JPH02296722A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体の製造方法Info
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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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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］
本発明は酸化物超電導体およびその製造方法に関し、特
に広い組成範囲にわたってＩＯＫ以上の超電導転移温度
を示す酸化物超電導体およびその製造方法に関する。
に広い組成範囲にわたってＩＯＫ以上の超電導転移温度
を示す酸化物超電導体およびその製造方法に関する。
［従来の技術］
Ｎｄ−Ｃｅ−Ｃｕ−０系酸化物のうち、ごく狭い組成範
囲の酸化物が超電導性を示すことが知られている。
囲の酸化物が超電導性を示すことが知られている。
例えばＴｏｋｕｒａらは、組成式Ｎｄ２−、Ｃｅ、Ｃｕ
０４−ａで表わされる酸化物において、０．１４≦ａ≦
０．１８の組成範囲の酸化物のみが超電導性を示すこと
を明らかにしている（Ｙ、Ｔｏｋｕｒａ、 Ｈ，Ｔａｋ
ａｇｉ ａｎｄ Ｓ、１Ｉｃｈｉｄａ：Ｎａｔｕｒｅ；
ｖｏｌ、３３７． ｐｐ３４５−３４７．１９８９）、
。
０４−ａで表わされる酸化物において、０．１４≦ａ≦
０．１８の組成範囲の酸化物のみが超電導性を示すこと
を明らかにしている（Ｙ、Ｔｏｋｕｒａ、 Ｈ，Ｔａｋ
ａｇｉ ａｎｄ Ｓ、１Ｉｃｈｉｄａ：Ｎａｔｕｒｅ；
ｖｏｌ、３３７． ｐｐ３４５−３４７．１９８９）、
。
（以下余白）
［発明が解決しようとする課題］
上述したように、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｃｕ−０系酸化物は、ご
く狭い組成範囲でしか超電導を示さないので、それを製
造する上で多くの問題があった。すなわち、原料調整の
段階で各原料粉末を極めて厳密に秤量せねばならず、各
原料粉末の混合にはスプレートライ法等を用いなければ
ならない場合もあった。
く狭い組成範囲でしか超電導を示さないので、それを製
造する上で多くの問題があった。すなわち、原料調整の
段階で各原料粉末を極めて厳密に秤量せねばならず、各
原料粉末の混合にはスプレートライ法等を用いなければ
ならない場合もあった。
さらに、焼成後の焼結体内部の組成の不均一による超電
導性の低下を防ぐために、仮焼、粉砕を繰返して組成を
均一にしなければならず、製造のために多くの工程を必
要としていた。
導性の低下を防ぐために、仮焼、粉砕を繰返して組成を
均一にしなければならず、製造のために多くの工程を必
要としていた。
本発明はこのような従来の欠点を解決し、広い組成範囲
にわたって超電導相が出現し、そのために製造が容易な
酸化物超電導体を提供することおよびかかる酸化物超電
導体を製造する方法を提供することを目的とする。
にわたって超電導相が出現し、そのために製造が容易な
酸化物超電導体を提供することおよびかかる酸化物超電
導体を製造す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］
本発明による酸化物超電導体は組成式
｛Ｎｄ１ −ｘ （Ｃｅ１−ｙａａｙ） ｘ） ２（：
ｕＯ，−ｄ（ただし、Ｏ＜ ｘ ＜０．６ 、 Ｏ＜
３／＜１ ）で表される組成を有することを特徴とする
。
ｕＯ，−ｄ（ただし、Ｏ＜ ｘ ＜０．６ 、 Ｏ＜
３／＜１ ）で表される組成を有することを特徴とする
。
本発明方法はＮｄ、Ｃｅ、ＢａおよびＣｕをそれぞれモ
ル比で２ （１−ｘ） ：２ｘ （１−ｙ） ：２ｘｙ
： １ （ただし、０くｘくｏ、６ 、 Ｏ＜ｙ＜ １
）’の割合で含んでいる酸化物焼結体を、ぷ光性雰囲
気中で熱処理する工程を含むことを特徴とする。
ル比で２ （１−ｘ） ：２ｘ （１−ｙ） ：２ｘｙ
： １ （ただし、０くｘくｏ、６ 、 Ｏ＜ｙ＜ １
）’の割合で含んでいる酸化物焼結体を、ぷ光性雰囲
気中で熱処理する工程を含むことを特徴とする。
［作 用１
本発明においては、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｃｕ−０系酸化物のＣ
ｅの一部をＢａで置きかえている。ＣｅをＢａに置換し
、さらに焼結後に還元性雰囲気中での熱処理を施すこと
によって、超電導相が出現する組成範囲が著しく拡大さ
れる。そのために原料粉末のｆ！量・混合に多大の留意
をする必要がなく、製造工程の全体が簡略化され、しか
も組成のばらつきによる特性のばらつきが少ないので、
工業的にも安定した材料を供給することができる。
ｅの一部をＢａで置きかえている。ＣｅをＢａに置換し
、さらに焼結後に還元性雰囲気中での熱処理を施すこと
によって、超電導相が出現する組成範囲が著しく拡大さ
れる。そのために原料粉末のｆ！量・混合に多大の留意
をする必要がなく、製造工程の全体が簡略化され、しか
も組成のばらつきによる特性のばらつきが少ないので、
工業的にも安定した材料を供給することができる。
［実施例１
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
原料粉末としてＮｄ、Ｏｓ 、ＣｅＯ，、ＢａＣ０，お
よびＣｕＯを用いた。各種の組成に対応するようにそれ
ぞれの原料粉末を秤量し、メノウ乳鉢で約５分混合し、
空気中で９５０℃１０時間仮焼した。仮焼された粉末を
再粉砕した後、ベレット状にプレス成形し、空気中で１
１００℃で１５時間焼成した。ついで窒素気流中で１０
５０℃１５時間熱処理した後、炉外の窒素気流中に引出
して室温まで急冷した。このようにして作製された各種
組成のベレットの電気抵抗を４端子法で測定した。
よびＣｕＯを用いた。各種の組成に対応するようにそれ
ぞれの原料粉末を秤量し、メノウ乳鉢で約５分混合し、
空気中で９５０℃１０時間仮焼した。仮焼された粉末を
再粉砕した後、ベレット状にプレス成形し、空気中で１
１００℃で１５時間焼成した。ついで窒素気流中で１０
５０℃１５時間熱処理した後、炉外の窒素気流中に引出
して室温まで急冷した。このようにして作製された各種
組成のベレットの電気抵抗を４端子法で測定した。
第１表に各試料の組成および超電導転移温度（オンセッ
ト温度）を比較例の組成と共に示す。
ト温度）を比較例の組成と共に示す。
本発明実施例の試料番号１〜２７は全て超電導性を示す
のに対し、比較例試料１〜９は超電導性を示さなかった
。第１表に示した組成は組成式％式％ ので、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｂａの３元ダイヤグラム上で組成を
示すことができる。第１図はＮｄ−Ｃｅ−Ｂａ ３元図
上に第１表の結果を示したもので、図中、Ｏは超電導性
を示す組成、Ｘは非超電導組成、Δは高抵抗のために測
定不可能であフた組成を示す。第１図から明らかなよう
に、超電導性を示す組成域は上記の組成式において、Ｏ
＜ｘ＜０．６かつＯ＜ｙ＜１の範囲である。
のに対し、比較例試料１〜９は超電導性を示さなかった
。第１表に示した組成は組成式％式％ ので、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｂａの３元ダイヤグラム上で組成を
示すことができる。第１図はＮｄ−Ｃｅ−Ｂａ ３元図
上に第１表の結果を示したもので、図中、Ｏは超電導性
を示す組成、Ｘは非超電導組成、Δは高抵抗のために測
定不可能であフた組成を示す。第１図から明らかなよう
に、超電導性を示す組成域は上記の組成式において、Ｏ
＜ｘ＜０．６かつＯ＜ｙ＜１の範囲である。
謁
表
第１表（続ぎ）
一例としてＮｄ １．６ｃｅＯ，ｚＢａｏ、 ２ Ｃｕ
０４−ｄおよびＮｄ、、 ｏｃｅｏ４Ｂａｏ、 、 Ｃ
ｕＯ４−，１、すなわち組成式％式％ ｘＪ、２．ｙ＝０．５およびｘ−０，５，ｙ−０，６で
示される組成の酸化物の電気抵抗の温度特性を第２図お
よび第３図に示す。両組酸ともオンセット温度は１０に
以上であり、転移温度以下で電気抵抗の鋭い低下を示し
ている。
０４−ｄおよびＮｄ、、 ｏｃｅｏ４Ｂａｏ、 、 Ｃ
ｕＯ４−，１、すなわち組成式％式％ ｘＪ、２．ｙ＝０．５およびｘ−０，５，ｙ−０，６で
示される組成の酸化物の電気抵抗の温度特性を第２図お
よび第３図に示す。両組酸ともオンセット温度は１０に
以上であり、転移温度以下で電気抵抗の鋭い低下を示し
ている。
第１図に示したような広い組成範囲にわたって超電導性
を示すのはＮｄ２−３ＣｅａＣｕＯ４−ｄのＣｅの一部
をＢａで置換し、さらに窒素気流中で熱処理を施したこ
とによる０通常の方法に従って酸素を含む雰囲気中で焼
結したままでは、ＣｅをＢａで置換した酸化物の多くは
超電導性を示さない、しかし、焼結後、窒素気流中で熱
処理を施すと、超電導性を示す組成範囲が著しく広がる
。Ｘ線回折試験の結果、超電導性を示した試料はＮ型の
電気伝導に対応する結晶構造をもっていることが判明し
た。従って、窒素中での熱処理により、窒素が還元性霊
囲気として作用して酸化物中の酸素原子の一部を奪い、
その結果、キャリアとしての電子が増加するために超電
導性を示す組成域が広がったものと考えられる。通常の
Ｐ型超電導体では酸素の量が多くなければならず、線材
にする際、酸素を供給できる銀の外筒を使用しなければ
ならない。しかし、Ｎ型超電導体では酸素の量は少なく
て良く、酸素を後から供給することのできない、例えば
銅やアルミニウムのような、安価な金属で覆って使用す
ることができる。望ましい熱処理温度範囲は９５０℃な
いし１１００℃である。また窒素気流中での急冷によっ
て、オンセット温度以下の冷却による電気抵抗の低下が
鋭くなる。仮焼後の焼結を窒素気流中で行って、工程を
簡略化することも可能である。
を示すのはＮｄ２−３ＣｅａＣｕＯ４−ｄのＣｅの一部
をＢａで置換し、さらに窒素気流中で熱処理を施したこ
とによる０通常の方法に従って酸素を含む雰囲気中で焼
結したままでは、ＣｅをＢａで置換した酸化物の多くは
超電導性を示さない、しかし、焼結後、窒素気流中で熱
処理を施すと、超電導性を示す組成範囲が著しく広がる
。Ｘ線回折試験の結果、超電導性を示した試料はＮ型の
電気伝導に対応する結晶構造をもっていることが判明し
た。従って、窒素中での熱処理により、窒素が還元性霊
囲気として作用して酸化物中の酸素原子の一部を奪い、
その結果、キャリアとしての電子が増加するために超電
導性を示す組成域が広がったものと考えられる。通常の
Ｐ型超電導体では酸素の量が多くなければならず、線材
にする際、酸素を供給できる銀の外筒を使用しなければ
ならない。しかし、Ｎ型超電導体では酸素の量は少なく
て良く、酸素を後から供給することのできない、例えば
銅やアルミニウムのような、安価な金属で覆って使用す
ることができる。望ましい熱処理温度範囲は９５０℃な
いし１１００℃である。また窒素気流中での急冷によっ
て、オンセット温度以下の冷却による電気抵抗の低下が
鋭くなる。仮焼後の焼結を窒素気流中で行って、工程を
簡略化することも可能である。
とができる。その結果、原料粉末の秤量および混合法が
簡単になり、組成の不均一を防ぐための、焼結−再粉砕
の繰返しが不必要となる。従って製造工程が簡略化され
、作製時間が短縮されるので、製造コストを低下させる
ことかできる。さらに、本発明による超電導体はＮ型な
ので、線材作製に安価な材料を用いることができる。
簡単になり、組成の不均一を防ぐための、焼結−再粉砕
の繰返しが不必要となる。従って製造工程が簡略化され
、作製時間が短縮されるので、製造コストを低下させる
ことかできる。さらに、本発明による超電導体はＮ型な
ので、線材作製に安価な材料を用いることができる。
第１図は本発明の組成範囲を説明するための三角ダイヤ
グラム、 第２図および第３図はそれぞれ本発明による酸化物超電
導体の電気抵抗の温度変化を示す特性図である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｃ
ｕ−０系酸化物の６６の一部をＢ、ｌで置換し、かつ焼
結後通光性雰囲気中で熱処理することによって、超電導
性を示す組成範囲を著しく広くするこＮ２中熱処理？灸
の上ζオ九オ九−４Ｖ隻キ奇・μ目第２図 Ｎ２中燕又す里４支の比１氏↑几−逼崖特・肛口第３図
グラム、 第２図および第３図はそれぞれ本発明による酸化物超電
導体の電気抵抗の温度変化を示す特性図である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、Ｎｄ−Ｃｅ−Ｃ
ｕ−０系酸化物の６６の一部をＢ、ｌで置換し、かつ焼
結後通光性雰囲気中で熱処理することによって、超電導
性を示す組成範囲を著しく広くするこＮ２中熱処理？灸
の上ζオ九オ九−４Ｖ隻キ奇・μ目第２図 Ｎ２中燕又す里４支の比１氏↑几−逼崖特・肛口第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）組成式｛Ｎｄ＿１＿−＿ｘ（Ｃｅ＿１＿−＿ｙＢａ
＿ｙ）＿ｘ｝＿２ＣｕＯ＿４＿−＿ｄ（ただし、０＜ｘ
＜０．６，０＜ｙ＜１）で表される組成を有することを
特徴とする酸化物超電導体。 ２）Ｎｄ，Ｃｅ，ＢａおよびＣｕをそれぞれモル比で２
（１−ｘ）：２ｘ（１−ｙ）：２ｘｙ：１（ただし、０
＜ｘ＜０．６，０＜ｙ＜１）の割合で含んでいる酸化物
焼結体を、還元性雰囲気中で熱処理する工程を含むこと
を特徴とする酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117262A JPH07106901B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117262A JPH07106901B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296722A true JPH02296722A (ja) | 1990-12-07 |
| JPH07106901B2 JPH07106901B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=14707410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117262A Expired - Lifetime JPH07106901B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106901B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281321A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導材料の線材化方法 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1117262A patent/JPH07106901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281321A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導材料の線材化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07106901B2 (ja) | 1995-11-15 |
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