JPH03240985A - 酸化物形態の材料の電気化学的処理方法、超電導体、金属或いは半導体性状を有する材料への応用並びに得られた生成物 - Google Patents
酸化物形態の材料の電気化学的処理方法、超電導体、金属或いは半導体性状を有する材料への応用並びに得られた生成物Info
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- JPH03240985A JPH03240985A JP2321337A JP32133790A JPH03240985A JP H03240985 A JPH03240985 A JP H03240985A JP 2321337 A JP2321337 A JP 2321337A JP 32133790 A JP32133790 A JP 32133790A JP H03240985 A JPH03240985 A JP H03240985A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、酸化物形態の材料のその化学量論値を変化す
ることを目的とする電気化学的処理方法に関するもので
ある。特には、本発明は、超電導体、半導体若しくは金
属的性質を有する材料、或いはこれら材料の先駆物質に
応用される。本発明はまた、この方法により得られた材
料にも関係する。
ることを目的とする電気化学的処理方法に関するもので
ある。特には、本発明は、超電導体、半導体若しくは金
属的性質を有する材料、或いはこれら材料の先駆物質に
応用される。本発明はまた、この方法により得られた材
料にも関係する。
本明細書において、用語「先駆物質(プリカーサ)」と
は、超電導体、半導体或いは金属特性を有していないが
、本発明に従う処理後そうした性質を持つようになる前
段階の物質を意味するものである。
は、超電導体、半導体或いは金属特性を有していないが
、本発明に従う処理後そうした性質を持つようになる前
段階の物質を意味するものである。
超電導体分野での研究において、かなりの進展が最近為
されたきた。こうした研究の成果として得られた高い臨
界温度を有する超電導体相の大半は、特に銅をベースと
した3元、4元或いはもつと高級の酸化物である。
されたきた。こうした研究の成果として得られた高い臨
界温度を有する超電導体相の大半は、特に銅をベースと
した3元、4元或いはもつと高級の酸化物である。
それらの調製は、一般に高い温度において低、中或いは
高酸素圧においてのアニール処理から成る酸化処理を必
要とする。こうした処理は、高い電力コストと関与し、
そして超電導体に対する必須要件である材料の酸化の完
全なコントロールを保証するためには酸素圧力が注意深
く厳密に管理されねばならないので、達成困難である。
高酸素圧においてのアニール処理から成る酸化処理を必
要とする。こうした処理は、高い電力コストと関与し、
そして超電導体に対する必須要件である材料の酸化の完
全なコントロールを保証するためには酸素圧力が注意深
く厳密に管理されねばならないので、達成困難である。
電気化学的方法を使用することによりこの酸化問題を解
決するための試みが為されており、その−数的な原理は
特許W 08g109061号に記載されている。しか
し、この特許は、固体電解質を使用する酸素濃縮セルの
使用、或いは銅の原子価を制御するために溶融塩媒体中
へのリチウムの内位添加の使用と関係する。
決するための試みが為されており、その−数的な原理は
特許W 08g109061号に記載されている。しか
し、この特許は、固体電解質を使用する酸素濃縮セルの
使用、或いは銅の原子価を制御するために溶融塩媒体中
へのリチウムの内位添加の使用と関係する。
〔発明が解決しようとする課題J
しかしながら、こうした従来からの電気化学的方法の場
合には、少なくとも600℃の高い温度で操作すること
が一般に必要である。
合には、少なくとも600℃の高い温度で操作すること
が一般に必要である。
上述した電力コストとは別に、成る種の相がそうした高
温では安定ではなく、その結果こうした高温方法による
処理が実施出来ないという事実にも注意が払わねばなら
ない。
温では安定ではなく、その結果こうした高温方法による
処理が実施出来ないという事実にも注意が払わねばなら
ない。
同じ問題は、半導体或いは金属性質を有する相或いはそ
の先駆物質の場合にも起こる。こうした相の酸化は一般
に高温及び高圧下で実施されているが、超電導体或いは
その先駆物質に対して遭遇したのと同じ相安定性及びコ
ストに関する欠点につながる。
の先駆物質の場合にも起こる。こうした相の酸化は一般
に高温及び高圧下で実施されているが、超電導体或いは
その先駆物質に対して遭遇したのと同じ相安定性及びコ
ストに関する欠点につながる。
従って、材料、特に超電導体の陰イオン化学量論値(a
nionic stoichiometry )を変更
することを可能ならしめ、随意的に穏やかな条件下でこ
れら材料の酸化を制御することを可能ならしめる方法の
開発が待望されている。
nionic stoichiometry )を変更
することを可能ならしめ、随意的に穏やかな条件下でこ
れら材料の酸化を制御することを可能ならしめる方法の
開発が待望されている。
本発明の課題は、そうした処理方法の開発を通して、目
標とする超電導体、半導体或いは金属性質を有する材料
を安定して且つ安価に生成することである。
標とする超電導体、半導体或いは金属性質を有する材料
を安定して且つ安価に生成することである。
[課題を解決するための手段]
本発明に従えば、上記課題は、酸化物形態の材料の陰イ
オン化学量論値を変化させるための電気化学的処理方法
であって、該材料を液体媒体、特には中性或いは塩基性
媒体中での電解における電極として使用することを特徴
とする方法により解決される。
オン化学量論値を変化させるための電気化学的処理方法
であって、該材料を液体媒体、特には中性或いは塩基性
媒体中での電解における電極として使用することを特徴
とする方法により解決される。
本発明の一具体例に従えば、この材料は超電導体或いは
その先駆物質である。
その先駆物質である。
本発明はまた、酸化物形態の第1材料を液体媒体、特に
は中性或いは塩基性媒体中での電解における電極として
使用することを特徴とする方法により処理された、当該
第1材料から得られた超電導体材料或いは半導体若しく
は金属的な性質を有する材料にも関係する。
は中性或いは塩基性媒体中での電解における電極として
使用することを特徴とする方法により処理された、当該
第1材料から得られた超電導体材料或いは半導体若しく
は金属的な性質を有する材料にも関係する。
本発明方法は多くの利益を与える。本発明方法ば、周囲
温度或いはそれに近い温度において操作することを可能
ならしめ、その結果特に高温で安定でない材料を含めて
広範囲の材料に応用することが出来る。こうした電気化
学的処理が室温で有効であることは前記W 08g10
9061号の教示を考慮しても明らかではなかった。
温度或いはそれに近い温度において操作することを可能
ならしめ、その結果特に高温で安定でない材料を含めて
広範囲の材料に応用することが出来る。こうした電気化
学的処理が室温で有効であることは前記W 08g10
9061号の教示を考慮しても明らかではなかった。
更に、本発明に従う処理は、酸化に対する良好な制御を
提供する。本発明はまた、特定の材料にそこへの制御さ
れた酸素種の導入或いは内位添加により特定の電気的性
質特に超電導性を与えることが出来る。
提供する。本発明はまた、特定の材料にそこへの制御さ
れた酸素種の導入或いは内位添加により特定の電気的性
質特に超電導性を与えることが出来る。
本発明に従う方法はまた、絶縁性材料に半導体性質或い
は金属的挙動を与えることを可能ならしめ、また半導体
材料に金属的挙動を与えることを可能ならしめる。
は金属的挙動を与えることを可能ならしめ、また半導体
材料に金属的挙動を与えることを可能ならしめる。
本発明はまた、材料の超電導性質を改善しまた非超電導
材料を超電導材料に変換することを可能とする。
材料を超電導材料に変換することを可能とする。
本発明に従う方法はまた、処理された材料の内部酸化に
つながるので、バルクとしての超電導性質或いは電気的
性質が適宜得られる。
つながるので、バルクとしての超電導性質或いは電気的
性質が適宜得られる。
[作用]
処理すべき酸化物形態の材料を液体媒体、特には中性或
いは塩基性媒体中での電解における電極として使用する
ことにより、その化学量論値を微妙に変化させることに
より、その電気的特性を制御下で変化させる。
いは塩基性媒体中での電解における電極として使用する
ことにより、その化学量論値を微妙に変化させることに
より、その電気的特性を制御下で変化させる。
本発明は、任意の酸化物型式の材料、特に3元或いは4
元酸化物に応用することが出来る。本発明はまた、ペロ
ブスカイト型或いはその誘導体の相そして特には超電導
体相にも応用することが出来る。
元酸化物に応用することが出来る。本発明はまた、ペロ
ブスカイト型或いはその誘導体の相そして特には超電導
体相にも応用することが出来る。
ペロブスカイト型の材料のうち、特に次の式の材料が代
表例である: A1−、A’1BO3,、(1) ここで、A及びAoは、同種でも異種でもよく、そして
周期分類(周期表)の族IA、nA、IIIA、III
B、rVB及びVB並びに列4fの元素群から選択され
る元素である。Bは、遷移元素或いは金属であり、特に
mA%IVA、VA、VTA、■A、■、IB及びII
Bの族元素から選択される。
表例である: A1−、A’1BO3,、(1) ここで、A及びAoは、同種でも異種でもよく、そして
周期分類(周期表)の族IA、nA、IIIA、III
B、rVB及びVB並びに列4fの元素群から選択され
る元素である。Bは、遷移元素或いは金属であり、特に
mA%IVA、VA、VTA、■A、■、IB及びII
Bの族元素から選択される。
Bは、遷移元素でも異なってもよく、O〜1の範囲で変
化する。
化する。
上記の式(1)及びその説明において、参照された周期
分類(周期表)は、John ’1llLLEY an
d 5ONS社出版のrAdvanced Inorg
anic ChemistryJ 4版−F、 A、
C0TTON及びG、 WILKINSON著−に呈示
されたものである。
分類(周期表)は、John ’1llLLEY an
d 5ONS社出版のrAdvanced Inorg
anic ChemistryJ 4版−F、 A、
C0TTON及びG、 WILKINSON著−に呈示
されたものである。
より特定的な材料においては、A及びAoは、ランタン
系列或いは希土類、ビスマス、タリウム、イツトリウム
、バリウム、ストロンチウム、カルシウム或いは鉛であ
る。Bは特には銅である。例示として、相YBaaCu
aOyJが挙げられる。
系列或いは希土類、ビスマス、タリウム、イツトリウム
、バリウム、ストロンチウム、カルシウム或いは鉛であ
る。Bは特には銅である。例示として、相YBaaCu
aOyJが挙げられる。
本発明のこの第1具体例の変更例に従えば、式(1)に
相当しそして同種或いは異種でありうるA及びAoが族
IA、IIA或いは列4fの元素群から選択される元素
を表わし、Bが第1、第2或いは第3遷移列の元素であ
り、モしてx=x’であって、X及びyがO〜1の範囲
で変化する相を使用することが可能である。
相当しそして同種或いは異種でありうるA及びAoが族
IA、IIA或いは列4fの元素群から選択される元素
を表わし、Bが第1、第2或いは第3遷移列の元素であ
り、モしてx=x’であって、X及びyがO〜1の範囲
で変化する相を使用することが可能である。
より特定材料の例としては、A及びAoは、ナトリウム
、カリウム、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、
イツトリウム、ランタン系列或いは希土類である。加え
て、Bは、鉄、コバルト、ニッケル、銅、金或いは銀で
ありうる。
、カリウム、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、
イツトリウム、ランタン系列或いは希土類である。加え
て、Bは、鉄、コバルト、ニッケル、銅、金或いは銀で
ありうる。
好ましくは、前記相はIA族の元素を含む。更に、好ま
しい具体例に従えば、前記相は第1遷移列の元素を含む
。
しい具体例に従えば、前記相は第1遷移列の元素を含む
。
式(1)に相当しモしてyが0.45〜0.5の範囲で
変化する相を使用して本発明を実施することち可能であ
る。
変化する相を使用して本発明を実施することち可能であ
る。
最後に、処理されるべき相は、x=0であるような式(
1)に従うものとすることが出来る。その例は、CaF
eOs及びSrFe0mである。
1)に従うものとすることが出来る。その例は、CaF
eOs及びSrFe0mである。
ペロブスカイトから誘導された相、特に次式の相を使用
することも可能である: An、lB nOS11.1.S(2)ここで、A及び
Bは、式(1)に対して呈示したのと同じ意味であり、
nは少なくともlに等しくそしてδはO〜1の範囲の数
である。これはより特定的には、層状構造の(stra
tified )ペロブスカイトに関係する。
することも可能である: An、lB nOS11.1.S(2)ここで、A及び
Bは、式(1)に対して呈示したのと同じ意味であり、
nは少なくともlに等しくそしてδはO〜1の範囲の数
である。これはより特定的には、層状構造の(stra
tified )ペロブスカイトに関係する。
この第2の具体例の例に従えば、A及びAoはランタン
系列或いは希土類或いはイツトリウムのうちから選択さ
れ、モしてBは第1遷移列の元素から選択される。その
特定例はLa*CuO4相である。
系列或いは希土類或いはイツトリウムのうちから選択さ
れ、モしてBは第1遷移列の元素から選択される。その
特定例はLa*CuO4相である。
本発明はまた、次の式の材料にも応用出来る:(AO)
、A’J″、l−、BI102n、2jS (3
)(AO)、A’aA″。−、B11..0□。、2よ
5 (4)ここで、Aは、周期表の族II[B、IV
B並びにVBの元素群から選択される元素である。Ao
は、族IA、IIA、IIIA或いは列4fの元素群か
ら選択される元素である。A”は、族IA、IIA、■
A、IIIB、IVB、VB或いは列4ft71元素群
から選択される元素である。Bは、遷移元素であり、特
に族IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、Vl
[l、IB及びIIBの元素群から選択される。mは1
〜2の範囲の数である。nは1〜5の範囲の数である。
、A’J″、l−、BI102n、2jS (3
)(AO)、A’aA″。−、B11..0□。、2よ
5 (4)ここで、Aは、周期表の族II[B、IV
B並びにVBの元素群から選択される元素である。Ao
は、族IA、IIA、IIIA或いは列4fの元素群か
ら選択される元素である。A”は、族IA、IIA、■
A、IIIB、IVB、VB或いは列4ft71元素群
から選択される元素である。Bは、遷移元素であり、特
に族IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、Vl
[l、IB及びIIBの元素群から選択される。mは1
〜2の範囲の数である。nは1〜5の範囲の数である。
δはO−1の範囲の数である。
これは、特にラメラ−(lamellar)ペロブスカ
イトに関係する。
イトに関係する。
より特定的には、Aが鉛、ビスマス或いはタリウムであ
り、Aoがストロンチウム或いはバロウムであり、そし
てA″がカルシウム、ストロンチウム或いはイツトリウ
ムである材料例が挙げられる。
り、Aoがストロンチウム或いはバロウムであり、そし
てA″がカルシウム、ストロンチウム或いはイツトリウ
ムである材料例が挙げられる。
式(4)に従う材料の一例としては、相(PbO) t
SraYCusOsを挙げることが出来る。
SraYCusOsを挙げることが出来る。
本発明の範囲内で、次の式の材料を使用することも可能
である: (AO)、A’−JllOs−、+−G (5)こ
こで、Aはビスマスであり、Aoはストロンチウム、バ
リウム、鉛、アルイハビスマスでありそしてBは特にI
[IA、rVA%VA、VTA、■A1■、IB及びI
IBの元素群から選択される遷移元素である。m及びn
は、1〜5の範囲の数であり、同一でも異なってもよい
、δはO−1の範囲の数である。
である: (AO)、A’−JllOs−、+−G (5)こ
こで、Aはビスマスであり、Aoはストロンチウム、バ
リウム、鉛、アルイハビスマスでありそしてBは特にI
[IA、rVA%VA、VTA、■A1■、IB及びI
IBの元素群から選択される遷移元素である。m及びn
は、1〜5の範囲の数であり、同一でも異なってもよい
、δはO−1の範囲の数である。
これら相は、アウリビリウス(Aurivillius
)相に相当する。
)相に相当する。
本発明に従えば、処理することが望まれる材料が作用電
極として使用される。換言すれば、当該材料が電解系に
おいて使用される電極の一部を構成する。
極として使用される。換言すれば、当該材料が電解系に
おいて使用される電極の一部を構成する。
その場合、処理されるべき材料は、幾つかの異なった形
態をとることが出来る。それは、バルク或いはマス(塊
)形態において或いは圧縮により成形される粉末の形態
において使用されつる。この圧縮粉末はフリット化され
たものでありうる。
態をとることが出来る。それは、バルク或いはマス(塊
)形態において或いは圧縮により成形される粉末の形態
において使用されつる。この圧縮粉末はフリット化され
たものでありうる。
材料はまた、使用される媒体特に中性或いは塩基製媒体
中で不活性である支持体上の厚膜或いは薄膜の形態とも
なしつる。材料は随意的に単結晶の形態で使用されつる
。材料と電極ホルダとの間の電気的接触は周知の態様で
与えられる。
中で不活性である支持体上の厚膜或いは薄膜の形態とも
なしつる。材料は随意的に単結晶の形態で使用されつる
。材料と電極ホルダとの間の電気的接触は周知の態様で
与えられる。
電解は任意の適当な設備で実施されつる。その−例とし
て、例えばフリット化された材料により分画された2つ
の区画室を有する電解セルを挙げることが出来る。2つ
の電極、即ち処理されるべき電極を組み込んだ作用電極
と対向電極とを使用して操作することが可能である。し
かし、−層良好に電位を制御するように、3つの電極を
使用する構成が好ましく、この場合第3電極は基準電極
である。
て、例えばフリット化された材料により分画された2つ
の区画室を有する電解セルを挙げることが出来る。2つ
の電極、即ち処理されるべき電極を組み込んだ作用電極
と対向電極とを使用して操作することが可能である。し
かし、−層良好に電位を制御するように、3つの電極を
使用する構成が好ましく、この場合第3電極は基準電極
である。
作用媒体として適応する任意の適当な物質が対向電極及
び基準電極として使用されよう。基準電極は、例えば、
水銀(HgO/Hg) 、水素或いはカロメル電極であ
りうる。対向電極は、広い表面積を備えそしてグラファ
イト、白金或いは金製となしつる。回転ディスク式作用
電極を使用するのが有益なこともある。
び基準電極として使用されよう。基準電極は、例えば、
水銀(HgO/Hg) 、水素或いはカロメル電極であ
りうる。対向電極は、広い表面積を備えそしてグラファ
イト、白金或いは金製となしつる。回転ディスク式作用
電極を使用するのが有益なこともある。
本発明の必須の特徴に従えば、電解は液体媒体中で行な
われる。ここで「l夜体媒体」という用語は、本発明を
実施する低温において液体である媒体を意味する。詳し
くは、これは、一般に100℃以下の温度を意味しそし
て特には周囲温度(20〜25℃)或いはそれに近い温
度を意味する。しかし、溶融塩型式の媒体の使用を阻む
ものではない。
われる。ここで「l夜体媒体」という用語は、本発明を
実施する低温において液体である媒体を意味する。詳し
くは、これは、一般に100℃以下の温度を意味しそし
て特には周囲温度(20〜25℃)或いはそれに近い温
度を意味する。しかし、溶融塩型式の媒体の使用を阻む
ものではない。
一般に、本発明方法の電解媒体は中性或いは塩基性媒体
である。本発明の特定具体例に従えば、この媒体は水性
、特にはアルカリ性媒体である。
である。本発明の特定具体例に従えば、この媒体は水性
、特にはアルカリ性媒体である。
媒体を形成するためには、塩基は、アルカリ金属或いは
アルカリ土類金属の水酸化物、例えばNaOH,KOH
、LiOH,NH4OH、随意的にBa (OH) a
或いはCa(OH)−により構成される。これら塩基の
混合物も使用することが出来る。
アルカリ土類金属の水酸化物、例えばNaOH,KOH
、LiOH,NH4OH、随意的にBa (OH) a
或いはCa(OH)−により構成される。これら塩基の
混合物も使用することが出来る。
媒体のpHは、処理される材料が媒体に耐えつるような
態様で選択されねばならない、媒体のpoは一般に、7
〜15.好ましくは13〜15の範囲をとりつる。
態様で選択されねばならない、媒体のpoは一般に、7
〜15.好ましくは13〜15の範囲をとりつる。
電解は、作用電極に対して陽極或いは陰極分極を適用す
ることにより行なわれる。陽極分極の場合、電位値(水
銀(Hgo/Hg)基準電極に対して測定される)は、
処理材料の関数でありそして一般に少なくとも200m
Vである。この値は一般には、200〜1500mVで
あり、特には500〜1100mVである。
ることにより行なわれる。陽極分極の場合、電位値(水
銀(Hgo/Hg)基準電極に対して測定される)は、
処理材料の関数でありそして一般に少なくとも200m
Vである。この値は一般には、200〜1500mVで
あり、特には500〜1100mVである。
本発明の別の具体例に従えば、そして第1の具体例の変
更例に相当する相の処理の場合、電位値は少なくとも2
00mVである。この値は一般には200〜1500m
Vであり、特には200〜500mVである。
更例に相当する相の処理の場合、電位値は少なくとも2
00mVである。この値は一般には200〜1500m
Vであり、特には200〜500mVである。
すべての場合、電位の上限値は、酸素が処理されるそし
て電極として使用されるべき材料周囲から放出される電
位以下に留められる。
て電極として使用されるべき材料周囲から放出される電
位以下に留められる。
本発明の関心のある特徴に従えば、プロセスは低温で実
施される。先に述べたように、これは、100℃以下の
温度を意味する。通常、操作は、周囲温度(20〜25
℃)或いはそれに近い温度例えば10〜40℃で実施さ
れる。
施される。先に述べたように、これは、100℃以下の
温度を意味する。通常、操作は、周囲温度(20〜25
℃)或いはそれに近い温度例えば10〜40℃で実施さ
れる。
最後に、処理操作を大気中、或いは窒素、アルゴン乃至
酸素雰囲気中で、大気圧において或いはそれを僅かに超
える圧力において行なうことが出来る。
酸素雰囲気中で、大気圧において或いはそれを僅かに超
える圧力において行なうことが出来る。
本発明の別の様相は、上述したプロセスの結果として得
られる新規な生成物にある。つまり、本方法により得ら
れた生成物は、先行技術により得られた生成物とは、そ
れらがある場合には新規な超電導体相を構成し或いは別
の場合には同等の組成を有しそして超電導体として既に
知られている生成物に比較して改善された超電導耐性質
を有する点で異なっている。
られる新規な生成物にある。つまり、本方法により得ら
れた生成物は、先行技術により得られた生成物とは、そ
れらがある場合には新規な超電導体相を構成し或いは別
の場合には同等の組成を有しそして超電導体として既に
知られている生成物に比較して改善された超電導耐性質
を有する点で異なっている。
本発明に従う材料は、それらの調製プロセスにより定義
することが出来そしてこの場合プロセスと関連して既に
述べた事項のすべてがこれら生成物の定義に適用される
。
することが出来そしてこの場合プロセスと関連して既に
述べた事項のすべてがこれら生成物の定義に適用される
。
例示目的で本発明の実施例を呈示する。
[実施例1]
処理材料はL a m Cu 04えSである。
これは、化学量論比においてLa*OsとCuOとを大
気中で1050℃において18時間固体状態で反応させ
ることにより得られた。生成物はその後同じ温度で大気
中で硬化された。
気中で1050℃において18時間固体状態で反応させ
ることにより得られた。生成物はその後同じ温度で大気
中で硬化された。
得られた粉末を、8IlllI直径及び2IIIm厚さ
のディスク或いはペレットの形態に2トンの圧力下で圧
縮し、大気中で1050℃において16時間フリット化
しそして後大気中で硬化した。
のディスク或いはペレットの形態に2トンの圧力下で圧
縮し、大気中で1050℃において16時間フリット化
しそして後大気中で硬化した。
こうして得られたセラミックは、次の半導体挙動を有し
た: ρ (300K)=0.4ΩcI11 ρ (4,2K) =40Ωcm この挙動は第1図から見ることが出来る。これは、次の
斜方晶構造を有した: a = 5.352入 b = 5.405人 c = 13.165人 その後、電解を、3本の電極、即ち作用電極、I N
KOHHgO/Hg基準電極及びAu対向電極を使用し
て2区画室セル構成において実施した。作用電極は回転
ディスク電極である。作用電極には、材料ペレットを固
定する円筒状金属端取付は具即ちキャップを取り付けた
。
た: ρ (300K)=0.4ΩcI11 ρ (4,2K) =40Ωcm この挙動は第1図から見ることが出来る。これは、次の
斜方晶構造を有した: a = 5.352入 b = 5.405人 c = 13.165人 その後、電解を、3本の電極、即ち作用電極、I N
KOHHgO/Hg基準電極及びAu対向電極を使用し
て2区画室セル構成において実施した。作用電極は回転
ディスク電極である。作用電極には、材料ペレットを固
定する円筒状金属端取付は具即ちキャップを取り付けた
。
銀バーニッシュによりオーミックコンタクトを形成した
。電極単一面だけでの電解液−材料ディスク接触を保証
するように熱硬化性樹脂を使用してマスクコーティング
をなした。構成条件は、定電位(potentiost
atic)でありそして分極Eは900 m V (H
gO/Hg)であり、電解液はINKOH溶l&であり
、温度は25℃でありそして電解は大気中で66時間行
なった。
。電極単一面だけでの電解液−材料ディスク接触を保証
するように熱硬化性樹脂を使用してマスクコーティング
をなした。構成条件は、定電位(potentiost
atic)でありそして分極Eは900 m V (H
gO/Hg)であり、電解液はINKOH溶l&であり
、温度は25℃でありそして電解は大気中で66時間行
なった。
電解後、次の斜方晶構造を有する材料を得た:a=5.
351人 b=5.420人 c=13.227人 これは出発材料の構造に近い(約1%の格子容積の増大
)。
351人 b=5.420人 c=13.227人 これは出発材料の構造に近い(約1%の格子容積の増大
)。
第2図から分かるように、この材料は300Kにおいて
金属的電気挙動を示しくρ(300K)=0.01Ωc
m)そして低温において超電導体挙動を示した。これは
、49にのTc(開始)及び31にのTC(1)=0)
を有した。
金属的電気挙動を示しくρ(300K)=0.01Ωc
m)そして低温において超電導体挙動を示した。これは
、49にのTc(開始)及び31にのTC(1)=0)
を有した。
磁気性質の研究の結果、Tc=39に以下で反磁性の透
磁性が明らかとされた。
磁性が明らかとされた。
第3図は、遮蔽効果(曲線l)及びマイスナー効果(曲
線2)に対して得られた代表的曲線を示す。
線2)に対して得られた代表的曲線を示す。
[実施例2]
処理材料は、5rFeO□5゜の組成を有した。これは
、5rCOs及びFe2esを950℃での12時間そ
して後1200℃で6時間固体状態で反応させた後硬化
することにより形成された。生成物をその後大気中で1
300℃において48時間アニールした。
、5rCOs及びFe2esを950℃での12時間そ
して後1200℃で6時間固体状態で反応させた後硬化
することにより形成された。生成物をその後大気中で1
300℃において48時間アニールした。
最終的に、相5rFeO□、。をアニールした生成物を
アルゴン気流中1000℃で18時間還元し、続いてア
ルゴン硬化することにより得た。298にでの抵抗値は
2.10〜’(00m)−’であり、これは絶縁材料の
特性である。
アルゴン気流中1000℃で18時間還元し、続いてア
ルゴン硬化することにより得た。298にでの抵抗値は
2.10〜’(00m)−’であり、これは絶縁材料の
特性である。
この材料から、8mm直径及び2II1m厚のペレット
(400gの生成物重量に相当する)を作製し、続いて
アルゴン気流中で1000℃において4時間アニールし
た。
(400gの生成物重量に相当する)を作製し、続いて
アルゴン気流中で1000℃において4時間アニールし
た。
この粉末の化学的同定は、5rFeO□、3え。o2の
組成の生成物を示した。
組成の生成物を示した。
X−線回折による解析の結果、結晶格子は次のパラメー
タを有する斜方晶構造であることが判明した; a=5.519±0. OO5人 り=15.54±0.01人 c = 5.662±0.005人 メスパワー分光分析の結果、鉄はFe(m)の形で94
%存在することが判明した。メスパワースペクトルは、
2つの磁気6重層位により構成された。メスパワーパラ
メータは次の通りであった:サイト 並力J二 L工
mm、s−二)−む具斜方晶(0,l) 50
0.376 49.7正方晶(T、) 50
0.189 41.1δ:核異性体転移 H:超微量磁場 *:合計3価鉄量 その後、電解が、3本の電極、即ち作用電極、I N
KOHHgO/Hg基準電極及びAu対向電極を使用し
て2区画室セル構成において実施された。作用電極は回
転ディスク電極である。作用電極には、材料ペレットを
固定する円筒状金属端取付は具即ちキャップを取り付け
た。
タを有する斜方晶構造であることが判明した; a=5.519±0. OO5人 り=15.54±0.01人 c = 5.662±0.005人 メスパワー分光分析の結果、鉄はFe(m)の形で94
%存在することが判明した。メスパワースペクトルは、
2つの磁気6重層位により構成された。メスパワーパラ
メータは次の通りであった:サイト 並力J二 L工
mm、s−二)−む具斜方晶(0,l) 50
0.376 49.7正方晶(T、) 50
0.189 41.1δ:核異性体転移 H:超微量磁場 *:合計3価鉄量 その後、電解が、3本の電極、即ち作用電極、I N
KOHHgO/Hg基準電極及びAu対向電極を使用し
て2区画室セル構成において実施された。作用電極は回
転ディスク電極である。作用電極には、材料ペレットを
固定する円筒状金属端取付は具即ちキャップを取り付け
た。
銀バーニッシュによりオーミックコンタクトを形成した
。電極単一面だけでの電解液−材料ディスフ接触を保証
するようにそして全体的なシーリングを保証する様に熱
硬化性樹脂を使用してマスクコーティングがなした。構
成条件は、一定電位でありそして分11Eは400 m
V (HgO/Hg)であり、電解冴はI N KO
H/g液であり、温度は20℃であり、酸素分圧は02
であり、そして電解は大気中で60時間行なった。
。電極単一面だけでの電解液−材料ディスフ接触を保証
するようにそして全体的なシーリングを保証する様に熱
硬化性樹脂を使用してマスクコーティングがなした。構
成条件は、一定電位でありそして分11Eは400 m
V (HgO/Hg)であり、電解冴はI N KO
H/g液であり、温度は20℃であり、酸素分圧は02
であり、そして電解は大気中で60時間行なった。
電解後、パラメータa = 3.845±O,OO7人
の立方晶構造を有する材料を得た。
の立方晶構造を有する材料を得た。
この相は純粋でありそして高度に結晶化されていた。化
学分析の結果、相は5rFeOs。。、。。2の組成を
有することをかわかった。
学分析の結果、相は5rFeOs。。、。。2の組成を
有することをかわかった。
298にでの抵抗値は0.2(Ωcm) −’であり、
これは金属的挙動を示す。メスパワーの解析は、すべて
の鉄がFe(IV)の形にあることを示した。
これは金属的挙動を示す。メスパワーの解析は、すべて
の鉄がFe(IV)の形にあることを示した。
メスパワースペクトルは、6価鉄の核異性体転移の常磁
性−量状態により構成された(δ=0082 mm、
s−’)。ピークの中央山は、比較的小さく (r
= 0.494 mm、s−’)そして単一配位におい
てFe(IV)の存在を確認した。
性−量状態により構成された(δ=0082 mm、
s−’)。ピークの中央山は、比較的小さく (r
= 0.494 mm、s−’)そして単一配位におい
てFe(IV)の存在を確認した。
四重極シャタリングがOに際して、環境は完全に対象で
ありそして正常の斜方晶積層に相当した。
ありそして正常の斜方晶積層に相当した。
[発明の効果]
本発明方法は、周囲温度或いはそれに近い温度において
操作することを可能ならしめ、その結果特に高温で安定
でない材料を含めて広範囲の材料に応用することが出来
る。
操作することを可能ならしめ、その結果特に高温で安定
でない材料を含めて広範囲の材料に応用することが出来
る。
更に、本発明に従う処理は、酸化に対する良好な制御を
提供する。本発明はまた、特定の材料にそこへの制御さ
れた酸素種の導入或いは内位添加により特定の電気的性
質特に超電導性を与えることが出来る。
提供する。本発明はまた、特定の材料にそこへの制御さ
れた酸素種の導入或いは内位添加により特定の電気的性
質特に超電導性を与えることが出来る。
本発明に従う方法はまた、絶縁性材料に半導体性質或い
は金属的挙動を与えることを可能ならしめ、また半導体
材料に金属的挙動を与えることを可能ならしめる。
は金属的挙動を与えることを可能ならしめ、また半導体
材料に金属的挙動を与えることを可能ならしめる。
本発明はまた、材料の超電導性質を改善しまた非超電導
材料を超電導材料に変換することを可能とする。
材料を超電導材料に変換することを可能とする。
本発明に従う方法はまた、処理された材料の内部酸化に
つながるので、バルクとしての超電導性質或いは電気的
性質が適宜得られる。
つながるので、バルクとしての超電導性質或いは電気的
性質が適宜得られる。
以上、好ましい具体例を説明したが、本発明の範囲内で
多くの改変をなしうることを銘記されたい。
多くの改変をなしうることを銘記されたい。
第1図は、本発明方法に従う処理前の、材料La*Cu
04rs に対する温度(単位K)の関数としての電
気抵抗ρ(単位Ω)曲線を示すグラフである。 第2図は、本発明方法に従う処理後の、同じ材料に対す
る温度(単位K)の関数としての電気抵抗ρ(単位Ω)
曲線を示すグラフである。 第3図は、300ガウスの適用磁場に対する温度(単位
K)の関数としてuemCGS単位で表わした第2図の
材料の単位g当たりの透磁率を示すグラフである。
04rs に対する温度(単位K)の関数としての電
気抵抗ρ(単位Ω)曲線を示すグラフである。 第2図は、本発明方法に従う処理後の、同じ材料に対す
る温度(単位K)の関数としての電気抵抗ρ(単位Ω)
曲線を示すグラフである。 第3図は、300ガウスの適用磁場に対する温度(単位
K)の関数としてuemCGS単位で表わした第2図の
材料の単位g当たりの透磁率を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)酸化物形態の材料の陰イオン化学量論値を変化させ
るための電気化学的処理方法であって、該材料を液体媒
体中での電解における電極として使用することを特徴と
する方法。2)液体媒体が中性或いは塩基性媒体である
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3)液体媒体が水性媒体である特許請求の範囲第1項或
いは2項記載の方法。 4)材料が超電導体或いはその先駆物質である特許請求
の範囲第1〜3項のいずれか一項記載の方法。 5)材料がペロブスカイト型或いはその誘導体である特
許請求の範囲第1〜4項のいずれか一項記載の方法。 6)材料が次の式: A_1_−_xA’_x・BO_3_±_y(1)(こ
こで、A及びA’は、同種でも異種でもよくそして周期
表の族 I A、IIA、IIIA、IIIB、IVB及びVB並び
に列4fの元素群から選択される元素である。Bは、遷
移元素で、特にIIIA、IVA、VA、VIA、VII、VIII、
I B及びIIB族元素群から特に選択される。x、x’
及びyは、同一でも異なってもよく、0〜1の範囲で変
化する数である。)に従うものである特許請求の範囲第
5項記載の方法。 7)材料が式(1)に従い、その場合A及びA’をIIA
族の元素群から選択しそしてBを第1遷移列の元素群よ
り選択する特許請求の範囲第6項記載の方法。 8)材料が次の式: A_n_+_1B_nO_3_n_+_1_±_δ(2
)(ここで、Aは、周期表の族 I A、IIA、IIIA、I
IIB、IVB及びVB並びに列4fの元素群から選択され
る元素である。Bは、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA
、VIII、 I B及びIIBの元素群から選択される遷移元
素である。nは、1以上の数である。δは0〜1の範囲
の数である。) に従うものである特許請求の範囲第5項記載の方法。 9)材料が式(2)に従い、その場合Aを列4fの元素
群から選択しそしてBを第1遷移列の元素群から選択す
る特許請求の範囲第8項記載の方法。 10)材料が次の式: (AO)_mA’_2A″_n_−_1B_nO_2_
n_+_2_±_δ(3)(AO)_mA’_2A”_
n_−_1B_n_+_1O_2_n_+_2_±_δ
(4)(ここで、Aは、周期表の族IIIB、IVB並びに
VBの元素群から選択される元素である。A’は、族
I A、IIA、IIIA或いは列4fの元素群から選択され
る元素である。A”は、族 I A、IIA、IIIA、IIIB
、IVB、VB及び列4fの元素群から選択される元素で
ある。Bは、遷移元素で、特に族IIIA、IVA、VA、
VIA、VIIA、VIII、 I B及びIIBの元素群から選択さ
れる。mは1〜2の範囲の数である。nは1〜5の範囲
の数である。δは0〜1の範囲の数である。) に従うものである特許請求の範囲第5項記載の方法。 11)材料が式(3)或いは(4)に従い、その場合A
=Pb、Bi、Tlであり、A’=Sr或いはBaであ
りそしてA”=Ca、Sr或いはYである特許請求の範
囲第5項記載の方法。 12)材料が次の式: (AO)_mA’_n_−_1B_nO_3_n_+_
1_±_δ(5)(ここで、Aは、ビスマスであり、A
’はストロンチウム、バリウム、鉛或いはビスマスであ
りそしてBは、遷移元素であり、特にIIIA、IVA、V
A、VIA、VIIA、VIII、 I B及びIIBの元素群から選
択される。m及びnは、1〜5の範囲の数であり、同一
でも異なってもよい。δは0〜1の範囲の数である。) に従うものである特許請求の範囲第4項記載の方法。 13)材料が、バルク形態、随意的にフリット化された
圧縮粉末形態、厚膜或いは薄膜形態、或いは単結晶形態
で使用される特許請求の範囲第1〜12項記載のうちの
いずれか一項記載の方法。 14)電解が処理材料により形成された電極に酸素が材
料周囲から放出される電位以下の電位を適用することに
より実施される特許請求の範囲第1〜13項記載のうち
のいずれか一項記載の方法。 15)電解が処理材料により形成された電極に少なくと
も200mV、特には、200〜1500mV(電位値
は水銀(HgO/Hg)基準電極に対して測定される)
の電位を適用することにより実施される特許請求の範囲
第1〜14項記載のうちのいずれか一項記載の方法。 16)液体媒体がアルカリ金属或いはアルカリ土類金属
の水酸化物或いはその混合物である塩基を使用して形成
される特許請求の範囲第1〜15項記載のうちのいずれ
か一項記載の方法。 17)電解が100℃以下の温度、特には周囲温度にお
いて行なわれる特許請求の範囲第1〜16項記載のうち
のいずれか一項記載の方法。 18)酸化物形態の第1材料を液体媒体、特には中性或
いは塩基性媒体、より特定的には水性媒体中での電解に
おける電極として使用することを特徴とする方法により
処理した、該酸化物形態の第1材料から得た超電導体材
料或いは半導体若しくは金属的性質を有する材料。 19)ペロブスカイト型或いはその誘導体の酸化物から
得られる特許請求の範囲第18項記載の材料。 20)材料が次式 A_1_−_xA’_x・BO_2_±_y(1)A_
n_+_1B_nO_3_n_+_1_±_δ(2)(
AO)_mA’_2A”_n_−_1B_nO_2_n
_+_2_±_δ(3)(AO)_mA’_2A”_n
_−_1B_n_+_1O_2_n_+_2_±_δ(
4)(AO)_mA’_n_−_1B_nO_3_n_
+_1_±_δ(5)(ここで、 式(1)、(2)、(3)、(4)におけるA及びA”
並びに式(1)におけるA’は、族 I A、IIA、IIIA
、IIIB、IVB、VB或いは列4fの元素群から選択さ
れる元素である。 式(3)及び(4)におけるA’は、族 I A、IIA、
IIIAの元素群から選択される元素である。 式(1)〜(5)におけるBは、族IIIA、IVA、VA
、VIA、VIIA、VIII、 I B及びIIBの元素群から選択
される遷移元素である。 x、x’、y及びδは、同一でも異なってもよく、0〜
1の範囲で変化する数である。 n≧1であり、特に式(5)において1〜5の範囲で変
化する。 mは、式(3)及び(4)において1〜2の範囲の数で
ある。 mは、nと同一でも異なってもよく、式(5)において
1〜5の範囲の数である。 特に、式(3)及び(4)の場合、A=Pb、Bi、T
iであり、A’=Sr或いはBaでありそしてA”=C
a、Sr或いはYであり、そして式(5)の場合A=B
iであり、A’=Sr、Ba、Pb或いはBiである。 ) に従う特許請求の範囲第19項記載の材料。 21)a=5.351Å b=5.420Å c=13.227Å の格子パラメータを有する式La_2CuO_4_±_
δの超電導体材料。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR89-15856 | 1989-12-01 | ||
FR8915856A FR2655356B1 (fr) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Procede de traitement electrochimique d'un materiau sous forme oxyde, application aux supraconducteurs et supraconducteurs ainsi obtenus. |
FR9010241A FR2665713A2 (fr) | 1989-12-01 | 1990-08-10 | Procede de traitement par voie electrochimique d'un materiau sous forme d'oxyde. |
FR90-10241 | 1990-08-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03240985A true JPH03240985A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=26227699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2321337A Pending JPH03240985A (ja) | 1989-12-01 | 1990-11-27 | 酸化物形態の材料の電気化学的処理方法、超電導体、金属或いは半導体性状を有する材料への応用並びに得られた生成物 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0434480A1 (ja) |
JP (1) | JPH03240985A (ja) |
FR (1) | FR2665713A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05803A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110860292A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-03-06 | 南京航空航天大学 | 一种用于析氧反应的阳离子共掺杂钙钛矿催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61139698A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-26 | ヘキスト・セラニ−ズ・コ−ポレイシヨン | エレメントの製造方法 |
JPS61235596A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-20 | Matsufumi Takatani | マグネシウム,アルミニウム及びそれらの合金の表面処理法 |
JPS63291318A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線の製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6428222A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Mitsui Mining & Smelting Co | Double oxide and production thereof |
JPH03503548A (ja) * | 1988-01-28 | 1991-08-08 | マサチューセッツ・インスティチュート・オブ・テクノロジー | 電気化学酸化法による超伝導性酸化物の製造 |
-
1990
- 1990-08-10 FR FR9010241A patent/FR2665713A2/fr active Pending
- 1990-11-16 EP EP90403243A patent/EP0434480A1/fr not_active Withdrawn
- 1990-11-27 JP JP2321337A patent/JPH03240985A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61139698A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-26 | ヘキスト・セラニ−ズ・コ−ポレイシヨン | エレメントの製造方法 |
JPS61235596A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-20 | Matsufumi Takatani | マグネシウム,アルミニウム及びそれらの合金の表面処理法 |
JPS63291318A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05803A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2665713A2 (fr) | 1992-02-14 |
EP0434480A1 (fr) | 1991-06-26 |
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