JPH02252624A - 超電導性化合物及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、約８７°Ｋ〜３１０”Ｋの範囲の温度で多段
階で超電導性特性を示す超電導性化合物及びその化合物
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

高転移温度超電導体の最近の発見は、技術革新の可能性
を示し、世界中から化学者の注目を引いている。これら
の新しい材料は、金属酸化物から製造されたセラミック
スである。

過去２年間の内に、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０材料の効果の
発見に続き多くの研究が報告されている。この系は広く
分析され、約３０°Ｋの転移温度を有する。

その後に９０′にの転移温度を有するＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０材料が得られた。そのイツトリウムの代わりに稀土類
元素を置換することによって多くの他の９０°Ｋの超電
導性材料が得られている、 Ｘ線による研究からこれらの９０°Ｋ化合物の結晶構造
がよく知られている。これらの超電導体（ＲＢ　ａ−Ｃ
ｕ−０、Ｒ＝　Ｙ、稀土類）はそれらの化学量論性によ
り１．２．３化合物と呼ばれており、三つのペロブスカ
イトが積み重なったものどして見ることができる斜方晶
形の単位叱を有する。

９０°Ｋ〜１２０°Ｋの範囲の転移温度で超電導性を示
すビスマスを基にした化合物（Ｉ）　ｉ−３ｒ−Ｃｕ−
０）も報告されている。ビスマスを基にした化合物は、
カルシウムを添加す−るごとによって変性され、Ｂ１−
３「−Ｃａ−Ｃｕ−０の形の超；導性セラミックス化合
物を生ずる。

これらの材料に可能な用途の観点から、それらが液体窒
素温度よりも高い超電導体であることに注目することは
重要である。しかし、それらの転移温度の上昇は、技術
的可能性を一層広げることになる。

上で述べたことから推測できるように、今まで開発され
た技術は、超電導性の現象を起こさせるためには液体窒
素に４１′：つてそれらの材料を冷却する必要があると
言うことによって著しく制約されており、そのことはそ
のような材料を実用的用途に用いる可能性に対する重大
な制約になっている。

従って、現在進められている研究は、−層高い温度、理
想的には外囲温度で効果的に作動することができる超電
導性材料を開発することに向けられている。

これらセラミックス材料は全て適当な量の出発酸化物の
固相反応によって製造されている。それ。

つ１ にもかかわらず、生成物の高置及び特徴を決定！けるも
のは、それらの組成の外に、時間、温度及び方法の各工
程に含まれる諸条件、更には工程の縁り返し回数がある
。

〔本発明の要約〕

本発明は、−層高い超電導性転移温度をもつ、金属酸化
物を基にした新規な組成を有する超電導性化合物及びそ
の製造方法を与える０本発明は、そのような化合物を製
造する方法で、化合物の特性を決定する特定の時間、温
度及び酸七粂件を用いた固相反応から本質的になる方法
を与える。更に、本発明の新規な化合物は、既によく知
られている９０′に超電導体とは異なった光７的特性を
有する。

本発明の主たる目的は、約８７′に〜３１０°Ｋの範囲
の超電導性転移温度を示すマンガンを基にした化合物の
新規な組成物を４えることである。

他の目的は、結↑の再現性を確実に与える因子を特定化
したこれら新規な化合物の製造方法を〜。

えることである。

それら化合物は、酸化マンガン、炭酸ス１へロンチウム
及び酸化銅の粉末を混合することによって得られる。

これら特定の成分を使用するごとによって、約８７°Ｋ
〜３１０’にの範囲の超電導性転移温度を示す１ヒ金物
をもたらすことが見出された。これらの新規な化学量論
性で、基本的成分の種類が当分野で知られているものと
は異なっていることに注意することは重要である。

上述の化合物を製造する方法は、先ず適当な量の最初の
成分を混合し、次にそれらの混合物をプレスしてペレッ
トを形成することを禽んでいる。

一つの例として、プレスされた粉末を次の熱処理にかけ
る： ■−（以　　　　　呪乳佳Ｕ 然る１０、べ１／ツトを細かな粉末に粉砕し、８００℃
で２７時間再加熱する。その方法を８５０℃で同じ時間
繰り返す０次に材料を再粉砕し、１２時間９００℃に再
加熱する。最後の工程をもう一度繰り遅す。

次に硝酸カリウムを粉末混合物へ添加し、完全に混きす
る。

最後に粉末をプレスしてペレットにし、９００℃で１２
時間再加熱する。

〔本発明の詳細な記述〕

上の要約で述べた如く、ＭＩ＋２０：ｌ、５ｒＣＯ，及
びＣｕＯの高純度の粉末を、例えば２：２：３の割合で
混合する。

それらは均質になるまで粉砕し、数μの粒径が得られる
。直径１ｃｘ、厚さ０．５ｃｚのブｌ／スした粉末ペレ
ットを１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でＩＩＪ　ｍする。得ら
れたペレットを６００℃の温度に約１４時間加熱する。

次に温度を８００℃の値へ１４させ、約２２時間維持す
る。ペレットの温度を８５０℃に上昇させ、約２２時間
維持する。ｆ５られな化合物は黒みががった（青黒色）
緻密な固体のペレットである。そのペレットを粉砕し、
次の順序でが焼する： 汲−４世；ｘ−１つ、　　　　　　　　　　　　　　　
　！！４ｌ−（ＷＬｙ８００　　　　　　　２７（再粉
砕） ８５０　　　　　　　２７（再粉砕） ９００　　　　　　　１２（再粉砕） ９００　　　　　　　１２（再粉砕） 次にＫ　Ｎ　Ｏ３を粉末の１０ｆｉ　ｆｉ％の厘で粉末
混合物に添加し、その混合物を均一−になるまで粉砕す
る。粉末をペレットにプレスし、それらペレットを９０
０℃で約１２時間加熱する。

化合物の抵抗対温度の関係が測定された。第１図は、こ
のようにして製造された化合物の抵抗対温度の典型的な
プロットを示している。

化合物の温度を外囲温度と４　、２１（どの間でｗｉ環
させることにより、これらの挙動は温度変化には影響を
受けないことが確かめられた。この方法に従って作られ
た試料の調製を数回繰り返し７たが、同じ挙動を示して
いた。

よく知られているように、超電導性状態は、実験誤差の
範囲内で抵抗測定値が０になることを特徴とする。この
場合、抵抗測定は、銀接点を用いた種々の形態で通常の
四点検査法により行われた。

本発明の原理及び−船釣手順は一つの好ましいＲａ２に
従って記述されてきたが、特許請求の範囲に記載した本
発明の範囲がら離れることなく多くの変ｆヒ及び修正を
行えることは当業音には直ちに明らかになるであろう。

従って、本発明は、本発明の本質及び範囲による限定内
で、そのような変更をＸむものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の典型的なマンガンを基にした試料の
抵抗対温度をプロットした図であり、３１０１（での抵
抗低下温度及び８７１（の温度でのＯへの抵抗低下を示
している。 代　　理　　人 浅　　村 皓 −１；

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マンガン、銅、酸素及び、カルシウム、バリウム
   、ストロンチウムからなる群から選択された一種類以上
   の元素からなる、約８７°Ｋ〜約３１０°Ｋの超電導性
   転移温度範囲を有するセラミック化合物。
2. （２）（ｉ）Ｍｎ＿２Ｏ＿３、ＳｒＣＯ＿３及びＣｕＯ
   の粉末を混合し、 （ｉｉ）前記混合物を約１０ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力
   にかけて粉末ペレットを形成し、 （ｉｉｉ）前記ペレットを１０〜３０時間間隔で段階的
   に上昇する上昇温度にかけ、 （ｉｖ）前記ペレットを加熱及び再粉砕を繰り返すこと
   によって粉砕及びか焼し、 （ｖ）前記混合物に硝酸塩を添加してそれ を粉砕し、 （ｖｉ）前記混合物をプレスし、そして （ｖｉｉ）前記プレスした混合物を上昇した温度にかけ
   る、 工程からなる、約８７°Ｋ〜約３１０°Ｋの超電導性転
   移温度範囲を有するセラミックス化合物の製造方法。