JPH03183619A - 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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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,酸化物超電導体の製造方法に関し。
特に、Y,Laを含む希土類、Ba及びCuをその一部
として含む酸化物超電導体を、有機酸及び無機酸を用い
た化学液相法で製造する酸化物超電導体の製造方法に適
用して有効な技術に関するものである。
として含む酸化物超電導体を、有機酸及び無機酸を用い
た化学液相法で製造する酸化物超電導体の製造方法に適
用して有効な技術に関するものである。
また、本発明は,!l1化物超電導体の製造とその製品
に関し,特に、高い遷移温度の酸化物超電導体粉末,パ
ルク体.テープ,線材(コイル等の形状変化も含む)、
薄膜及び厚膜の製造に適用して有効な技術に関するもの
である。
に関し,特に、高い遷移温度の酸化物超電導体粉末,パ
ルク体.テープ,線材(コイル等の形状変化も含む)、
薄膜及び厚膜の製造に適用して有効な技術に関するもの
である。
高温超電導体RBa、Cu、O,(123相、Rは、Y
、Laを含む希土類である)は、約90に近傍以下の温
度で電気抵抗が零になることが知られている。しかし、
この超電導酸化物は、大気中では、高′@(例えば1気
圧の空気中で約450℃以上)になるとその中に存在す
る酸化の離脱、吸収が発生するため、熱的に不安定であ
る。更に、室温程度でも、前記RBa、Cu、O,(1
23相)の表面近傍は不安定であるため、特に水蒸気や
二酸化炭素に対して弱い、このような化学的特性がある
ために、この超電導酸化物を実用化するにあたっては、
プロセス加工が極めて困難である。
、Laを含む希土類である)は、約90に近傍以下の温
度で電気抵抗が零になることが知られている。しかし、
この超電導酸化物は、大気中では、高′@(例えば1気
圧の空気中で約450℃以上)になるとその中に存在す
る酸化の離脱、吸収が発生するため、熱的に不安定であ
る。更に、室温程度でも、前記RBa、Cu、O,(1
23相)の表面近傍は不安定であるため、特に水蒸気や
二酸化炭素に対して弱い、このような化学的特性がある
ために、この超電導酸化物を実用化するにあたっては、
プロセス加工が極めて困難である。
これに対して、RBa、Cu、O,(124相)は、8
50℃付近まで酸素の吸収、放出が見られず安定であり
、しかも、臨界温度(超電導転移温度:以下Tcという
)が80に付近にあり、液体窒fl@度を上まわるため
、実用上からも重要な物質である。
50℃付近まで酸素の吸収、放出が見られず安定であり
、しかも、臨界温度(超電導転移温度:以下Tcという
)が80に付近にあり、液体窒fl@度を上まわるため
、実用上からも重要な物質である。
前記RBa、Cu、Oa (i24相)の製造方法とし
て、これまで以下の二つの方法が使用されている。
て、これまで以下の二つの方法が使用されている。
(1)仮焼粉を純酸素の高圧雰囲気で熱処理(例えば9
30℃で8時間、酸素圧100 atm)する方法(高
圧酸素法:Tc= 81 K)(Nature 336
(198g)pp660〜662)。
30℃で8時間、酸素圧100 atm)する方法(高
圧酸素法:Tc= 81 K)(Nature 336
(198g)pp660〜662)。
(2)仮焼粉を炭酸ナトリウム等の触媒と混合し、これ
を長時間酸素気流中で熱処理する方法(常圧触媒法:T
c= 77 K)(Nature 338 (1989
) pp328〜330)。
を長時間酸素気流中で熱処理する方法(常圧触媒法:T
c= 77 K)(Nature 338 (1989
) pp328〜330)。
しかしながら、前記従来の高圧酸素法では、仮焼粉を純
酸素の高圧雰囲気中で熱処理しているため、薄膜材、線
材、テープ材等への実用的な量産性や、複雑な形状への
応用は極めて困難であった。
酸素の高圧雰囲気中で熱処理しているため、薄膜材、線
材、テープ材等への実用的な量産性や、複雑な形状への
応用は極めて困難であった。
また、前記従来の常圧触媒法では、仮焼粉を炭酸ナトリ
ウム等の触媒と混合し、これを長時間酸素気流中で熱処
理しているため、前記高圧酸素法と同様に、実用的な量
産性や複雑な形状への応用は極めて困難であった。
ウム等の触媒と混合し、これを長時間酸素気流中で熱処
理しているため、前記高圧酸素法と同様に、実用的な量
産性や複雑な形状への応用は極めて困難であった。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。
ある。
本発明の目的は、0.1 乃至10気圧程度の低圧で、
何ら触媒等の不純物を用いることなく、RB at C
u、Osの酸化物超電導体を製造することができる技術
を提供することにある。
何ら触媒等の不純物を用いることなく、RB at C
u、Osの酸化物超電導体を製造することができる技術
を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
前記目的を達成するために1本発明は、Y、Laを含む
希土類(以後、Rと記述する)、Ba、Cu及びOを構
成元素として含み、前記希土類、Ba、Cuの組成が1
:2:4の割合で構成される酸化物超電導体の製造方法
において、金属アルコキシド。
希土類(以後、Rと記述する)、Ba、Cu及びOを構
成元素として含み、前記希土類、Ba、Cuの組成が1
:2:4の割合で構成される酸化物超電導体の製造方法
において、金属アルコキシド。
水酸化物、硝酸塩のうちの1種以上を組合せる工程と、
それら組合せられた物質が溶解または分散する容媒を加
える工程と、それらの加えられた前駆体ゾル又は超微粒
子を撹拌混合させ混合物又は反応生成物を生成する工程
と、該混合物又は反応生成物を0.1乃至10気圧の酸
化ガス気流中。
それら組合せられた物質が溶解または分散する容媒を加
える工程と、それらの加えられた前駆体ゾル又は超微粒
子を撹拌混合させ混合物又は反応生成物を生成する工程
と、該混合物又は反応生成物を0.1乃至10気圧の酸
化ガス気流中。
700乃至850℃の温度範囲で焼成する工程とからな
ることを特徴とする。
ることを特徴とする。
また、前記希土類元素の一部をCaで置換したことを特
徴とする。
徴とする。
また、前記B8の一部をSrで置換したことを特徴とす
る。
る。
また、前記希土類元素の一部をCaで置換し。
かつ、前@;e B aの一部をSrで置換したことを
特徴とする。
特徴とする。
前述した手段によれば、前記R,Ba、Cuの組成が1
:2:4の割合で構成されるRBa、Cu40゜型結晶
構造、R1−*Ca、Ba、Cu、O,型結晶構造。
:2:4の割合で構成されるRBa、Cu40゜型結晶
構造、R1−*Ca、Ba、Cu、O,型結晶構造。
R(Ba、、Sr、)、Cu、O,型結晶構造またはR
8−1c am (n ax −2s ry)1 c
u40 a型結晶構造の高温で安定した酸化物超電導体
を0.1 乃至10気圧の酸素雰囲気下で製造すること
ができる。
8−1c am (n ax −2s ry)1 c
u40 a型結晶構造の高温で安定した酸化物超電導体
を0.1 乃至10気圧の酸素雰囲気下で製造すること
ができる。
以下1本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
。
。
なお、実施例を説明するための全図において。
同−機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返し
の説明は省略する。
の説明は省略する。
[実施例■コ
本実施例■の酸化物超電導体の製造方法は、第1図に示
すフローチャートに従って1例えば、イツトリウムブト
キサイドのキシレン溶液、バリウムエトキサイドのエタ
ノール溶液及び硝酸塩のエタノール溶液を、Y:Ba:
Cu=1:2:4 の割合で混合しくステップ101
,102)、20時間、60℃の窒素雰囲気中で還流し
た後(ステップ103)、溶媒を蒸発させて混合物ある
いは反応生成物を合成した(ステップ104,105)
、この混合物または反応生成物を、1気圧酸素気流中、
1℃/分(win)で800℃まで昇温し、その温度で
10時間焼焼成た(ステップ106)。
すフローチャートに従って1例えば、イツトリウムブト
キサイドのキシレン溶液、バリウムエトキサイドのエタ
ノール溶液及び硝酸塩のエタノール溶液を、Y:Ba:
Cu=1:2:4 の割合で混合しくステップ101
,102)、20時間、60℃の窒素雰囲気中で還流し
た後(ステップ103)、溶媒を蒸発させて混合物ある
いは反応生成物を合成した(ステップ104,105)
、この混合物または反応生成物を、1気圧酸素気流中、
1℃/分(win)で800℃まで昇温し、その温度で
10時間焼焼成た(ステップ106)。
以上の工程により得られたY系酸化物超電導体(124
相)の試料の焼結体の生成相を、X線回折を用いて確認
して、そのX線回折の結果を、第2図に示す、第2図中
の数字は、 RB a、 CU40 a型構造に基づい
たピークの指数である。第2図から! XI! ?(’
M ツ %l %−L ’L g11661/
/−*また、この試料の起ms+1LjF−一・1−〒
四〜・−よりrI4(へ)た、その結果を第3図に示す
、なお、第3図において、Tcは超電導転移点である。
相)の試料の焼結体の生成相を、X線回折を用いて確認
して、そのX線回折の結果を、第2図に示す、第2図中
の数字は、 RB a、 CU40 a型構造に基づい
たピークの指数である。第2図から! XI! ?(’
M ツ %l %−L ’L g11661/
/−*また、この試料の起ms+1LjF−一・1−〒
四〜・−よりrI4(へ)た、その結果を第3図に示す
、なお、第3図において、Tcは超電導転移点である。
横軸(X軸)は、温度(絶対温度:K)である、縦軸(
Y軸)は、帯磁率であり、その単位は任意単位である。
Y軸)は、帯磁率であり、その単位は任意単位である。
この任意単位は1例えば電圧の単位であるボルト(V)
であっても良い。
であっても良い。
[実施例■]
本実施例■の酸化物超電導体の製造方法は、硝酸網をエ
タノールに溶解させた溶液にアンモニアガスを吹き込み
水酸化鋼を沈澱させる。更に、アルコールで溶液中の硝
塩イオンを十分に洗浄し。
タノールに溶解させた溶液にアンモニアガスを吹き込み
水酸化鋼を沈澱させる。更に、アルコールで溶液中の硝
塩イオンを十分に洗浄し。
エタノール中に分散させる。更に、前記実施例■と同じ
方法で得たイツトリウムとバリウムの溶液を混合し、前
記実施例■と同様の方法により混合、反応、還流し混合
物または反応生成物を合成した。
方法で得たイツトリウムとバリウムの溶液を混合し、前
記実施例■と同様の方法により混合、反応、還流し混合
物または反応生成物を合成した。
この粉末を前記実施例Iと同様の方法で焼成し、酸化物
超電導体を合成した。
超電導体を合成した。
[実施例m]
本実施例■の酸化物超電導体の製造方法は、硝酸イツト
リウムをエタノール中に加え、水酸化イツトリウムの超
微粉末のエタノール中分散溶液を得る。水酸化バリウム
も同様にして、超微粉末のエタノール中分散溶液を得る
。水酸化鋼は、硝酸銅の水溶液にアンモニア水を加えて
沈澱させ、この沈澱物を濾過、洗浄後、エタノール中に
分散させた。これらの溶液を混合し、前記実施例1と同
様の方法により混合1反応、還流し混合物または反応生
成物を合成した。この粉末を前記実施例■と同様の方法
で焼成し、酸化物超電導体を合成した。
リウムをエタノール中に加え、水酸化イツトリウムの超
微粉末のエタノール中分散溶液を得る。水酸化バリウム
も同様にして、超微粉末のエタノール中分散溶液を得る
。水酸化鋼は、硝酸銅の水溶液にアンモニア水を加えて
沈澱させ、この沈澱物を濾過、洗浄後、エタノール中に
分散させた。これらの溶液を混合し、前記実施例1と同
様の方法により混合1反応、還流し混合物または反応生
成物を合成した。この粉末を前記実施例■と同様の方法
で焼成し、酸化物超電導体を合成した。
[実施例■]
本実施例■の酸化物超電導体の製造方法は、前記実施例
mと同様の方法で水酸化イツトリウムと水酸化鋼をエタ
ノール中に分散させた溶液を得る。
mと同様の方法で水酸化イツトリウムと水酸化鋼をエタ
ノール中に分散させた溶液を得る。
その溶液中に金属バリウムを加え、前記実施例■と同様
の方法により混合1反応、還流し混合物または反応生成
物を合成した。この粉末を前記実施例■と同様の方法で
焼成し酸化物超電導体を合成した。
の方法により混合1反応、還流し混合物または反応生成
物を合成した。この粉末を前記実施例■と同様の方法で
焼成し酸化物超電導体を合成した。
前記実施例■、■、■で得られた試料についても、前記
実施例1と同様に、各試料がX線回折法でRBa、Cu
、O,型の結晶構造を有することを確認し、かつ、帯磁
率測定法で超電導特性を有することを確認した。
実施例1と同様に、各試料がX線回折法でRBa、Cu
、O,型の結晶構造を有することを確認し、かつ、帯磁
率測定法で超電導特性を有することを確認した。
以上の説明から分かるように、本実施例■乃至■によれ
ば、高圧装置を使用しなくても安定に酸化物超電導体を
製造できる。また、製造の作業において、極めて高い安
全性を得ることができる。
ば、高圧装置を使用しなくても安定に酸化物超電導体を
製造できる。また、製造の作業において、極めて高い安
全性を得ることができる。
なお、前記実施例I乃至■においては、好ましい1気圧
(大気圧)の酸素気流中で熱処理を行なう例を説明した
が、本発明は、0.1乃至10気圧程度の低圧の酸素気
流中で熱処理を行なうこともできる。
(大気圧)の酸素気流中で熱処理を行なう例を説明した
が、本発明は、0.1乃至10気圧程度の低圧の酸素気
流中で熱処理を行なうこともできる。
また1本発明は、前記Rの一部をCaで置換した酸化物
超電導体、前記Baの一部をSrで置換した酸化物超電
導体、前記Rの一部をCaで置換しかつ前記Baの一部
をSrで置換した酸化物超電導体等のR系酸化物超電導
体で、RBa、Cu40.(124相)型の結晶構造を
有し、かつ、超電導特性を示す物質にも適用できること
は容易に理解できるであろう、すなわち、本発明は、1
24相結晶構造のすべての酸化物超電導体の製造方法に
適用できることは言うまでもない。
超電導体、前記Baの一部をSrで置換した酸化物超電
導体、前記Rの一部をCaで置換しかつ前記Baの一部
をSrで置換した酸化物超電導体等のR系酸化物超電導
体で、RBa、Cu40.(124相)型の結晶構造を
有し、かつ、超電導特性を示す物質にも適用できること
は容易に理解できるであろう、すなわち、本発明は、1
24相結晶構造のすべての酸化物超電導体の製造方法に
適用できることは言うまでもない。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
以上、説明したように1本発明によれば、0.1乃至1
0気圧抵度の低圧の酸素雰囲気下で、 RBa、Cu4
Q、型結晶構造、 R,−mca、Ba、Cu、O。
0気圧抵度の低圧の酸素雰囲気下で、 RBa、Cu4
Q、型結晶構造、 R,−mca、Ba、Cu、O。
型結晶構造、R(Ba、、Sr、)、Cu、Oa型結晶
構造またはR,−gcax(Ba、−、s ry)*
Cu、O,型結晶構造の高温で安定した酸化物超電導体
を化学液相法により製造することができる。
構造またはR,−gcax(Ba、−、s ry)*
Cu、O,型結晶構造の高温で安定した酸化物超電導体
を化学液相法により製造することができる。
第1図は、本発明の酸化物超電導体の製造方法の実施例
の製造方法のプロセスを示すフローチャート。 第2図は、実施例■の酸化物超電導体のX線回折図。 第3図は、実施例■の酸化物超電導体の帯磁率測定法に
よる超電導特性を示す図である。
の製造方法のプロセスを示すフローチャート。 第2図は、実施例■の酸化物超電導体のX線回折図。 第3図は、実施例■の酸化物超電導体の帯磁率測定法に
よる超電導特性を示す図である。
Claims (4)
- (1)Y,Laを含む希土類元素、Ba、Cu及びOを
構成元素として含み、かつ、前記希土類元素、Ba、C
uの組成が1:2:4の割合で構成される酸化物超電導
体の製造方法において、金属アルコキシド、水酸化物、
硝酸塩のうちの1種以上を組合せる工程と、それら組合
せられた物質が溶解または分散する容媒を加える工程と
、それらの加えられた前駆体ゾル又は超微粒子を撹拌混
合させ混合物又は反応生成物を生成する工程と、該混合
物又は反応生成物を0.1乃至10気圧の酸化ガス気流
中、700乃至850℃の温度範囲で焼成する工程とか
らなることを特徴とする酸化物超電導体の製造方法。 - (2)前記希土類元素の一部をCaで置換したことを特
徴とする前記請求項1に記載の酸化物超電導体の製造方
法。 - (3)前記Baの一部をSrで置換したことを特徴とす
る前記請求項1に記載の酸化物超電導体の製造方法。 - (4)前記希土類元素の一部をCaで置換し、かつ、前
記Baの一部をSrで置換したことを特徴とする前記請
求項1に記載の酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
JP1321103A JPH07110766B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 酸化物超電導体の製造方法 |
US07/624,219 US5306696A (en) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Method of producing YBa2 Cu4 Ox -type superconducting metal oxides |
DE69009413T DE69009413T2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-11 | Methode zur Herstellung von Metalloxid-Supraleitern. |
EP90313417A EP0433006B1 (en) | 1989-12-11 | 1990-12-11 | Method of producing superconductor of metal oxides |
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---|---|---|---|
JP1321103A JPH07110766B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 酸化物超電導体の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03183619A true JPH03183619A (ja) | 1991-08-09 |
JPH07110766B2 JPH07110766B2 (ja) | 1995-11-29 |
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ID=18128856
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---|---|---|---|
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---|---|
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EP (1) | EP0433006B1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
EP0549148B1 (en) * | 1991-11-28 | 1998-03-04 | Kyocera Corporation | A copper oxide superconductor, a process for its production, and a copper complex used therein |
US5306652A (en) * | 1991-12-30 | 1994-04-26 | Texas Instruments Incorporated | Lateral double diffused insulated gate field effect transistor fabrication process |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPS63260819A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導体の製造方法 |
JPS6452658A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Production of oxide superconducting material |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2594821B1 (fr) * | 1986-02-24 | 1988-05-20 | Solvay | Procede de fabrication d'oxydes metalliques vitreux |
CA1288644C (en) * | 1987-02-26 | 1991-09-10 | Noriyuki Yoshida | Oxide superconductive material and method of manufacturing the same |
AU607219B2 (en) * | 1987-05-29 | 1991-02-28 | Toray Industries, Inc. | Method of forming superconductive thin films and solutions for forming the same |
EP0301591B1 (en) * | 1987-07-31 | 1992-09-30 | Mitsubishi Materials Corporation | Composition and process for preparing compound metal oxides |
JPH07106897B2 (ja) * | 1987-08-24 | 1995-11-15 | 三菱電機株式会社 | 酸化物系超電導材料の製造方法 |
JPS6452075A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Coating agent for forming oxide-based superconducting film |
EP0310245A3 (en) * | 1987-09-30 | 1990-01-10 | General Motors Corporation | Formation of film superconductors by metallo-organic deposition |
US4983577A (en) * | 1987-12-22 | 1991-01-08 | General Motors Corporation | Metalorganic deposition of superconducting Yb-Ba-Cu-O thin films by rapid thermal annealing |
US4962088A (en) * | 1987-12-22 | 1990-10-09 | General Motors Corporation | Formation of film superconductors by metallo-organic deposition |
US4845056A (en) * | 1987-10-09 | 1989-07-04 | Allied-Signal Inc. | Continuous process for production of fine particulate ceramics |
US4962082A (en) * | 1987-11-19 | 1990-10-09 | Bell Communications Research, Inc. | Method of making high tc oxide superconductor particles by adjusting pH value and cationic ratio of admixed solution followed by drying, heating and firming |
US4957725A (en) * | 1988-07-05 | 1990-09-18 | The Johns Hopkins University | Vanadium dioxide formed by the sol-gel process |
JPH0230615A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-02-01 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化物超伝導体製造方法 |
US5182255A (en) * | 1988-09-20 | 1993-01-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Shaped and fired articles of YBa2 Cu3 O7 |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1321103A patent/JPH07110766B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-10 US US07/624,219 patent/US5306696A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-11 EP EP90313417A patent/EP0433006B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-11 DE DE69009413T patent/DE69009413T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63260819A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導体の製造方法 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5306696A (en) | 1994-04-26 |
EP0433006B1 (en) | 1994-06-01 |
DE69009413T2 (de) | 1994-12-15 |
EP0433006A2 (en) | 1991-06-19 |
EP0433006A3 (en) | 1991-09-04 |
DE69009413D1 (de) | 1994-07-07 |
JPH07110766B2 (ja) | 1995-11-29 |
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