JPH02307827A

JPH02307827A - 酸化物超電導材料

Info

Publication number: JPH02307827A
Application number: JP1106483A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Torii; 靖子鳥居
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-12-21

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］この発明は、Ｂ　ｉ　−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物
超電導材料に関するものである。

［従来の技術］現−在、最も臨界温度の高い酸化物超電導材料としては
、複合層状構造を有するＴ　（Ｌ、−Ｃａ　−Ｂ　ａ−
Ｃｕ−０系およびＢ　ｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系材料
が知られている。

Ｂ　ｉ−Ｓ　ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系材料においては、１
００に以上の臨界温度を持つ相と８０にの相の混相状態
となっており、単相化が困難であったところ、この系に
ｐｂを添加することにより、現在では臨界温度が１１０
にのほぼ単相に近い相（９０％）を得ることが可能とな
った。また、ＴｆＬ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料にお
いては、１２０にの臨界温度を有する相が存在し注目さ
れている。

これらＢｉ系およびＴ〔系超電導材料においては、その
臨界温度が液体窒素の沸点である７７Ｋに比べて十分高
く、超電導の実用化を大きく推進するものと考えられる
。

［発明が解決しようとする課２Ｆ上記のように、従来は、Ｂ１−６ｒ−Ｃａ−ＣＵ系超超
電導体ｐｂを添加して、Ｂ１−Ｐｂ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−０系超電導体とし、１００に以上の臨界温度を持つ高
Ｔｃ相の単相に近い相が得られていた。しかしながら、
このような超電導体を得るためには非常に長い焼結が必
要であり、また臨界電流密度も小さい。ＴｆＬ−Ｂａ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導体においては、Ｔ見２　Ｃａ２
　Ｂａ２Ｃｕ３０ＸおよびＴＱ２　ＣａＢａ２　Ｃｕ２
０゜に代表される数種の超電導相を含んでおり、臨界温
度こそ１２０にと高いものが得られているが、その高Ｔ
ｃ相の単相生成は困難である。また、１店、系超電導材
料については、その毒性や蒸気圧が高いことなどから取
扱いが難しい。

この発明の目的は、臨界温度の高い超電導相の単相化を
図り、臨界温度および臨界電流密度の向上した酸化物超
電導材料を提供することにある。

［課題を解決するための手段］この発明の酸化物超電導材料は、Ｂｉ、５ｒｓＣａ　ｓ
　Ｃｕおよび酸素を主な構成元素として有し、ＩＩａ族
元素であるＣａおよび／またはＳｒの１原子％〜７０原
子％を、Ｍｇ、Ｂａ５ＣｄおよびＺｎからなる群より選
ばれる１種または２種以上の金属元素で置換したことを
特徴としている。

Ｃａを置換する場合、その組成比は、Ｂｉ　：Ｓｒ：Ｃａ：Ｍ：Ｃｕ ”ＸＩ　　：／＋　　：　　（１−ａ）ｚ、：ａｚ、：
ｕ。

（但し、Ｍは置換元素で、Ｍｇ、Ｂａ、ＣｄおよびＺｎ
からなる群より選ばれる１種または２種以上の金属元素
であり、ＸＩ　＋　　ｙｌ　＋　　Ｚｌ　＋　　ｕｌお
よびαが、１．５≦ｘ１≦２．　５．　１．　５≦ｙ、
≦２．　５．　１．　５≦２．≦２．　５．　２．　５
≦ｕ、≦３．５，０．０１≦α≦０．７０である。）で
表わされることが好ましい。

Ｓｒを置換する場合、その組成比は、Ｂｉ　：Ｓｒ：Ｍ：Ｃａ：Ｃｕ＝ｘ２　：Ｖ２　（１−β）：ｙ２β：Ｚ２：ｕ２（但
し、Ｍは置換元素で、Ｍｇ、Ｂａ、ＣｄおよびＺｎから
なる群より選ばれるＩＦｌｆまたは２種以上の金属元素
であり、Ｘ２　＋　　Ｙ２　＋　　Ｚ２　＋　　ｕ２お
よびβが、１．５≦ｘ２≦２．　５．　１．５≦ｙ２≦
２．　５．　１．　５≦２２≦２．　５．２．　５≦ｕ
２≦３．５，０．０１≦β≦０．７０である。）で表わ
されることが好ましい。

なお、この発明においては、ＣａおよびＳｒの両方の元
素を他の金属元素で置換してもよい。

［発明の作用効果］この発明では、Ｂ　ｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物
超電導材料のＩＩａ族元素であるＣａおよび／またはＳ
ｒを、Ｍｇ、Ｂａ、ＣｄおよびＺｎからなる群より選ば
れる１種または２種以上の金属元素で置換することによ
り、臨界温度および臨界電流密度を向上させている。く
れは、焼結体の結晶性が改善され、臨界温度の高い超電
導相の単相化が進んだためと考えられる。

［実施例］第１表に示すような置換元素Ｍを用いて、酸化物超電導
材料を作製した。原料としては、Ｂｉ２Ｏ３、Ｓ　ｒｃ
Ｏｓ　、ＣａＣ０１、ＣｕＯおよび置換元素Ｍの酸化物
を用いた。

それぞれの原料粉末を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｍ：Ｃｕ−
２：２：２　（１−α）：２ａ：３（但し、αは第１表
に示す置換量を表わしている。）となるように、秤量し乳鉢でよ（混合した。

これらの混合粉末を、プレス成形し、７８０〜８５０℃
の範囲内で、８〜１２時間大気中で予備焼結を行なった
。予備焼結の後、粉砕し、混合を十分に行ない、再度プ
レス成形して本焼結を行なった。本焼結は８５０〜８８
０℃の範囲内で、１２〜２４時間大気中で行なった。焼
結後、炉内で冷却し、取出した。

得られた各酸化物超電導材料の臨界温度および′臨界電
流密度Ｊｃを４端子法で測定した。なお、臨界電流密度
は７７にで測定した値である。結果を、第１表に併せて
示す。

（以下余白）第１表次に、Ｓｒを置換する実験を行なった。

原料粉末をそれぞれ、Ｂａ：Ｓｒ：Ｍ：Ｃａ：Ｃｕ− ２：２（１−β）：２β：２二３（但し、βは第２表に示す置換量を表わしている。

）となるように秤量し乳鉢でよく混合した。

以下、上記のＣａを置換する実験と同様の方法で、焼結
し、酸化物超電導材料を作製して、臨界温度および臨界
電流密度を測定した。結果を、第２表に併せて示す。

（以下余白）第２表第１表および第２表から明らかなように、この発明に従
う実施例１〜１７の酸化物超電導材料は、ｎａ族元素を
他の金属元素で置換していない従来例のものに比べて、
高臨界温度相が生成しやすくなっており、臨界温度およ
び臨界電流密度において優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕおよび酸素を主な構成元
素として有する酸化物超電導材料において、ＩＩａ族元素であるＣａおよび／またはＳｒの１原子％
〜７０原子％を、Ｍｇ、Ｂａ、ＣｄおよびＺｎからなる
群より選ばれる１種または２種以上の金属元素で置換し
たことを特徴とする、酸化物超電導材料。
（２）前記酸化物超電導材料の組成比が、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｍ：Ｃｕ＝ｘ＿１：ｙ＿１：（１−α）ｚ＿１：αＺ＿１：ｕ＿
１（但し、Ｍは置換元素で、Ｍｇ，Ｂａ，ＣｄおよびＺ
ｎからなる群より選ばれる１種または２種以上の金属元
素であり、ｘ＿１，ｙ＿１，ｚ＿１，ｕ＿１およびαが
、１．５≦ｘ＿１≦２．５，１．５≦ｙ＿１≦２．５，
１．５≦ｚ＿１≦２．５，２．５≦ｕ＿１≦３．５，０
．０１≦α≦０．７０である。）で表わされることを特
徴とする、請求項１記載の酸化物超電導材料。
（３）前記酸化物超電導材料の組成比が、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｍ：Ｃｕ＝ｘ＿２：ｙ＿２：（１−α）ｚ＿２：αＺ＿２：ｕ＿
２（但し、Ｍは置換元素で、Ｍｇ，Ｂａ，ＣｄおよびＺ
ｎからなる群より選ばれる１種または２種以上の金属元
素であり、ｘ＿２，ｙ＿２，ｚ＿２，ｕ＿２およびβが
、１．５≦ｘ＿２≦２．５，１．５≦ｙ＿２≦２．５，
１．５≦Ｚ＿２≦２．５，２．５≦ｕ＿２≦３．５，０
．０１≦β≦０．７０である。）で表わされることを特
徴とする、請求項１記載の酸化物超電導材料。