JPH03215317A - 酸化物超伝導材料 - Google Patents
酸化物超伝導材料Info
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- JPH03215317A JPH03215317A JP736090A JP736090A JPH03215317A JP H03215317 A JPH03215317 A JP H03215317A JP 736090 A JP736090 A JP 736090A JP 736090 A JP736090 A JP 736090A JP H03215317 A JPH03215317 A JP H03215317A
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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、高い臨界温度を有し、しかもタリウム含有量
が少なく毒性の軽減された、アルカリ土類金属を含有す
るタリウム系酸化物超伝導材料に関するものである。
が少なく毒性の軽減された、アルカリ土類金属を含有す
るタリウム系酸化物超伝導材料に関するものである。
従来の技術
これまで、タリウム系酸化物超伝導材料としては、最初
臨界温度２０Ｋ以下のものが開発され（Ｓ．Ｋｏｎｄｏ
ら， ｒｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｊ
＋ ６５＋ ｐ−１３２９（１９８８）） 、次いで８
５Ｋの臨界温度をもつＴＩ２Ｂａ − Ｃｕ系のもの［
Ｚ．Ｚ．Ｓｈｅｎｇら， ｒＮａｔｕｒｅＪ， ３３
２．ｐ． １３８（１９８８））や、１２５Ｋの臨界温
度をもつＴｆｆｚＢａ２Ｃａ２Ｃｕ，Ｏｘの組成のもの
（Ｚ．Ｚ．Ｓｈｅｎｇら，ｒＰｈｙｓ． Ｒｅｖ． Ｌ
ｅｔｔ．Ｊ， ６０．ｐ−９３７（１９８８））などが
提案されている。
臨界温度２０Ｋ以下のものが開発され（Ｓ．Ｋｏｎｄｏ
ら， ｒｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｊ
＋ ６５＋ ｐ−１３２９（１９８８）） 、次いで８
５Ｋの臨界温度をもつＴＩ２Ｂａ − Ｃｕ系のもの［
Ｚ．Ｚ．Ｓｈｅｎｇら， ｒＮａｔｕｒｅＪ， ３３
２．ｐ． １３８（１９８８））や、１２５Ｋの臨界温
度をもつＴｆｆｚＢａ２Ｃａ２Ｃｕ，Ｏｘの組成のもの
（Ｚ．Ｚ．Ｓｈｅｎｇら，ｒＰｈｙｓ． Ｒｅｖ． Ｌ
ｅｔｔ．Ｊ， ６０．ｐ−９３７（１９８８））などが
提案されている。
しかし、これらは臨界温度が十分でなかったり、有毒元
素のタリウムの含有量が多いという欠点を有する。
素のタリウムの含有量が多いという欠点を有する。
他方、タリウム系酸化物超伝導材料には前記したように
タリウム層が２層のタリウム含有量の多いものの他に、
それに比べてタリウム含有量の少ないタリウム層が１層
のものも知られており、例えば銅が２層をなしている（
１２１２）構造のものとしてバリウムとカルシウムを含
有するＴ１１Ｂａ２ＣａＩＣｕｌＯＸ組成のものや、ス
トロンチウムとカルシウムを含有するＴｌ ，Ｓｒ２Ｃ
ａ．Ｃｕ２０ｘ組成のものがあるが、これらは臨界温度
が前者で９１Ｋ，後者で７５Ｋに過ぎず、いずれも臨界
温度が十分でないという欠点がある。
タリウム層が２層のタリウム含有量の多いものの他に、
それに比べてタリウム含有量の少ないタリウム層が１層
のものも知られており、例えば銅が２層をなしている（
１２１２）構造のものとしてバリウムとカルシウムを含
有するＴ１１Ｂａ２ＣａＩＣｕｌＯＸ組成のものや、ス
トロンチウムとカルシウムを含有するＴｌ ，Ｓｒ２Ｃ
ａ．Ｃｕ２０ｘ組成のものがあるが、これらは臨界温度
が前者で９１Ｋ，後者で７５Ｋに過ぎず、いずれも臨界
温度が十分でないという欠点がある。
発明が解決しようとする課題
本発明は、このような従来のタリウム系酸化物超伝導材
料のもつ欠点を克服し、高い臨界温度を有し・しかもタ
リウム含有量が少なく毒性の軽減された酸化物超伝導材
料を提供することを目的としてなされたものである。
料のもつ欠点を克服し、高い臨界温度を有し・しかもタ
リウム含有量が少なく毒性の軽減された酸化物超伝導材
料を提供することを目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段
本発明者らは、前記の好ましい性質を有する酸化物超伝
導材料を開発するために種々研究を重ねた結果、タリウ
ム１層系のものにおいて、バリウム、ストロンチウム及
びカルシウムを所定割合で含有させた酸化物超伝導材料
がその目的に適合することを見出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。
導材料を開発するために種々研究を重ねた結果、タリウ
ム１層系のものにおいて、バリウム、ストロンチウム及
びカルシウムを所定割合で含有させた酸化物超伝導材料
がその目的に適合することを見出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ＴＯ， Ｂａｓ Ｓｒ， Ｃａ及
びＣｕを原子比１：ｌ：ｌ：ｌ：２で含む金属酸化物か
ら成る超伝導材料を提供するものである。
びＣｕを原子比１：ｌ：ｌ：ｌ：２で含む金属酸化物か
ら成る超伝導材料を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の酸化物超伝導材料は、先ず、酸化タリウム以外
の成分すなわちバリウム、ストロンチウム、カルトウム
の酸化物あるいは炭酸塩の粉末混合物を焼成し、次いで
得られた反応生成物を粉砕し、これを酸化タリウム粉末
と混合したのち、焼成することによって製造することが
できる。
の成分すなわちバリウム、ストロンチウム、カルトウム
の酸化物あるいは炭酸塩の粉末混合物を焼成し、次いで
得られた反応生成物を粉砕し、これを酸化タリウム粉末
と混合したのち、焼成することによって製造することが
できる。
また、焼成温度は、最初の焼成時に通常１１７３Ｋ１好
ましくは１０７３〜１２２３Ｋ，後続の焼成時に通常１
１２３Ｋ，好ましくは１０７３〜１２２３Ｋの範囲で選
ばれる。
ましくは１０７３〜１２２３Ｋ，後続の焼成時に通常１
１２３Ｋ，好ましくは１０７３〜１２２３Ｋの範囲で選
ばれる。
本発明においては、このような焼成により単相試料とし
てＴＱｓ Ｂａ， Ｓｒｓ Ｃａ及びＣｕを原子比１：
ｌ：１：１：２で含む金属酸化物から成る超伝導材料を
調製することができる。
てＴＱｓ Ｂａ， Ｓｒｓ Ｃａ及びＣｕを原子比１：
ｌ：１：１：２で含む金属酸化物から成る超伝導材料を
調製することができる。
発明の効果
本発明の酸化物超伝導材料は、タリウムｌ層系の公知の
酸化物超伝導材料ＴＩ２．Ｂａ．ＣａｔＣｕ，Ｏｘ及び
ＴＯ．Ｓｒ２Ｃａ．Ｃｕ，Ｏｘの各組成のものがそれぞ
れ臨界温度９１Ｋ及び７５Ｋに過ぎないのに対し、臨界
温度を１０２Ｋに向上させることができ、１０２Ｋ以下
の温度領域において従来公知の酸化物超伝導材料と同じ
く超伝導状態になる。すなわち、酸化物超伝導材料の有
するマイスナー効果により磁気を遮断するとともに電気
抵抗が消失する。
酸化物超伝導材料ＴＩ２．Ｂａ．ＣａｔＣｕ，Ｏｘ及び
ＴＯ．Ｓｒ２Ｃａ．Ｃｕ，Ｏｘの各組成のものがそれぞ
れ臨界温度９１Ｋ及び７５Ｋに過ぎないのに対し、臨界
温度を１０２Ｋに向上させることができ、１０２Ｋ以下
の温度領域において従来公知の酸化物超伝導材料と同じ
く超伝導状態になる。すなわち、酸化物超伝導材料の有
するマイスナー効果により磁気を遮断するとともに電気
抵抗が消失する。
また、本発明の酸化物超伝導材料は、タリウム２層系の
酸化物超伝導材料が有毒元素であるタリウムを多量に含
有するのに対し、タリウム層が１１層であるので、タリ
ウム含有量を低減し得て酸化物超伝導材料を使用する際
の毒性を減少させることができるなど種々利点がある。
酸化物超伝導材料が有毒元素であるタリウムを多量に含
有するのに対し、タリウム層が１１層であるので、タリ
ウム含有量を低減し得て酸化物超伝導材料を使用する際
の毒性を減少させることができるなど種々利点がある。
実施例
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例
試薬特級の酸化第二銅（フルウチ化学社製）、炭酸バリ
ウム、炭酸ストロンチウム及び炭酸カルシウム（いずれ
も和光純薬工業社製）をそれぞれモル比３：ｌ：ｌ：２
の割合でポールミルを用いてよく混合したのち、アルミ
ナ製るつぼを使用して大気中１１７３Ｋで１５時間焼成
した。このものを３００Ｋに冷却後、酸化第一タリウム
（Ｔｌ２２０） （ ７ルウチ化学社製、試薬特級）を
、上記の他の原料において用いたモル比の数値にして、
２の割合で加え、ポールミルでよく混合したのち、大気
中１０７３Ｋで２０分間再度焼成した。
ウム、炭酸ストロンチウム及び炭酸カルシウム（いずれ
も和光純薬工業社製）をそれぞれモル比３：ｌ：ｌ：２
の割合でポールミルを用いてよく混合したのち、アルミ
ナ製るつぼを使用して大気中１１７３Ｋで１５時間焼成
した。このものを３００Ｋに冷却後、酸化第一タリウム
（Ｔｌ２２０） （ ７ルウチ化学社製、試薬特級）を
、上記の他の原料において用いたモル比の数値にして、
２の割合で加え、ポールミルでよく混合したのち、大気
中１０７３Ｋで２０分間再度焼成した。
このようにして得られた焼成物を炉外に取り出して冷却
して所望の酸化物超伝導材料を試料として得た。
して所望の酸化物超伝導材料を試料として得た。
この試料の臨界温度を決定するために、３０〜３００
Ｋの温度範囲において１℃刻みで交流帯磁率の温度依存
性を測定した。試料の冷却にはヘリウム循環型タライオ
スタットを用い、温度測定には白金−コバルト合金製の
抵抗温度計を使用した。
Ｋの温度範囲において１℃刻みで交流帯磁率の温度依存
性を測定した。試料の冷却にはヘリウム循環型タライオ
スタットを用い、温度測定には白金−コバルト合金製の
抵抗温度計を使用した。
昇温過程で測定した交流帯磁率の測定結果をグラフで第
１図に示した。また、降温過程もこのグラ７と全く同じ
曲線であった。
１図に示した。また、降温過程もこのグラ７と全く同じ
曲線であった。
これから明らかなように、室温から１０２Ｋ付近までは
交流帯磁率に変化はないが、１０２Ｋで急速な低下が認
められる。この変化は超伝導状態への移行に伴うもので
ある。また、１０２Ｋ以外の温度においては交流帯磁率
に変化はない。これは本発明の酸化物超伝導材料が単一
相であることを示している。
交流帯磁率に変化はないが、１０２Ｋで急速な低下が認
められる。この変化は超伝導状態への移行に伴うもので
ある。また、１０２Ｋ以外の温度においては交流帯磁率
に変化はない。これは本発明の酸化物超伝導材料が単一
相であることを示している。
次に、前記試料の結晶構造同定のため、Ｘ線回折計（理
学電機社製、ＲＡＤ−Ｃ型）を用い、Ｃｕ−Ｋａ線を使
用して４ ０ｋＶ， ４ ０ｍＡで粉末法によるＸ線回
折パターンを測定した。その際の測定条件は、２θが４
〜９０″の範囲を走査範囲とし、走査速度１’／分で０
．０１’のステップスキャンによった。
学電機社製、ＲＡＤ−Ｃ型）を用い、Ｃｕ−Ｋａ線を使
用して４ ０ｋＶ， ４ ０ｍＡで粉末法によるＸ線回
折パターンを測定した。その際の測定条件は、２θが４
〜９０″の範囲を走査範囲とし、走査速度１’／分で０
．０１’のステップスキャンによった。
この結果を第２図に示す。
これから明らかなように、酸化タリウム、炭酸バリウム
、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、酸化第二銅等
の原料に基づく回折線は認められなかった。
、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、酸化第二銅等
の原料に基づく回折線は認められなかった。
これらの解析により、前記試料は化学組成がｒＱ＋Ｂａ
＋ｓｒ＋ｃａ＋ｃｕ＊ｏｘ（１１１１２）で表わされる
酸化物超伝導材料であることが明らかとなった。さらに
、粉末Ｘ線回折のシミュレートをＲｉｒｔｖｅｌｄ法ニ
Ｊ： リ行った結果も第３図に示すようにＸ線回折パタ
ーンの実験結果と一致した。
＋ｓｒ＋ｃａ＋ｃｕ＊ｏｘ（１１１１２）で表わされる
酸化物超伝導材料であることが明らかとなった。さらに
、粉末Ｘ線回折のシミュレートをＲｉｒｔｖｅｌｄ法ニ
Ｊ： リ行った結果も第３図に示すようにＸ線回折パタ
ーンの実験結果と一致した。
第１図は本発明の超伝導材料の昇温過程での交流帯磁率
を示すグラフ、第２図は、本発明の超伝導材料の粉末法
によるＸ線回折図、第３図は本発明の超伝導材料の別法
によるＸ線回折図である。 ＡＣ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ 手続補正書く方式 事件の表示 平成２年特許願第７３６０号 ２．発明の名称 酸化物超伝導材料 ３．補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関１ 氏名 （１１４）工業技術院長 ４．指定代理人 丁目３番１ 平成２年４月２４日 ６．補正の対象 図面 （全図》 ＡＣ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｖｉｌｉｔｙ
を示すグラフ、第２図は、本発明の超伝導材料の粉末法
によるＸ線回折図、第３図は本発明の超伝導材料の別法
によるＸ線回折図である。 ＡＣ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ 手続補正書く方式 事件の表示 平成２年特許願第７３６０号 ２．発明の名称 酸化物超伝導材料 ３．補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関１ 氏名 （１１４）工業技術院長 ４．指定代理人 丁目３番１ 平成２年４月２４日 ６．補正の対象 図面 （全図》 ＡＣ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｖｉｌｉｔｙ
Claims (1)
- １ Ｔｌ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕを原子比１：１：
１：１：２で含む金属酸化物から成る超伝導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736090A JPH03215317A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 酸化物超伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP736090A JPH03215317A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215317A true JPH03215317A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11663795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP736090A Pending JPH03215317A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 酸化物超伝導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138019A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-05-30 | Nec Corp | タリウム系酸化物超伝導体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02289424A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-11-29 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP736090A patent/JPH03215317A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02289424A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-11-29 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導体とその製造方法および応用製品 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138019A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-05-30 | Nec Corp | タリウム系酸化物超伝導体の製造方法 |
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