JPH02129009A - 酸化物超伝導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体の製造方法Info
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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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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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〉
本発明は所望する組成比の酸化物超伝導体を製造する方
法に関する。
法に関する。
〈従来の技術〉
例えばビスマス系の酸化物超伝導体として、ビスマス（
Ｂ１）、ストロンチュウム（Ｓｒ）、カルシュラム（Ｃ
ａ）、銅（Ｃｕ）酸素（０）の組成比が（２＋ ２＋
Ｌ ２＋ ８）のＢ ｉ２Ｓ ｒ２ＣａＩＣｕ
２０８、組成比が（２１２１２＋ ３１ １０）のＢ
１２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０が知られている。そし
て、Ｂ １２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０は臨界温度Ｔｃ
が１００に級、Ｂ １２Ｓｒ２Ｃａｌｃｕ２０８は臨界
温度ＴＣが８０級であり、高温超伝導体としては組成比
が（２，２，２，３，１０）のものが優れている。
Ｂ１）、ストロンチュウム（Ｓｒ）、カルシュラム（Ｃ
ａ）、銅（Ｃｕ）酸素（０）の組成比が（２＋ ２＋
Ｌ ２＋ ８）のＢ ｉ２Ｓ ｒ２ＣａＩＣｕ
２０８、組成比が（２１２１２＋ ３１ １０）のＢ
１２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０が知られている。そし
て、Ｂ １２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０は臨界温度Ｔｃ
が１００に級、Ｂ １２Ｓｒ２Ｃａｌｃｕ２０８は臨界
温度ＴＣが８０級であり、高温超伝導体としては組成比
が（２，２，２，３，１０）のものが優れている。
従来、Ｂ １２ｓｒ２Ｃａｌｃｕ２０８の超伝導体薄膜
は、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料としてスパッタリン
グ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により組成比（２、２，２，
３，１０）のＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０の薄膜を形成
し、これを熱処理することにより製造している。
は、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料としてスパッタリン
グ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により組成比（２、２，２，
３，１０）のＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０の薄膜を形成
し、これを熱処理することにより製造している。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、第４図に示すように、組成比（２、２，
２，３，１０）が存在する相は組成比（２、２，１，２
，８）が存在する相に較べて高温で且つ狭い範囲あり、
更には、組成比（２，２゜２、 ３． １０）のものの
ペロブスカイト構造の工ビタキシャル成長層は組成比（
２，２，１，２゜８）のものに較べて長く必要であるた
め、組成比（２＋ ２１ ２９ ３１ １０） の
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０の薄膜を熱処理して超伝導
体を製造しても、この超伝導体はかなりの確率で組成比
（２゜２、 １． ２． ８）のものになってしまう。
２，３，１０）が存在する相は組成比（２、２，１，２
，８）が存在する相に較べて高温で且つ狭い範囲あり、
更には、組成比（２，２゜２、 ３． １０）のものの
ペロブスカイト構造の工ビタキシャル成長層は組成比（
２，２，１，２゜８）のものに較べて長く必要であるた
め、組成比（２＋ ２１ ２９ ３１ １０） の
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０の薄膜を熱処理して超伝導
体を製造しても、この超伝導体はかなりの確率で組成比
（２゜２、 １． ２． ８）のものになってしまう。
このため、高温超伝導体として優れる組成比（２，２゜
２、 ３． １０）の酸化物超伝導体の製造は、温度等
の条件が厳しく要求されてかなり困難であった。
２、 ３． １０）の酸化物超伝導体の製造は、温度等
の条件が厳しく要求されてかなり困難であった。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、Ｂ １
２ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０のＢｉ系酸化物超伝導体等
といった所望の組成比の超伝導体を容易に製造すること
ができる方法を提供することを目的とする。
２ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０のＢｉ系酸化物超伝導体等
といった所望の組成比の超伝導体を容易に製造すること
ができる方法を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明に係る酸化物超伝導体の製造方法は、酸化物超伝
導体の組成比を有した原料に該酸化物超伝導体の相平衡
状態を変更させる物質を含ませ、当該物質を含んだ原料
を熱処理して酸化物超伝導体を製造することを特徴とす
る。
導体の組成比を有した原料に該酸化物超伝導体の相平衡
状態を変更させる物質を含ませ、当該物質を含んだ原料
を熱処理して酸化物超伝導体を製造することを特徴とす
る。
く作用〉
例えば、Ｂ ｉ２ｓ ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物
超伝導体薄膜は、金属組成比（２，２，２，３）のＢｉ
、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕに加えてＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ
３０１０の相平衡状態を低温域側へ変更させる物質を含
ませてスパッタリング法等で薄膜を形成し、この薄膜を
酸素雰囲気中で熱処理することにより製造する。
超伝導体薄膜は、金属組成比（２，２，２，３）のＢｉ
、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕに加えてＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ
３０１０の相平衡状態を低温域側へ変更させる物質を含
ませてスパッタリング法等で薄膜を形成し、この薄膜を
酸素雰囲気中で熱処理することにより製造する。
〈実施例〉
本発明の酸化物超伝導体の製造方法を、Ｂｉ２５ｒ２Ｃ
ａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝導体を製造する実施例に
基づいて説明する。
ａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝導体を製造する実施例に
基づいて説明する。
笈」ｆｉａ廻
本実施例では、組成比（２，２，２，３）となるＢｉ、
Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超伝
導体の相平衡状態を低温域へ変更させる物質としてＣｕ
Ｏを含ませ、当該物質を含んだ原料により基板上に薄膜
を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱処理してＢ ｉ
２Ｓ ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝導体薄膜を
製造した。
Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超伝
導体の相平衡状態を低温域へ変更させる物質としてＣｕ
Ｏを含ませ、当該物質を含んだ原料により基板上に薄膜
を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱処理してＢ ｉ
２Ｓ ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝導体薄膜を
製造した。
ＣｕＯを含んだ原料により基板上に薄膜を形成する手段
としては、ＣｕＯを含んだ原料をターゲットとしたスパ
ッタリング法を用いた。尚、薄膜を形成する手段として
は、ＣｕＯを含んだ原料を蒸発源とした蒸着法、あるい
は、Ｂ１、Ｓｒ、ＣａＳ Ｃｕを組成比（２，２，２，
３）となるよう各分圧で制御しこれにＣｕＯを付加させ
るようにしたＣＶＤ法を用いてもよい。
としては、ＣｕＯを含んだ原料をターゲットとしたスパ
ッタリング法を用いた。尚、薄膜を形成する手段として
は、ＣｕＯを含んだ原料を蒸発源とした蒸着法、あるい
は、Ｂ１、Ｓｒ、ＣａＳ Ｃｕを組成比（２，２，２，
３）となるよう各分圧で制御しこれにＣｕＯを付加させ
るようにしたＣＶＤ法を用いてもよい。
そして、薄膜を大気中で１００時間熱処理して酸化物超
伝導体薄膜を得た。
伝導体薄膜を得た。
金属組成比（２，２，２，３）のＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕ３０１０（分子ｔ１０２３．９）に対するＣＵＯ（分
子量７９．５）の処置（重量％）と熱処理温度（°Ｃ）
とを種々変更したターゲットを用いて成膜した酸化物超
伝導体薄膜をＸ線回折により相同定して得た相平衡状態
を第１図に示す。同図中、Ｏ印はＢ ｉ２ｓ ｒ２Ｃａ
２Ｃｕ３０１０が主相である状態、Δ印はＢ ｉ２ｓ
ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０とＢｉ２５ｒ２Ｃａｌｃｕ２０
８とがほぼ半々の状態、Ｘ印はＢ １２Ｓｒ２Ｃａｌｃ
ｕ２０８が主相である状態を示している。
ｕ３０１０（分子ｔ１０２３．９）に対するＣＵＯ（分
子量７９．５）の処置（重量％）と熱処理温度（°Ｃ）
とを種々変更したターゲットを用いて成膜した酸化物超
伝導体薄膜をＸ線回折により相同定して得た相平衡状態
を第１図に示す。同図中、Ｏ印はＢ ｉ２ｓ ｒ２Ｃａ
２Ｃｕ３０１０が主相である状態、Δ印はＢ ｉ２ｓ
ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０とＢｉ２５ｒ２Ｃａｌｃｕ２０
８とがほぼ半々の状態、Ｘ印はＢ １２Ｓｒ２Ｃａｌｃ
ｕ２０８が主相である状態を示している。
この相平衡状態図から明らかなように、ＣｕＯの添加量
に応じて、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの組成比が（２，２
，２，３）である超伝導体薄膜の存在する相が低温域へ
拡大することが確認された。
に応じて、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの組成比が（２，２
，２，３）である超伝導体薄膜の存在する相が低温域へ
拡大することが確認された。
第ｊ」（虹伍
本実施例では、組成比（２，２，２，３）となるＢｉ、
ＳｒＳ Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超
伝導体の相平衡状態を低温域へ変更させる物質としてＢ
ｉ Ｏ１，５を含ませ、当該物質を含んだ原料により
基板上に薄膜を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱処
理してＢ １２ｓｂ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝
導体薄膜を製造した。
ＳｒＳ Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超
伝導体の相平衡状態を低温域へ変更させる物質としてＢ
ｉ Ｏ１，５を含ませ、当該物質を含んだ原料により
基板上に薄膜を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱処
理してＢ １２ｓｂ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝
導体薄膜を製造した。
Ｂ１０１．５を含んだ原料により基板上に薄膜を形成す
る手段としては、Ｂ１０１．５を含んだ原料をり−ゲッ
トとしたスパッタリング法を用いた。尚、薄膜を形成す
る手段としては、Ｂ１０１．５を含んだ原料を蒸発源と
した蒸着法、あるいは、Ｂｉ、Ｓｒ、 Ｃａ５Ｃｕｆ
ｉ：組成比（２，’２． ２． ３）となるよう各分圧
で制御しこれにＢ１０１．５を付加させるようにしたＣ
ＶＤ法を用いてもよい。
る手段としては、Ｂ１０１．５を含んだ原料をり−ゲッ
トとしたスパッタリング法を用いた。尚、薄膜を形成す
る手段としては、Ｂ１０１．５を含んだ原料を蒸発源と
した蒸着法、あるいは、Ｂｉ、Ｓｒ、 Ｃａ５Ｃｕｆ
ｉ：組成比（２，’２． ２． ３）となるよう各分圧
で制御しこれにＢ１０１．５を付加させるようにしたＣ
ＶＤ法を用いてもよい。
そして、薄膜を大気中で１００時間熱処理して酸化物超
伝導体薄膜を得た。
伝導体薄膜を得た。
金属組成比（２，２，２，３）のＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕ ３０１０に対する原料中のＢ１０１．５（分子量２
３３）の性徴（重量％）と薄膜の熱処理温度（℃）とを
種々変更して得た酸化物超伝導体薄膜をＸ線回折により
相同定した相平衡状態を第２図に示す。同図中、○印は
Ｂ ｊ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０が主相である状態、
Δ印はＢ ｉ２Ｓ ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０とＢ １２
ｓｒ２Ｃａｌｃｕ２０８とがほぼ半々の状態、Ｘ印はＢ
ｉ２ｓ ｒ２Ｃａｌｃｕ２０Ｂが主相である状態を示
している。
ｕ ３０１０に対する原料中のＢ１０１．５（分子量２
３３）の性徴（重量％）と薄膜の熱処理温度（℃）とを
種々変更して得た酸化物超伝導体薄膜をＸ線回折により
相同定した相平衡状態を第２図に示す。同図中、○印は
Ｂ ｊ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０が主相である状態、
Δ印はＢ ｉ２Ｓ ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０とＢ １２
ｓｒ２Ｃａｌｃｕ２０８とがほぼ半々の状態、Ｘ印はＢ
ｉ２ｓ ｒ２Ｃａｌｃｕ２０Ｂが主相である状態を示
している。
この相平衡状態図から明らかなように、Ｂ１０１．５の
添加量に応じて、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの組成比が（
２１２５２，３）である超伝導体薄膜の存在する相が低
温域へ拡大することが確認された。
添加量に応じて、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの組成比が（
２１２５２，３）である超伝導体薄膜の存在する相が低
温域へ拡大することが確認された。
箋旦！丘ヨ
本実施例では、組成比（２，２，２，３）となるＢｉ、
Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超伝
導体の相平衡状態を低温域へ変更させろ物質としてＣｕ
０−ＢｉＯｌ、５を含ませ、当該物質を含んだ原料によ
り基板上に薄膜を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱
処理してＢｉ２５ｂ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝
導体薄膜を製造した。
Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを原料とし、これにＢｉ系酸化物超伝
導体の相平衡状態を低温域へ変更させろ物質としてＣｕ
０−ＢｉＯｌ、５を含ませ、当該物質を含んだ原料によ
り基板上に薄膜を形成し、この薄膜を酸素雰囲気中で熱
処理してＢｉ２５ｂ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０の酸化物超伝
導体薄膜を製造した。
ＣｕＯ・Ｂ ｉ Ｏ１，５を含んだ原料により基板上に
薄膜を形成する手段としては、ＣｕＯ・ＢｉＯｌ。
薄膜を形成する手段としては、ＣｕＯ・ＢｉＯｌ。
５を含んだ原料をターゲットとしたスパッタリング法を
用いた。尚、薄膜を形成する手段としては、Ｃｕ０−Ｂ
ｉＯｌ、５を含んだ原料を蒸発源とした蒸着法、あるい
は、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを組成比＜２ｐ ２＋
２１ ａ）となるよう各分圧で制御しこれにＣｕ０
−ＢｉＯｌ、５を付加させるようにしたＣＶＤ法を用い
てもよい。
用いた。尚、薄膜を形成する手段としては、Ｃｕ０−Ｂ
ｉＯｌ、５を含んだ原料を蒸発源とした蒸着法、あるい
は、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕを組成比＜２ｐ ２＋
２１ ａ）となるよう各分圧で制御しこれにＣｕ０
−ＢｉＯｌ、５を付加させるようにしたＣＶＤ法を用い
てもよい。
そして、薄膜を大気中で１００時間熱処理して酸化物超
伝導体薄膜を得た。
伝導体薄膜を得た。
金属組成比（２，２，２，３）のＢｉ２Ｃｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕ ３０１０に対する。原料中のＣｕＣｌＢ１０１゜５
（分子量３１２．５）の性徴（重量％）と薄膜の熱処理
温度（°Ｃ）とを種々変更して得た酸化物超伝導体薄膜
をＸ線回折により相同定した相平衡状態を第３図に示す
。同図中、Ｏ印はＢｉ２５ｒ２Ｃａ２ｃｕ３０１０が主
相である状態、Δ印はＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０
とＢ ｉ２Ｓ ｒ２Ｃａｌｃ ｕ２０８とがほぼ半々の
状態、Ｘ印はＢ ｉ２ｓ ｒ２ｃａｌｃｕ２０８が主相
である状態を示している。
ｕ ３０１０に対する。原料中のＣｕＣｌＢ１０１゜５
（分子量３１２．５）の性徴（重量％）と薄膜の熱処理
温度（°Ｃ）とを種々変更して得た酸化物超伝導体薄膜
をＸ線回折により相同定した相平衡状態を第３図に示す
。同図中、Ｏ印はＢｉ２５ｒ２Ｃａ２ｃｕ３０１０が主
相である状態、Δ印はＢｉ２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１０
とＢ ｉ２Ｓ ｒ２Ｃａｌｃ ｕ２０８とがほぼ半々の
状態、Ｘ印はＢ ｉ２ｓ ｒ２ｃａｌｃｕ２０８が主相
である状態を示している。
この相平衡状態図から明らかなように、ＣｕＯ・Ｂ１０
１．５の添加量に応じて、Ｂｉ、ＳｒＳ Ｃａ、Ｃｕの
組成比が（２，２，２，３）である超伝導体薄膜の存在
する相が低温域へ拡大することが確認された。
１．５の添加量に応じて、Ｂｉ、ＳｒＳ Ｃａ、Ｃｕの
組成比が（２，２，２，３）である超伝導体薄膜の存在
する相が低温域へ拡大することが確認された。
上記各実施例は代表的な熱処理条件の基で行ったもので
あり、酸化物超伝導体の熱処理集注として用いられてい
る他の条件の基でも本発明は同様な効果を奏する。また
、本発明は薄膜以外の酸化物超伝導体の製造にも勿論適
用することができる。
あり、酸化物超伝導体の熱処理集注として用いられてい
る他の条件の基でも本発明は同様な効果を奏する。また
、本発明は薄膜以外の酸化物超伝導体の製造にも勿論適
用することができる。
また、Ｂｉ系以外の酸化物超伝導体においても相平衡状
態を変更させる物質を添加することにより上記実施例と
同様な効果が得られる。
態を変更させる物質を添加することにより上記実施例と
同様な効果が得られる。
〈効果〉
本発明の酸化物超伝導体の製造方法によれば、酸化物超
伝導体の相平衡状態を変更させる物質を含ませて熱処理
するようにしたため、所望の組成比の酸化物超伝導体を
容易に得ることができる。
伝導体の相平衡状態を変更させる物質を含ませて熱処理
するようにしたため、所望の組成比の酸化物超伝導体を
容易に得ることができる。
従って、高温超伝導体として優れろＢｉ２５ｒ２Ｃａ２
ｃｕ３０ｘ等の酸化物超伝導体を比較的緩やかな温度条
件の基で製造することができ、製造効率、製造コスト等
の面で多大なる効果を′有する。
ｃｕ３０ｘ等の酸化物超伝導体を比較的緩やかな温度条
件の基で製造することができ、製造効率、製造コスト等
の面で多大なる効果を′有する。
第１図は本発明の第１実施例に係る相平衡状態図、第２
図は本発明の第２実施例に係る相平衡状態図、第３図は
本発明の第３実施例に係る相平衡状態図、第４図は温度
と組成比層との関係を示す図である。 特許出願人 三菱金属株式会社代理人 弁理士
桑 井 清 −（外１名）ＣａＯの爵加量 （
！量２） 第１
図は本発明の第２実施例に係る相平衡状態図、第３図は
本発明の第３実施例に係る相平衡状態図、第４図は温度
と組成比層との関係を示す図である。 特許出願人 三菱金属株式会社代理人 弁理士
桑 井 清 −（外１名）ＣａＯの爵加量 （
！量２） 第１
Claims (1)
- 酸化物超伝導体の組成比を有した原料に該酸化物超伝導
体の相平衡状態を変更させる物質を含ませ、当該物質を
含んだ原料を熱処理して酸化物超伝導体を製造すること
を特徴とする酸化物超伝導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280066A JPH02129009A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280066A JPH02129009A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129009A true JPH02129009A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17619829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280066A Pending JPH02129009A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8539804B2 (en) | 2006-06-30 | 2013-09-24 | Abb Ab | Method and device for controlling a roll gap |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH02199056A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-08-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｂｉ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ系複合酸化物超電導体 |
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1988
- 1988-11-04 JP JP63280066A patent/JPH02129009A/ja active Pending
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