JPH02133305A - R―Tl―Sr―Ca―Cu―O系超伝導性組成物及びその製造方法 - Google Patents
R―Tl―Sr―Ca―Cu―O系超伝導性組成物及びその製造方法Info
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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】
本発明は一般的に言えば高温超伝導体に関するものであ
る。更に詳しくは新規な高温超伝導体及びその製造方法
に関する。
る。更に詳しくは新規な高温超伝導体及びその製造方法
に関する。
種々の超伝導体系が知られている。本発明者は、次の特
許出願をして超伝導及び/又はその製造方法を開示した
。
許出願をして超伝導及び/又はその製造方法を開示した
。
米国特許出願第144.114号明細書はTl−R−X
−Yの組成(Rは2A族元素から選ばれ、Xは1B族元
素から選ばれ、Yは6A族元素から選ばれる)を有する
高温超伝導体を開示している。
−Yの組成(Rは2A族元素から選ばれ、Xは1B族元
素から選ばれ、Yは6A族元素から選ばれる)を有する
高温超伝導体を開示している。
米国特許出願第155.247号明細書はTlR−Ba
−Cu−0の組成(Rはバリウムを除<2A族元素であ
る)、又はTl−8r−Cu−Oの組成を有する高温超
伝導体を開示している。
−Cu−0の組成(Rはバリウムを除<2A族元素であ
る)、又はTl−8r−Cu−Oの組成を有する高温超
伝導体を開示している。
その態様において、Rはストロンチウム又はカルシウム
のどちらかである。
のどちらかである。
米国特許出願第082.222号明細書はTbR−Ba
−Cu−0の組成(Rはプラセオジム、セリウム及びテ
ルビウムを除く希土類金属の群から選ばれる)を有する
高温超伝導体を開示している。
−Cu−0の組成(Rはプラセオジム、セリウム及びテ
ルビウムを除く希土類金属の群から選ばれる)を有する
高温超伝導体を開示している。
米国特許出願第089,067号明細書はR−Ba−C
u−0の組成(Rはプラセオジム、セリウム及びテルビ
ウムを除く希土類金属の群から選ばれる)を有する高温
超伝導体を開示している。
u−0の組成(Rはプラセオジム、セリウム及びテルビ
ウムを除く希土類金属の群から選ばれる)を有する高温
超伝導体を開示している。
米国特許出願第236.502号明細書はTl−Ba−
Ca−Cu−0系超伝導体の製造方法を開示している。
Ca−Cu−0系超伝導体の製造方法を開示している。
本出願人はまた本出願と同時に、rTl−Sr−Ca−
Cu−0系超伝導体及びその製造方法Jという名称で特
許出願をした。この特許出願は式T I−8r−Ca−
Cu−0を有する高温超伝導体及びその製造方法を開示
している。
Cu−0系超伝導体及びその製造方法Jという名称で特
許出願をした。この特許出願は式T I−8r−Ca−
Cu−0を有する高温超伝導体及びその製造方法を開示
している。
新規超伝導体はいろいろの理由で望ましい。新規な超伝
導体は、(+1酸化物超伝導についての正しい理論の発
見を促進し、(2)より高温の超伝導体、室温超伝導体
についてさえもその研究の方向付けがなされ、(3)超
伝導性成分をより低いコストで扱うことができ、そして
(4)低いコストで製造が可能となる。更に、Tlを含
む超伝導系においては、Tlには毒性があるという欠点
がある。
導体は、(+1酸化物超伝導についての正しい理論の発
見を促進し、(2)より高温の超伝導体、室温超伝導体
についてさえもその研究の方向付けがなされ、(3)超
伝導性成分をより低いコストで扱うことができ、そして
(4)低いコストで製造が可能となる。更に、Tlを含
む超伝導系においては、Tlには毒性があるという欠点
がある。
それ故、Tlの量の少ない超伝導系が望ましい。
従って、新規な高温超伝導体が必要である。
発明の要約
本発明は、液体窒素の温度よりも高い転移温度を有する
多くの新規な高温超伝導体を与える、新規な超伝導体系
を提供するものであり、これらは今日までの総ての高温
超伝導体に比べて独特のものである。
多くの新規な高温超伝導体を与える、新規な超伝導体系
を提供するものであり、これらは今日までの総ての高温
超伝導体に比べて独特のものである。
本発明は6つの元素:
M−A−B−C−D−E
(ここで、
M、A、B、C及びDは金属元素であり、Eは非金属元
素である) を含む系からなる。
素である) を含む系からなる。
Mは金属元素、Aは3A族元素、B及びCは2A族元素
、Dは1B族元素、Eは6A族元素であるのが好ましい
。
、Dは1B族元素、Eは6A族元素であるのが好ましい
。
好ましい態様において、Mは希土類であり、La、Pr
、Nd55m、Eu、Gd、Tb。
、Nd55m、Eu、Gd、Tb。
Dy、Ho5Er、Tm5Yb、Lu及びYを含み、A
はタリウム(Tl)、Bはストロンチウム(Sr)、C
はカルシウム(Ca) 、Dは銅(Cu)、モしてEは
酸素(0)である。
はタリウム(Tl)、Bはストロンチウム(Sr)、C
はカルシウム(Ca) 、Dは銅(Cu)、モしてEは
酸素(0)である。
本発明の一つの態様において、超伝導体はP r −T
l−Sr−Ca−Cu−0の式を有する。
l−Sr−Ca−Cu−0の式を有する。
本発明の別の態様において、超伝導体はTb−Tl−S
r−Ca−Cu−0 の式を有する。
r−Ca−Cu−0 の式を有する。
本発明のもう一つの態様において、ほぼ化学量論量で式
%式%
(式中、
又は0.1より大きく、10より小さい、yは0より大
きいか又は等しく、10より小さいか又は等しい、 2は0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 y+zは0.1より大きく、20より小さい、Uは0.
1より大きく、20より小さい、Vはx+y+z+uよ
り大きく、5+x+y+z+uより小さい、そして Rは希土類金属である) を有する。
きいか又は等しく、10より小さいか又は等しい、 2は0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 y+zは0.1より大きく、20より小さい、Uは0.
1より大きく、20より小さい、Vはx+y+z+uよ
り大きく、5+x+y+z+uより小さい、そして Rは希土類金属である) を有する。
本発明は高温超伝導体を製造方法も提供する。
その方法は、酸素を流しながら、約り50℃〜約100
0℃の温度で製造するものである。
0℃の温度で製造するものである。
従って、本発明の効果は転移温度が高い数多くの新規な
超伝導系を提供するものである。
超伝導系を提供するものである。
本発明の更に別の効果は、より高温の超伝導体、即ち室
温超伝導体さえも製造できる多くの物質系が提供される
ということである。
温超伝導体さえも製造できる多くの物質系が提供される
ということである。
更に別の効果は、迅速に加工できる新規な高温超伝導体
を多く提供することである。
を多く提供することである。
更に、本発明の効果は新規な高温超伝導体を提供するこ
とである。
とである。
なお更に別の効果は高温超伝導体を迅速に製造する方法
を提供することである。
を提供することである。
本発明の別の特徴及び効果は、以下の説明並びに図面か
ら明らかとなろう。
ら明らかとなろう。
好ましい態様の詳細な説明
本発明は、転移温度が液体窒素の温度よりも高い相を有
する新規な多くの超伝導体を与える新規な超伝導系を提
供する。本発明はまた元素の置換及び製造処理法を変え
ることによりより高温の超伝導体、即ち室温超伝導体さ
えも製造できる多くの新規な材料系を与える。更に、本
発明は新規な高温の超伝導体を製造する方法も提供する
。
する新規な多くの超伝導体を与える新規な超伝導系を提
供する。本発明はまた元素の置換及び製造処理法を変え
ることによりより高温の超伝導体、即ち室温超伝導体さ
えも製造できる多くの新規な材料系を与える。更に、本
発明は新規な高温の超伝導体を製造する方法も提供する
。
本発明は、次の6つの元素を含む超伝導系からなる。即
ち、 M−A−B−C−D−E (式中、MSASB、C及びDは金属元素、そして、E
は非金属元素である。) 好ましくは、Mは金属元素であり、Aは3A族元素であ
り、B及びCは2A族元素であり、Dは1B族元素であ
り、そしてEは6A族元素である。
ち、 M−A−B−C−D−E (式中、MSASB、C及びDは金属元素、そして、E
は非金属元素である。) 好ましくは、Mは金属元素であり、Aは3A族元素であ
り、B及びCは2A族元素であり、Dは1B族元素であ
り、そしてEは6A族元素である。
好ましい態様においてMは希土類(LaSPr。
Nd、Sm5Eu、Gd、Tb、Dy5Ho。
E r、Tm、Yb、Lu及びYを包含する)であり、
Aはタリウム(Tl)、Bはストロンチウム(Sr)、
Cはカルシウム(Ca) 、Dは銅(Cu)、そしてE
は酸素(0)である。
Aはタリウム(Tl)、Bはストロンチウム(Sr)、
Cはカルシウム(Ca) 、Dは銅(Cu)、そしてE
は酸素(0)である。
好ましい態様では、本発明の超伝導体は次の式%式%
(式中、R=La1Pr、Nd、Sm、Eu。
Gd、Tb、Dy、Ho、E rSTm、Yb。
Lu及びY)
本発明者は、上記式を有する超伝導体は液体窒素の温度
以上で超伝導性を有することを見いだした。今のところ
、液体窒素温度より高い超伝導系として、希土類−Ba
−Cu−0(90K)、T l−Ba−Cu −0(9
0K) 、B i−Sr −Ca−Cu−0(110K
)及びTl−Ba−Ca−Cu−0(120K)が知ら
れている。本発明のR−T I −Sr−Ca−Cu−
0系は5番目の液体窒素温度より高い超伝導系である。
以上で超伝導性を有することを見いだした。今のところ
、液体窒素温度より高い超伝導系として、希土類−Ba
−Cu−0(90K)、T l−Ba−Cu −0(9
0K) 、B i−Sr −Ca−Cu−0(110K
)及びTl−Ba−Ca−Cu−0(120K)が知ら
れている。本発明のR−T I −Sr−Ca−Cu−
0系は5番目の液体窒素温度より高い超伝導系である。
本発明は、より低いコストでもって、より高い温度で使
用できる多くの新規な超伝導体を提供するものである。
用できる多くの新規な超伝導体を提供するものである。
更に、本発明の新規な高温超伝導体は迅速に製造できる
。
。
好ましい態様では、新規な超伝導系の超伝導体は次のほ
ぼ化学量論量の式、 RTl Sr Ca Cu Ox y
z uv(式中、 Xは0より大きく、10より小さい、 yは0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 2は0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 y+zは0.1より大きく、20より小さい、Uは0.
1より大きく、20より小さい、Vはx+y+z+uよ
り大きく、5+x+y+z+uより小さい、そして Rは希土類金属である) 以下に、新規な高温R−T l −8r−Ca −0の
超伝導体を製造する方法の実施例を示u す。
ぼ化学量論量の式、 RTl Sr Ca Cu Ox y
z uv(式中、 Xは0より大きく、10より小さい、 yは0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 2は0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 y+zは0.1より大きく、20より小さい、Uは0.
1より大きく、20より小さい、Vはx+y+z+uよ
り大きく、5+x+y+z+uより小さい、そして Rは希土類金属である) 以下に、新規な高温R−T l −8r−Ca −0の
超伝導体を製造する方法の実施例を示u す。
実施例 I
A 次の薬剤を行った。
f. La、、03
2、 Tl203
3、 SrCO3
4CaCO3
5、Cu0
B 次の方法を用いた。
f. S r CO3、Ca CO3及びCuOの、
モル比が2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
モル比が2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
2、 この混合物を何回か中間で粉砕処理をしながら、
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
3、 加熱した混合物を冷却し、粉砕して、Sr2Ca
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
4、 La2O3、Tl2O3及びS「2Ca2Cu3
07の、モル比が1+2:2:2:3(La:Tl:S
r:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレット
を得た。
07の、モル比が1+2:2:2:3(La:Tl:S
r:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレット
を得た。
5、 管状の炉を酸素を流しながら、900’Cに加熱
した。
した。
6、 ペレットを白金ボートに入れ、そのボートを管状
炉内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
炉内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
7、 次いで、ペレットを室温にまで炉内冷却した。
この方法で得られたサンプルは液体窒素温度より上で超
伝導性があることが分かった。この実施例によるサンプ
ルについて抵抗−温度の関係を第1図(曲線La)及び
第2図(曲線La1)に示す。このサンプルは液体窒素
の温度で抵抗が0になった。
伝導性があることが分かった。この実施例によるサンプ
ルについて抵抗−温度の関係を第1図(曲線La)及び
第2図(曲線La1)に示す。このサンプルは液体窒素
の温度で抵抗が0になった。
実施例 2
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにPr2O3を用いた。
わりにPr2O3を用いた。
この方法で得られたサンプルは液体窒素の温度よりも高
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Pr)及び第2図
(曲線Pr3)に示す。
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Pr)及び第2図
(曲線Pr3)に示す。
第3図はこのサンプルのaCサセプチビリチーー温度の
関係(第3図の曲線Pr12223)を示したものであ
る。
関係(第3図の曲線Pr12223)を示したものであ
る。
実施例 3
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにN d 203を用いた。
わりにN d 203を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Nd)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Nd)に示す
。
実施例 4
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにSm2O3を用いた。
わりにSm2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Sm)に示し
た。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Sm)に示し
た。
実施例 5
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにEu2O3を用いた。
わりにEu2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Eu)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Eu)に示す
。
実施例 6
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにGd2O3を用いた。
わりにGd2O3を用いた。
この方法で得られたサンプルは液体窒素の温度よりも高
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Gd)に示す。
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Gd)に示す。
実施例 7
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La Oの代
わりにTb4O7を用いた。
わりにTb4O7を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Tb)に示し
た。第3図はこのサンプルのaCサセプチビリチーー温
度の関係(第3図の曲線Tb12223)を示す。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Tb)に示し
た。第3図はこのサンプルのaCサセプチビリチーー温
度の関係(第3図の曲線Tb12223)を示す。
実施例 8
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにD y 203を用いた。
わりにD y 203を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Dy)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Dy)に示す
。
実施例 9
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりに11o203を用いた。
わりに11o203を用いた。
この方法で得られたサンプルは液体窒素の温度よりも高
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Ho)に示す。
い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサンプ
ルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Ho)に示す。
実施例 10
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La Oの代
わりにEr2O3を用いた。
わりにEr2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Er)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Er)に示す
。
実施例 11
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにTm2O3を用いた。
わりにTm2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Tm)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Tm)に示す
。
実施例 12
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La Oの代
わりにYb2O3を用いた。
わりにYb2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線yb)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線yb)に示す
。
実施例 13
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La Oの代
わりにLu2O3を用いた。
わりにLu2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Lu)に示す
。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Lu)に示す
。
実施例 14
実施例1と同じ方法を行った。ただし、La2O3の代
わりにY2O3を用いた。
わりにY2O3を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Y)に示す。
も高い温度で超伝導性を示した。この方法で得られたサ
ンプルの抵抗−温度の関係は第1図(曲線Y)に示す。
実施例 15
A 次の薬剤を用いた。
f. La、、03
2 Tl203
3、 S r CO3
4、Ca CO3
5、Cu0
B 次の方法を行った。
f. SrCO3、CaCO3及びCuOの、モル比が
2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
2、 この混合物を何回か中間で粉砕処理をしながら、
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
3、 加熱した混合物を冷却し、粉砕して、Sr2Ca
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
4、 La2O3、及びS r 2 Ca 2 Cu
30yの、原子モル比が1 :2:2:3 (La:S
r:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレット
を得た。
30yの、原子モル比が1 :2:2:3 (La:S
r:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレット
を得た。
5、 空気中であるいは酸素を流しながら、950℃で
3〜10分間加熱した。
3〜10分間加熱した。
6、 管状炉を酸素を流しながら900℃に加熱した。
7.0.1〜約0.2グラムのTl2O3を白金ボート
に入れ、それを石英ボートに入れ、加熱したペレットを
白金ボートの上に置いた。
に入れ、それを石英ボートに入れ、加熱したペレットを
白金ボートの上に置いた。
8、 石英ボートとその内容物とを管状炉に入れ、温度
と酸素の流れを2〜約5分間維持した。
と酸素の流れを2〜約5分間維持した。
9、 次いで石英ボートを内容物と共に室温に炉内冷却
した。
した。
このようにして得られたサンプルは液体窒素の温度より
上で超伝導性を示した。
上で超伝導性を示した。
実施例 16
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにPr2O3を用いた。
代わりにPr2O3を用いた。
実施例 17
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにNd2O3を用いた。
代わりにNd2O3を用いた。
実施例 18
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにSm2O3を用いた。
代わりにSm2O3を用いた。
実施例 19
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにEu2O3を用いた。
代わりにEu2O3を用いた。
実施例 20
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにGd2O3を用いた。
代わりにGd2O3を用いた。
実施例 21
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにTb4o7を用いた。
代わりにTb4o7を用いた。
実施例 22
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにD y 203を用いた。
代わりにD y 203を用いた。
実施例 23
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにHo2o3を用いた。
代わりにHo2o3を用いた。
実施例 24
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにE「2o3を用いた。
代わりにE「2o3を用いた。
実施例 25
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにTm2o3を用いた。
代わりにTm2o3を用いた。
実施例 26
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La2O3の
代わりにYb2O3を用いた。
代わりにYb2O3を用いた。
実施例 27
実施例15と同じ方法を行った。ただし、L a 20
3の代わりにLu2O3を用いた。
3の代わりにLu2O3を用いた。
実施例 28
実施例15と同じ方法を行った。ただし、La Oの
代わりにY2O3を用いた。
代わりにY2O3を用いた。
実施例 29
A 次の薬剤を用いた。
+、 Pr203
2、Tl203
3、 S r COa
4、 Ca CO3
5、Cu0
B 次の方法を行った。
f. S r C2O3、Ca C03及びCuOの
、モル比が2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
、モル比が2:2:3の混合物を完全に粉砕した。
2、 この混合物を何回か中間で粉砕処理をしながら、
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
3、 加熱した混合物を冷却し、粉砕して、Sr2Ca
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
2Cu307の一般組成を持つ粉末を得た。
4、 Pr2O3、Tl2O3及びSr2Ca2Cu3
07の、原子モル比が1:2:2:2:3(Pr:Tl
:Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレ
ットを得た。
07の、原子モル比が1:2:2:2:3(Pr:Tl
:Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペレ
ットを得た。
5、 管状の炉を酸素を流しながら、950℃に加熱し
た。
た。
6、 ペレットを白金ボートに入れ、そのボートを管状
炉内に置き、温度と酸素の流れを2分間維持した。
炉内に置き、温度と酸素の流れを2分間維持した。
7、 次いで、ペレットを入れた白金ボートを室温にま
で炉内冷却した。
で炉内冷却した。
この方法で得られたサンプルは液体窒素温度より上で超
伝導性があることが分かった。この実施例によるサンプ
ルについてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線Pr2
)に示す。このサンプルは液体窒素の温度で抵抗が0に
なった。
伝導性があることが分かった。この実施例によるサンプ
ルについてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線Pr2
)に示す。このサンプルは液体窒素の温度で抵抗が0に
なった。
実施例 30
A 次の薬剤を用いた。
f. Pr203
2、Tl203
3、 SrCO3
4、Ca CO3
5、Cu0
B 次の方法を行った。
f. S r CO1Ca CO3及びCuO1のモ
ル比が2:4:5の混合物を完全に粉砕した。
ル比が2:4:5の混合物を完全に粉砕した。
2、 この混合物を何回か中間で粉砕処理をしながら、
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
3、 加熱した混合物を冷却し、粉砕して、S r
Ca Cus Onの一般組成を持つ粉末を得た。
Ca Cus Onの一般組成を持つ粉末を得た。
4゜ Pr2O3、Tl2O3及びSr2Ca4Cus
O+tの、原子モル比が1:1:2:4:5(Pr:T
l:Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペ
レットを得た。
O+tの、原子モル比が1:1:2:4:5(Pr:T
l:Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧してペ
レットを得た。
5、 管状の炉を酸素を流しながら、900℃に加熱し
た。
た。
6 ペレットを白金ボートに入れ、そのボートを管状炉
内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
7、 次いで、ペレットを710℃で酸素を流しながら
10時間アニールし、室温にまで炉内冷却した。
10時間アニールし、室温にまで炉内冷却した。
この方法で得られたサンプルは液体窒素温度より上で超
伝導性があることが分かった。この実施例の方法による
サンプルについてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線
Pr1)に示す。
伝導性があることが分かった。この実施例の方法による
サンプルについてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線
Pr1)に示す。
実施例 31
実施例30と同じ方法を行った。ただし、Pr2O3の
代わりにTb4O7を用いた。
代わりにTb4O7を用いた。
この方法により得られたサンプルは液体窒素の温度より
も高い温度で超伝導性を示した。この実施例の方法で得
られたサンプルのdc低抵抗温度の関係は第2図(曲線
Tb2)に示す。
も高い温度で超伝導性を示した。この実施例の方法で得
られたサンプルのdc低抵抗温度の関係は第2図(曲線
Tb2)に示す。
実施例 32
A 次の薬剤を用いた。
f. Tb407
2゜ Tl203
3、 SrCO3
4、Ca CO3
5、Cu0
B 次の方法を行った。
f. S r CO3、Ca CO3及びCuOの、
モル比が2:4:5の混合物を完全に粉砕した。
モル比が2:4:5の混合物を完全に粉砕した。
2、 この混合物を何回か中間で粉砕処理をしながら、
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
空気中で950℃で少なくとも24時間加熱した。
3、 加熱した混合物を冷却し、粉砕して、S r 2
Ca t、 Cu s O+tの一般組成を持つ粉末
を得た。
Ca t、 Cu s O+tの一般組成を持つ粉末
を得た。
4、 Tb4O7、Tl2O3及びSr2Ca4Cu
s O1rの、原子モル比が1;1:2=4=5(Tb
:Tl二Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧し
てペレットを得た。
s O1rの、原子モル比が1;1:2=4=5(Tb
:Tl二Sr:Ca:Cu)の混合物を粉砕し、加圧し
てペレットを得た。
5、 管状の炉を酸素を流しながら、950℃に加熱し
た。
た。
6、 ペレットを白金ボートに入れ、そのボートを管状
炉内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
炉内に置き、温度と酸素の流れを3分間維持した。
7、 次いで、ペレットを空気中で急冷し、室温にまで
冷却した。
冷却した。
この方法で得られたサンプルは液体窒素温度より上で超
伝導性があることが分かった。この方法によるサンプル
についてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線Tb1)
に示す。
伝導性があることが分かった。この方法によるサンプル
についてdc低抵抗温度の関係を第2図(曲線Tb1)
に示す。
上記好ましい態様の種々の変形は当業界にとっては明ら
かであろう。そのような変形は本発明の思想並びに範囲
から逸脱することなくまたその意図する効果を減するこ
とな〈実施できる。それ故、そのような変形は特許請求
の範囲に記載の範囲に入るものとする。
かであろう。そのような変形は本発明の思想並びに範囲
から逸脱することなくまたその意図する効果を減するこ
とな〈実施できる。それ故、そのような変形は特許請求
の範囲に記載の範囲に入るものとする。
第1図は一般組成RTl2Sr2Ca2Cu3012の
サンプル(R=LaSCe、Pr、Nd。 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho5Er。 Tm、Yb5Lu及びY)のac (5Khz)抵抗−
温度の関係を図示したグラフである。第2図はLa−T
I −8r−Ca−Cu−0、PrT l−8r−C
a−Cu−0及びTb−Tl−Sr−Ca−Cu−0の
サンプルのdc低抵抗温度の関係を図示したグラフであ
る。第3図はPr−T I −Sr−Ca−Cu−0及
びTb−Tl−8r−Ca−Cu−0のサンプルのaC
(5Khz)サセプチビリチーー温度の関係を図示した
グラフである。
サンプル(R=LaSCe、Pr、Nd。 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho5Er。 Tm、Yb5Lu及びY)のac (5Khz)抵抗−
温度の関係を図示したグラフである。第2図はLa−T
I −8r−Ca−Cu−0、PrT l−8r−C
a−Cu−0及びTb−Tl−Sr−Ca−Cu−0の
サンプルのdc低抵抗温度の関係を図示したグラフであ
る。第3図はPr−T I −Sr−Ca−Cu−0及
びTb−Tl−8r−Ca−Cu−0のサンプルのaC
(5Khz)サセプチビリチーー温度の関係を図示した
グラフである。
Claims (40)
- (1) 一般式が M−A−B−C−D−E (式中、 Mは金属元素、 Aは3A族元素、 Bは2A族元素、 Cはもうひとつ別の2A族元素、 Dは1B族元素、そして Eは6A族元素であり、 M:A:B:C:D:Eの原子モル比が1:2:2:2
:3である)の熔融生成複合物から成る、超伝導性成物
。 - (2) Mが希土類金属である、請求項1の超伝導性組
成物。 - (3) 一般式が R−Tl−Sr−Ca−Cu−O (式中、Rは希土類金属であり、R:Tl:Sr:Ca
:Cuの原子モル比が1:2:2:2:3である)であ
る熔融生成複合物、超伝導性組成物。 - (4) ほぼ化学量論量で RTl_xSr_yCa_zCu_uO_v(式中、R
はLa、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、
Ho、Er、Tm、Yb、Lu及びYからなる群から選
ばれ、 xは0.1より大きく、10より小さい、 yは0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 zは0より大きいか又は等しく、10より小さいか又は
等しい、 y+zは0.1より大きく、20より小さい、uは0.
5より大きく、20より小さい、 vはx+y+z+uより大きく、5+x+y+z+uよ
り小さい)の式を有する、超伝導性組成物。 - (5) RがPrである、請求項4の超伝導性組成物。
- (6) RがTbである、請求項4の超伝導性組成物。
- (7) 工程 a.SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混合物を
粉砕し、 b.混合物を加熱し、 c.加熱した混合物を冷却して、一般組成がSr_2C
a_2Cu_3O_7の混合物を得、d.希土類酸化物
、Tl_2O_3及びSr_2Ca_2Cu_3O_7
の混合物を粉砕し、この混合物を加圧して、ペレットを
得、 e.ペレットを加熱し、次いで f.ペレットを室温に冷却する からなる、高温超伝導体の製造方法。 - (8) 工程e)後のペレットを白金ボートに入れ、ボ
ートを酸素を流しながら加熱する、請求項7の方法。 - (9) 工程c)におけるペレットを酸素を流しながら
加熱する、請求項7の方法。 - (10) 工程g)のペレットを空気中で室温に急冷す
る。請求項7の方法。 - (11) 希土類酸化物を、La_2O_3、Pr_2
O_3、Nd_2O_3、Sm_2O_3、Eu_2O
_3、Gd_2O_3、Tb_4O_7、Dy_2O_
3、Ho_2O_3、Er_2O_3、Tm_2O_3
、Yb_2O_3、Lu_2O_3及びY_2O_3か
らなる群から選ぶ、請求項7の方法。 - (12) SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混
合物が2:2:3のモル比を有する、請求項7の方法。 - (13) 希土類酸化物、Tl_2O_3及びSr_2
Ca_2Cu_3O_7は原子モル比が1:2:2:2
:3 (R:Tl:Sr:Ca:Cu)である、請求項
の方法。 - (14) 工程 a.SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混合物を
粉砕し、 b.混合物を加熱し、 c.混合物を冷却粉砕して、一般組成 Sr_2Ca_2Cu_3O_7を得、 d.希土類酸化物とSr_2Ca_2Cu_3O_7の
混合物を粉砕して、 粉砕混合物を加圧してペレット化し、 e.ペレットを加熱し、 f.ペレットを一定量のTl_2O_3と共に加熱し、
次いで g.加熱ペレットを室温に冷却する からなる、高温超伝導体の製造方法。 - (15) Tl_2O_3を、工程f)で加熱する前に
、白金ボートに入れ、ボートを石英ボートに入れ、工程
e)のペレットを白金ボートの上に置く、請求項14の
方法。 - (16) SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混
合物はそれぞれ2:2:3のモル比を有する、請求項1
5の方法。 - (17)工程d)で粉砕した希土類酸化物とSr_2C
a_2Cu_3O_7の混合物は1:2:2:3(R:
Sr:Ca:Cu)の原子モル比を有する、請求項15
の方法。 - (18) 工程b)において、混合物を空気中で950
℃に加熱する、請求項15の方法。 - (19) 工程e)において、ペレットを空気中で95
0℃に加熱する、請求項15の方法。 - (20) 工程e)において、ペレットを酸素を流しな
がら950℃に加熱する、請求項15の方法。 - (21) 約0.1〜0.2グラムのTl_2O_3を
加熱して、ペレットと反応するTl_2O_3の蒸気を
生成する、請求項15の方法。 - (22) 工程f)において、ペレット及びTl_2O
_3の酸素を流しながら950℃に加熱する、請求項1
5の方法。 - (23) 希土類酸化物を、La_2O_3、Pr_2
O_3、Nd_2O_3、Sm_2O_3、Eu_2O
_3、Gd_2O_3、Tb_4O_7、Dy_2O_
3、Ho_2O_3、Er_2O_3、Tm_2O_3
、Yb_2O_3、Lu_2O_3及びY_2O_3か
らなる群から選ぶ、請求項15の方法。 - (24) 工程 a. SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混合物
を粉砕し、 b. 粉砕混合物を加熱し、 c. 混合物を冷却し、次いで粉砕して粉末を得、d.
希土類酸化物、Tl_2O_3及び工程c)の粉末の
混合物を粉砕し、粉砕混合物を加圧してペレット化し、 e. ペレットを加熱し、そして f. ペレットを冷却する からなる、高温超伝導体の製造方法。 - (25) ペレットを加熱する前に、白金ボートに入れ
る、請求項24の方法。 - (26) SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混
合物は2:2:3のモル比を有する、請求項24の方法
。 - (27) 粉末が一般組成Sr_2Ca_2Cu_3O
_7を有する、請求項24の方法。 - (28) 希土類酸化物、Tl_2O_3及びSr_2
Ca_2Cu_3O_7は1:2:2:2:3(R:T
l:Sr:Ca:Cu)の原子モル比を有する、請求項
27の方法。 - (29) 工程c)の粉末が一般組成式 Sr_2Ca_4Cu_5O_1_1を有する、請求項
24の方法。 - (30) 希土類酸化物、Tl_2O_3及びSr_2
Ca_4Cu_5O_1_1の混合物は1:1:2:4
:5(R:Tl:Sr:Ca:Cu)の原子モル比を有
する、請求項29の方法。 - (31) ペレットを工程e)で加熱した後、酸素を流
しながらアニールする、請求項30の方法。 - (32) SrCO_3、CaCO_3及びCuOの混
合物は2:4:5のモル比を有する、請求項24の方法
。 - (33) 希土類酸化物をPr_2O_3及びTb_4
O_7からなる群から選ぶ、請求項24の方法。 - (34) 希土類酸化物をPr_2O_3及びTb_4
O_7からなる群から選ぶ、請求項28の方法。 - (35) 希土類酸化物をPr_2O_3及びTb_4
O_7からなる群から選ぶ、請求項30の方法。 - (36) 一般式 Pr−Tl−Sr−Ca−Cu−O (式中、Pr:Tl:Sr:Ca:Cuの原子モル比は
1:2:2:2:3である)を有する熔融生成複合物か
らなる、超伝導性組成物。 - (37) 一般式 Tb−Tl−Sr−Ca−Cu−O (式中、Tb:Tl:Sr:Ca:Cuの原子モル比は
1:2:2:2:3である)を有する熔融生成複合物か
らなる、超伝導性組成物。 - (38) ほぼ化学量論量で RTl_2Sr_2Ca_2Cu_3O_7(式中、R
はLa、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、
Ho、Er、Tm、Yb、Lu及びYからなる群から選
ばれる)の式を有する熔融生成複合体からなる、超伝導
性組成物。 - (39) ほぼ化学量論量で PrTl_2Sr_2Ca_2Cu_3O_7の式を有
する熔融生成複合物からなる、超伝導性組成物。 - (40) ほぼ化学量論量で TbTl_2Sr_2Ca_2Cu_3O_7の式を有
する熔融生成複合物からなる、超伝導性組成物。
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