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

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JPH03183619A JP1321103A JP32110389A JPH03183619A JP H03183619 A JPH03183619 A JP H03183619A JP 1321103 A JP1321103 A JP 1321103A JP 32110389 A JP32110389 A JP 32110389A JP H03183619 A JPH03183619 A JP H03183619A
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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。

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。
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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
(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)。
(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)。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
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。
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。
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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
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。
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。
また、前記B8の一部をSrで置換したことを特徴とす
る。
また、前記希土類元素の一部をCaで置換し。
かつ、前@;e B aの一部をSrで置換したことを
特徴とする。
〔作 用〕
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。
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。
〔発明の実施例〕
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。
[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)。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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。
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