JPH03109250A - 酸化物超電導体 - 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］ 本発明は超電導体のうら、酸化物超電導体に関覆る−６
ので、１４に、一般的なイツトリウムバリウム−銅系の
超電導体に比して高温で超電導性を発揮でき且つ短時間
に作製できる酸化物超電導体に関づる〜ｂのである。

［従来の技術］ イブ１〜リウム（Ｙ）−バリウム（Ｂａ）−銅（Ｃｕ　
）系の酸化物超電導体（高温超電導体）の−例として、
１．−ｒｌ＋　Ｂａ２Ｃｕ、　０ｙ−１（Ｌｎ＝Ｙ及び
希土類元素）の組成をもつものが一般的な超電導体とし
て知られている。

かかる一般的な酸化物超電導体を作製するん法としては
、従来、第２図に示す如く、先す、出発材料として、イ
ツトリウム、バリウム、銅の酸化物の粉末を乳鉢で充分
混合してタブレット化する粉末混合工程１と、次いで、
Ｙ＋　Ｂａ２Ｃｕ３０ｘ　化合物を均質化して偏析を防
ぐために、上記タブレット化した材料を酸化性雰囲気下
において、たとえば、９３０　’Ｃで８時間以上加熱酸
化させる仮焼成工程２と、次に、上記仮焼成したものを
粉砕し、１つ粒径を整えるように再び乳鉢で混合してタ
ブレット化する粉砕混合工程３と、最後に、これを酸化
性雰囲気下において、たとえば、９３０°Ｃで１２時間
位加熱酸化させる本焼成■稈４とを有し、作製された酸
化物超電導体を毎分１℃の温度勾配にて徐冷して行く方
法が知られている（１４開明６／ｌ−４２３５２号）。

上記方法により作製される従来の酸化物超電導体では、
第３図の８に示（如く、絶対温度が９０Ｋになったとき
に電気抵抗が零になる超電導臨Ｗ温度となっていた。

［発明か解決しようとりる課題１ ところか、−１記従来の酸化物超電導体の場合には、 ■　超電力臨界温度としては９０Ｋが限界であり、それ
以上の高温化が図れないこと、 ■　焼成Ｊ程としては、仮焼成工程２及び本焼成工程４
の２工程が必要でおるため、作製時間に艮１１．１間を
要Ｊること、 ■　バリウム（Ｂａ＞と銅（Ｃｕ）の割合は−りが多く
なると他方が少なくなる関係となるようにバランスされ
ているが、たとえば、バリウムか過剰で銅が過少の場合
には融点が下かり、９３０℃では溶融してしまって超電
導体にならないで半導体になってしまうという影響を受
けるので、厳密な条件制御が要求されること、 ■　酸素分圧は従来純酸素（ｏ２）　　１００％で行っ
ているので、酸素分圧の８′（容範囲が狭いこと、等の
問題があった。

そこで、本発明は、超電導臨界温度をより１臂−させる
ことができるように１６とｊ（に、作製作業時において
、焼成二［程を短ｌ、′１間にて行えるようにし、■つ
バリウムの過剰、銅の過少に対して影響を受けないよう
にし、更に焼成温度や酸素分圧の許容範囲を広げること
ができるような酸化物超電導体を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、−ｈ記課題を解決するために、イットリウム
−バリウム−銅系の酸化物超電導体の材料粉末に、チタ
ンの酸化物を添加して混合、焼成してなる構成とする。

［作　　用］ 一般的なイットリウム−バリウム−銅系の酸化物超電導
体の材料粉末に１タンの酸化物を添加させると、チタン
の一部が銅と置換することによりホールの密度を上げる
ことができるため、超電導臨界温度を上記−膜内な酸化
物超電導体に比して上昇させることができることになり
、又バリウムの過剰となっている部分でＢａ工１０工の
化合物か生成され”（相が安定化されるため、従来の仮
焼成Ｊ稈を省略できるし、融点が１・がらザにバリウム
の過剰、銅の過少に対して影響を受けることがなくなり
、更に、チタンの添加で焼成湿度を１０００℃以上にも
することができるし、酸素分圧も酸素（ｏ２）が２０％
でよくなり、焼成温度、酸素分圧の許容範囲が広くなる
。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の酸化物超電導体を作製するための作製
方法の工程を承りもので、−膜内な酸化物超電導体であ
る、１−ｒｌ、　　Ｂａ２　ＣＬＪ３０ｈ−ｘ（ｌｒｌ
＝Ｙ及び希土類元素）を組成するイツトリウム、バリウ
ム、銅の各酸化物の粉末に、Ｙ。

Ｔ　ｌ　ｏ４〜１．（ＩＢａ２　ＣＬＩ：ｌ　０７−）
：の組成となるようチタンの酸化物を粉末混合Ｔ稈■で
混合さｌた後、焼成工程■で空気中にて９００〜１００
０℃（望ましくは９５０℃）で４〜５時間焼成し、しか
る後冷却してＹ＋　　Ｔ　Ｉ　Ｏ，１〜＋、Ｏ［３ａ２
　ＣＬＪ３０７−）Ｃの組成をもつ酸化物超電導体とす
るもので必る。

詳述すると、上記粉末混合工程工では、従来における　
Ｌｎ＋　Ｂａ２Ｃｕ：＋　０ノーエ　型の酸化物超電導
体を作製するだめの出発材料としての粉末に対し、チタ
ン（Ｔｉ）を、ｌｎ：１ｉ＝１：０．１〜１　：　１．
０の割合で添加し、これらを混合してタブレット化づる
。この場合、上記チタン（Ｔｉ）としては、酸化物のＴ
　＋　０２又はＴｉ２０を用いる。次に、上記タブレッ
トを焼成工程■で、９００〜１０００℃、望ましくは９
５０’Ｃで４〜５時間、酸素（Ｏｚ＞２０％位の雰囲気
下として、大気中で加熱酸化させる。これにより、組成
がｙ−Ｔｒ　−ｓａ−ｃｕ系の酸化物超電導体か得られ
る。得られた酸化物超電導体を毎分１０℃の温度勾配で
約２時間徐冷づると、第３図の八に示す如く、絶対温度
が１００〜１０８Ｋ　（図では１００Ｋを示す）で超電
導臨界温度になる酸化物超電導体が得られた。

本発明の酸化物超電導体は、粉末混合工程■Ｃ酸化物と
してＴ１０２ｂしくはＴｌ２Ｏ３を添加し−Ｂ（合させ
ているので、バリウム（Ｂａ）の過剰（古い換えれば銅
（Ｃｕ）の過少）となっＣいる部分でし、ブタン＜　−
ｒ　ｉ＞を成分として添加したことにより　ＢａＴｉＯ
ｘ　の化合物が生成され、相の安定化に奇ｌ−ｊするこ
とができるため、融点は下がらず、焼成工程で溶けてし
まうようイ【ことはなく、したがって、バリウム（［３
ａ＞の過剰、銅（Ｃｕ）の過少に苅して影響を受けるこ
とがないと共に、従来の酸化物超電導体では、　ＹＩ　
Ｂａ２　Ｃｕ３０ｘ　　の化合物を均質化して偏析を防
ぐ目的で必要とされていた仮焼成工程２を、全く不必要
と覆ることができ−で、焼成工程を１工程のみとするこ
とができ、作製時間を大幅に短縮づることができる。更
に、ブタンを添加づると、上述の如く相の安定化が図れ
ることから焼成温［夏を１０００℃以上にすることもで
き、又、酸素分圧は酸素２０％でよくなり、焼成温度、
酸素分圧の訂容範囲し従来の一般的な酸化物超電導体に
比して広げることができる。

又、ブタン（１’ｉ＞を添加すると、チタン（Ｔｉ）が
３１＋ＩＴｉの１皇子価であることから、−ブタン（１
１）の一部が銅（Ｃｕ）の部分と置換してホールの密度
を上げることができて、従来第２図により作製される一
般的な酸化物超電導体に比して超電導臨界温度を１０〜
１８に上げることができ、より高温の超電導体とするこ
とができる。

なお、本発明においては、ブタン（Ｔｉ＞の添加割合を
、ｋｎ　：　Ｔｉ　＝　１　：０．１〜１：１．０とし
たが、これは、０．１以下では上述した作用効果が顕箸
に発揮されず、１．０以上では半導体特性になってしま
うからである。

［発明の効！！！］ 以上述べた如く、本発明の酸化物超電導体によれば、イ
ットリウム−バリウム−銅系の酸化物超電導体にチタン
を添加してなる構成としであるので、添加したチタンの
一部か銅と置換してホールの密度を上げることができ、
従来のイットリウム−バリウム−銅系の酸化物超電導体
に比して超電導臨界温度を１０〜１８に上昇ざぜること
かでさて、よりｌｓ：ｒｌ温の超電導体とすることかＣ
さ、又、ブタンを添加するとバリウムの過剰とイ＾って
いる部分（−１３ａＴｉｏ工　の化合物が生成されて相
を安定化さぼることができることから、焼成Ｔ稈を１工
程のみとすることができて作製時間の短縮化が可能とな
ると共に、バリウムの過剰や銅の過少に対しても影響を
受けることがなくなり、更に、焼成温度や酸素分圧の八
′［容範囲を広げることができる、等の優れた効果を発
揮づる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の酸化物超電導体を作製づる場合の作製
方法を示”ｄ］Ｔ程図、第２図は従来の酸化物超電導体
の作製り法の一例を示Ｊ工程図、第３図は本発明の酸化
物超電導体と従来の酸化物超電導体との温度と電気抵抗
変化の関係を示す図である。 １・・・粉末混合工程、１■・・・焼成工程。 第１図 第２図 第３図 絶対：ｊｊＬ腿［Ｋｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）イットリウム−バリウム−銅系の酸化物超電導体
   の材料粉末に、チタンの酸化物を添加して混合、焼成し
   てなることを特徴とする酸化物超電導体。