｍａｎｎらが１２０に近
傍から電気抵抗か低下し、１００Ｋ近傍で零抵抗を示す
Ｔ ｌｒ３ ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体を
発見したことが明らかとなり、その結果を基に財界中の
各研究機関で新種の酸化物超電導体の開発が進められて
いる。
大学のＡ 、 Ｍ 、 Ｈｅｒｍａｎｎらが１２０に近
傍から電気抵抗か低下し、１００Ｋ近傍で零抵抗を示す
Ｔ ｌｒ３ ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体を
発見したことが明らかとなり、その結果を基に財界中の
各研究機関で新種の酸化物超電導体の開発が進められて
いる。
この系の酸化物超電導体は、Ｈｅｒｍａｎｎらが、ＮＡ
ＴＵＲＥ ＶＯＬ、 ３３２１０ ＭＡＲＣｌｌ １９
８８などにおイテ公表した内容から明らかなように、 Ｔ ＬＣａｔ、ｓＢ ａｔ Ｃｕ３０ ａ、ｓ ＋ Ｘ
（Ｔ Ｃ＝ １Ｑ３Ｋ ）、Ｔ ｌｚｃ ａｔＢ
ａｒｃ ＬＩ３０ Ｘ （Ｔ Ｃ＝ １０
６Ｋ ）、ＴＬＣａｔＢ ａｔｃ ｕｓｏ ｘ
（Ｔ ｃ＝ １０２Ｋ）、なる組成と臨界温度を示
すものである。
ＴＵＲＥ ＶＯＬ、 ３３２１０ ＭＡＲＣｌｌ １９
８８などにおイテ公表した内容から明らかなように、 Ｔ ＬＣａｔ、ｓＢ ａｔ Ｃｕ３０ ａ、ｓ ＋ Ｘ
（Ｔ Ｃ＝ １Ｑ３Ｋ ）、Ｔ ｌｚｃ ａｔＢ
ａｒｃ ＬＩ３０ Ｘ （Ｔ Ｃ＝ １０
６Ｋ ）、ＴＬＣａｔＢ ａｔｃ ｕｓｏ ｘ
（Ｔ ｃ＝ １０２Ｋ）、なる組成と臨界温度を示
すものである。
以上のように種々の酸化物超電導体が発見されつつある
状況であるが、超電導体はより高い温度で抵抗が零にな
ることが好ましいので、前記従来の酸化物超電導体の臨
界温度を向上させる製造方法あるいは手段が種々試みら
れている状況である。
状況であるが、超電導体はより高い温度で抵抗が零にな
ることが好ましいので、前記従来の酸化物超電導体の臨
界温度を向上させる製造方法あるいは手段が種々試みら
れている状況である。
本発明は前記背景に鑑みてなされたちので、臨界温度が
１０７に〜１２０Ｋを示すＴｌ系酸化物超電導体を製造
することがてきる方法の提供を目的とする。
１０７に〜１２０Ｋを示すＴｌ系酸化物超電導体を製造
することがてきる方法の提供を目的とする。
「課題を解決するための手段」
請求項１に記載した発明は前記課題を解決するために、
Ｔ１とＢａとＣｕとＯを具備してなる複合化合物とＣａ
Ｏの熱拡散反応によりＴ ＩＢ ａ−ＣａＣｕ−０系の
酸化物超電導体を生成させるものである。
Ｔ１とＢａとＣｕとＯを具備してなる複合化合物とＣａ
Ｏの熱拡散反応によりＴ ＩＢ ａ−ＣａＣｕ−０系の
酸化物超電導体を生成させるものである。
請求項２に記載した発明は前記課題を解決するために、
Ｔ１化合物とＢａ化合物とＣｕ化合物の熱拡散反応によ
り複合化合物を作成し、この複合化合物とＣａＯとの熱
拡散反応により、Ｔ ｉＢ ａ−ＣａＣｕ−０系の酸化
物超電導体を生成させるものである。
Ｔ１化合物とＢａ化合物とＣｕ化合物の熱拡散反応によ
り複合化合物を作成し、この複合化合物とＣａＯとの熱
拡散反応により、Ｔ ｉＢ ａ−ＣａＣｕ−０系の酸化
物超電導体を生成させるものである。
「作用」
Ｔｌ−とＢａとＣｕと０を含む複合化合物と、ＣａＯを
熱拡散反応させることにより、臨界温度の高いＴｌ系の
酸化物超電導体が生成する。また、Ｔｌ−Ｉ合物とＢａ
化合物とＣｕ化合物の熱拡散反応により複合化合物が生
成する。
熱拡散反応させることにより、臨界温度の高いＴｌ系の
酸化物超電導体が生成する。また、Ｔｌ−Ｉ合物とＢａ
化合物とＣｕ化合物の熱拡散反応により複合化合物が生
成する。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
本発明を実施してＴ ｉＢ ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸
化物超電導体を製造するには、まず、出発物を調製する
。この出発物としては、Ｔｌ−Ｉ合物とＢａ化合物とＣ
ｕ化合物を用いる。前記化合物としては、各元素の酸化
物、塩化物、炭酸塩、硫化物、フッ化物などのいずれで
も良い。この例で具体的に用いるのは、Ｔ １．０粉末
あるいはＴ Ｉ、０３粉末と、Ｂ ａ ＣＯ３粉末とＣ
ｕＯ粉末を用いる。なお、用いる化合物は粒状、粉末状
を問わないが、できろ限り粒径の小さなものが好ましい
。
化物超電導体を製造するには、まず、出発物を調製する
。この出発物としては、Ｔｌ−Ｉ合物とＢａ化合物とＣ
ｕ化合物を用いる。前記化合物としては、各元素の酸化
物、塩化物、炭酸塩、硫化物、フッ化物などのいずれで
も良い。この例で具体的に用いるのは、Ｔ １．０粉末
あるいはＴ Ｉ、０３粉末と、Ｂ ａ ＣＯ３粉末とＣ
ｕＯ粉末を用いる。なお、用いる化合物は粒状、粉末状
を問わないが、できろ限り粒径の小さなものが好ましい
。
ここで前記Ｔ １．０粉末とＢ ａ ＣＯ３粉末とＣｕ
Ｏ粉末を用意したならば、Ｔ ｌ：Ｂａ：Ｃｕ＝ ２
：２ ：２あるいは２・２：３の割合になるように秤量
して均一に混合し、混合粉末を作製する。次に、混合粉
末を酸素ガス中あるいは大気中において８１０℃で５時
間加熱して仮焼することにより不要成分を除去し、Ｔ
１ｚＦ３ ａｔｃ １１３０ ＸあるいはＴ ＬＢ ａ
ｔｃ Ｌｌｔｏ×なる組成、あるいは、これらの組成の
化合物を主成分とする複合化合物を作製する。なお、１
可記仮焼の温度は７８０〜８３０℃の範囲が好ましく、
仮焼時間は数時間〜数ＩＯ時間程度が好ましい。
Ｏ粉末を用意したならば、Ｔ ｌ：Ｂａ：Ｃｕ＝ ２
：２ ：２あるいは２・２：３の割合になるように秤量
して均一に混合し、混合粉末を作製する。次に、混合粉
末を酸素ガス中あるいは大気中において８１０℃で５時
間加熱して仮焼することにより不要成分を除去し、Ｔ
１ｚＦ３ ａｔｃ １１３０ ＸあるいはＴ ＬＢ ａ
ｔｃ Ｌｌｔｏ×なる組成、あるいは、これらの組成の
化合物を主成分とする複合化合物を作製する。なお、１
可記仮焼の温度は７８０〜８３０℃の範囲が好ましく、
仮焼時間は数時間〜数ＩＯ時間程度が好ましい。
前記のように作成された複合化合物を十分に粉砕して粒
径を揃え、これにＣａＯ粉末をＴｌ：Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕ
−２：２ ：ｌ ：２あるいは２ ：２ ：２ ：３ま
たは２ ：２ ：３ ：３の割合になるように均一に混
合し、０．１〜１０ｔ／ａｍ”程度の圧力を加える圧粉
成形処理を施して所望の形状の圧粉成形体を得る。ここ
で行う圧粉成形処理には、機械ブレス、静水圧プレスな
どを用いることが好ましいがこれらの方法に限定される
ものではなく、混合粉末を圧密でさる方法であれば、い
かなる方法を用いても差し支えない。
径を揃え、これにＣａＯ粉末をＴｌ：Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕ
−２：２ ：ｌ ：２あるいは２ ：２ ：２ ：３ま
たは２ ：２ ：３ ：３の割合になるように均一に混
合し、０．１〜１０ｔ／ａｍ”程度の圧力を加える圧粉
成形処理を施して所望の形状の圧粉成形体を得る。ここ
で行う圧粉成形処理には、機械ブレス、静水圧プレスな
どを用いることが好ましいがこれらの方法に限定される
ものではなく、混合粉末を圧密でさる方法であれば、い
かなる方法を用いても差し支えない。
前記圧粉成形体を得たならば、これを酸素ガス雰囲気中
において、８７０℃で１時間程度加熱する熱処理を施し
て焼結する。なおこの熱処理は、８５０〜８９０℃で１
〜３０時間の範囲で行うことが好ましい。以上の熱処理
によって、Ｔ１□ＢａｔＣｕｔＯｘなる組成、あるいは
、Ｔ ＬＢ ａｔｃ ｕａｏ Ｘなる組成の複合化合物
とＣａＯとが反応してＴｌ−Ｂ ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
の酸化物超電導体が生成する。
において、８７０℃で１時間程度加熱する熱処理を施し
て焼結する。なおこの熱処理は、８５０〜８９０℃で１
〜３０時間の範囲で行うことが好ましい。以上の熱処理
によって、Ｔ１□ＢａｔＣｕｔＯｘなる組成、あるいは
、Ｔ ＬＢ ａｔｃ ｕａｏ Ｘなる組成の複合化合物
とＣａＯとが反応してＴｌ−Ｂ ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
の酸化物超電導体が生成する。
以上の方法により臨界温度で１０７に〜１２０Ｋを示し
、臨界電流密度の高い優れたＴｌ系酸化物超電導体を製
造することができる。
、臨界電流密度の高い優れたＴｌ系酸化物超電導体を製
造することができる。
ところで、本発明方法を用いて薄膜状あるいは厚膜状の
Ｔｌ−系超超電導体製造することができる。
Ｔｌ−系超超電導体製造することができる。
この場合、ＭｇＯあるいはＳ ｒＴ ｉｏ ｓなどから
なる基板上に化学気相蒸着法、スパッタリング法または
レーザＰＶＤ法などの薄膜形成法、あるいはドクターブ
レード法などの厚膜形成法を実施してＴ ｌｙＢ ａｔ
Ｃｕｔｏ ｘあるいはＴ １２Ｂ ａｔｃ ｕ３０ Ｘ
なる組成の複合化合物層を形成し、更にこの層の上にＣ
ａＯ層を形成する手順を必要回数行って積層膜を形成し
、この積層膜を前記と同等の条件で熱処理すれば、元素
の相互拡散を進行させてＴｌ系の酸化物超電導層を生成
させることができる。
なる基板上に化学気相蒸着法、スパッタリング法または
レーザＰＶＤ法などの薄膜形成法、あるいはドクターブ
レード法などの厚膜形成法を実施してＴ ｌｙＢ ａｔ
Ｃｕｔｏ ｘあるいはＴ １２Ｂ ａｔｃ ｕ３０ Ｘ
なる組成の複合化合物層を形成し、更にこの層の上にＣ
ａＯ層を形成する手順を必要回数行って積層膜を形成し
、この積層膜を前記と同等の条件で熱処理すれば、元素
の相互拡散を進行させてＴｌ系の酸化物超電導層を生成
させることができる。
このような方法を行うことにより臨界温度と臨界電流密
度の高い膜状のＴ【系酸化物超電導体を形成することが
できる。
度の高い膜状のＴ【系酸化物超電導体を形成することが
できる。
「実施例」
Ｔｌ：Ｂａ：Ｃｕ＝ ２ ：２ ：３あるいは２ ：２
：２となるようにＴ １．０粉末とＢ ａ ＣＯ３粉
末とＣｕＯ粉末を混合して各混合粉末を作製し、各混合
粉末を大気中において８１０℃で５時間仮焼してＴ ｌ
ｚＢ ａ２ＣＵ３０ＸあるいはＴ ！ｔＢ ａｔｃ Ｌ
Ｉ２０ Ｘなる組成の複合化合物を作製した。
：２となるようにＴ １．０粉末とＢ ａ ＣＯ３粉
末とＣｕＯ粉末を混合して各混合粉末を作製し、各混合
粉末を大気中において８１０℃で５時間仮焼してＴ ｌ
ｚＢ ａ２ＣＵ３０ＸあるいはＴ ！ｔＢ ａｔｃ Ｌ
Ｉ２０ Ｘなる組成の複合化合物を作製した。
続いて前記各複合化合物を個々に粉砕して粒径を揃え、
各々にＣａＯ粉末をＴ ｌ：Ｂ ａｒｃ ａｒｃ ｕ＝
２：２：ｌ：２あるいは２・２ ：２ ：３または２
：２ ：３ ：３の割合になるように混合して各混合
粉末を得た。
各々にＣａＯ粉末をＴ ｌ：Ｂ ａｒｃ ａｒｃ ｕ＝
２：２：ｌ：２あるいは２・２ ：２ ：３または２
：２ ：３ ：３の割合になるように混合して各混合
粉末を得た。
次に前記各混合粉末を機械プレスてＩｔ／ｃｍ”の圧力
をかけて圧粉成形し、厚さ１．５ｍｍ、直径１３ｍｍの
ペレット状成形体を複数得た。
をかけて圧粉成形し、厚さ１．５ｍｍ、直径１３ｍｍの
ペレット状成形体を複数得た。
更に前記各ベレット状成形体を酸素ガス雰囲気中におい
て８７０°Ｃで１時間加熱する熱処理を鳴してＴ １Ｂ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体を１夏数製造し
た。
て８７０°Ｃで１時間加熱する熱処理を鳴してＴ １Ｂ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体を１夏数製造し
た。
以上のように得られた各酸化物超電導体の臨界温度（’
Ｌ’ｃ）と７７Ｋにおける臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
した。その結果を各酸化物超電導体の出発物組成ととら
に第１表に示す。なお、第１表には、Ｔ ｌｚＢ ａｔ
ＣＬ＋３０ Ｘの組成の複合化合物の超電導特性ら併せ
て記載した。更に、第１表に記載した３酸化物超電導体
の比抵抗−温度特性を第１図に示す。
Ｌ’ｃ）と７７Ｋにおける臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
した。その結果を各酸化物超電導体の出発物組成ととら
に第１表に示す。なお、第１表には、Ｔ ｌｚＢ ａｔ
ＣＬ＋３０ Ｘの組成の複合化合物の超電導特性ら併せ
て記載した。更に、第１表に記載した３酸化物超電導体
の比抵抗−温度特性を第１図に示す。
（以下、余白）
第
！
表
第１表と第１図から明らかなように本発明方法を実施し
て得られたＴ Ｉ系酸化物超電導体は臨界温度（Ｔｃ）
でｌ０７Ｋ 〜１２０にの優秀な値を示した。また、各
酸化物超電導体は臨界電流密度の値ち侵れており、７５
０−１４００Ａ／ｃｍ２を示した。
て得られたＴ Ｉ系酸化物超電導体は臨界温度（Ｔｃ）
でｌ０７Ｋ 〜１２０にの優秀な値を示した。また、各
酸化物超電導体は臨界電流密度の値ち侵れており、７５
０−１４００Ａ／ｃｍ２を示した。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は、Ｔｌ−とＢａとＣｕとＯ
を含む複合化合物とＣａＯとの熱拡散反応を行わせ、前
記複合化合物を基に酸化物超電導体を生成させるので、
臨界温度１０７に一１２０Ｋを示す浸れた特性のＴｌ系
酸化物超電導体を製造できる効果がある。
を含む複合化合物とＣａＯとの熱拡散反応を行わせ、前
記複合化合物を基に酸化物超電導体を生成させるので、
臨界温度１０７に一１２０Ｋを示す浸れた特性のＴｌ系
酸化物超電導体を製造できる効果がある。
また、Ｔｌ化合物とＢａ化合物とＣｕ化合物との熱拡散
反応から複合化合物を形成し、この複合化合物とＣａＯ
との熱拡散反応を行わせ、前記複合化合物を基に酸化物
超電導体を生成させるので、臨界温度１（１７に一１２
０Ｋを示す優れた特性のＴｌ系酸化物超電導体を製造す
ることができる。
反応から複合化合物を形成し、この複合化合物とＣａＯ
との熱拡散反応を行わせ、前記複合化合物を基に酸化物
超電導体を生成させるので、臨界温度１（１７に一１２
０Ｋを示す優れた特性のＴｌ系酸化物超電導体を製造す
ることができる。
第１図は実施例で得られたＴｌ系酸化物超電導体の抵抗
−温度特性を示す図である。
−温度特性を示す図である。
Claims (2)
- （１）ＴｌとＢａとＣｕとＯを具備してなる複合化合物
とＣａＯとの熱拡散反応により、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の酸化物超電導体を生成させることを特徴とす
るＴｌ系酸化物超電導体の製造方法。 - （２）Ｔｌ化合物とＢａ化合物とＣｕ化合物の熱拡散反
応により複合化合物を作成し、この複合化合物とＣａＯ
との熱拡散反応により、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系
の酸化物超電導体を生成させることを特徴とするＴｌ系
酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278322A JP2803823B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｔ１系酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278322A JP2803823B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｔ１系酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124715A true JPH02124715A (ja) | 1990-05-14 |
| JP2803823B2 JP2803823B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17595714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63278322A Expired - Fee Related JP2803823B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Ｔ１系酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803823B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04144955A (ja) * | 1989-05-29 | 1992-05-19 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物超電導物質及びその製造方法 |
| US5306698A (en) * | 1991-10-10 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Methods for producing Tl2 Ca2 Ba2 Cu3 oxide superconductors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242418A (ja) * | 1988-02-12 | 1989-09-27 | Univ Arkansas | 高温超電導体及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63278322A patent/JP2803823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242418A (ja) * | 1988-02-12 | 1989-09-27 | Univ Arkansas | 高温超電導体及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04144955A (ja) * | 1989-05-29 | 1992-05-19 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物超電導物質及びその製造方法 |
| US5306698A (en) * | 1991-10-10 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Methods for producing Tl2 Ca2 Ba2 Cu3 oxide superconductors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803823B2 (ja) | 1998-09-24 |
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