JPH0337117A - 酸化物超伝導体材料 - Google Patents
酸化物超伝導体材料Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
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- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
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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、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ −０系の酸化物超伝導体で
、その形成後に酸化雰囲気中での熱処理金必姿としない
、作製か容易な組成物に関するものである。
、その形成後に酸化雰囲気中での熱処理金必姿としない
、作製か容易な組成物に関するものである。
〈従来の技術〉
最近、臨界温度（Ｔｅ）の高い酸化物超伝導体が、次々
に開発さ１１、ているが、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超伝
導体は結晶構成が比較的簡単で、一定の特性の酸化物超
伝導体が得やすいこと、Ｔｃが液体窒素の沸点（７７Ｋ
）より高いなどで、新しい重子材料として取扱いが容易
なことから種々の実験に使用されてかり、又、今後広い
分野での応用が期待されている。
に開発さ１１、ているが、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超伝
導体は結晶構成が比較的簡単で、一定の特性の酸化物超
伝導体が得やすいこと、Ｔｃが液体窒素の沸点（７７Ｋ
）より高いなどで、新しい重子材料として取扱いが容易
なことから種々の実験に使用されてかり、又、今後広い
分野での応用が期待されている。
なお、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表されるＹ系酸化物超
伝導体は、Ｙを他のＨ１ａ重元素で１４便したｍ酸物、
又はＢａｉ他のｎａ族元素で置換したｍ酸物がよく知ら
れている。
伝導体は、Ｙを他のＨ１ａ重元素で１４便したｍ酸物、
又はＢａｉ他のｎａ族元素で置換したｍ酸物がよく知ら
れている。
〈発明が解決しようとする課題〉
従来のＹ系酸化物は、その超伝導体とし２ての特性が酸
素の組成比によ１．て変わっていた。即ちＹ Ｉ Ｂａ
Ｃｕ３０ｒ〜ａに於て、δキＯの近傍でｕ Ｔ ｃ〜９
０にの使いやすい超伝導体になるが、δ〜０．５近傍に
なるとＴｅ−６０にと特性の悪い超伝導体になり、更に
δ〜ｌの近傍になると超伝導状態にならなくなる。
素の組成比によ１．て変わっていた。即ちＹ Ｉ Ｂａ
Ｃｕ３０ｒ〜ａに於て、δキＯの近傍でｕ Ｔ ｃ〜９
０にの使いやすい超伝導体になるが、δ〜０．５近傍に
なるとＴｅ−６０にと特性の悪い超伝導体になり、更に
δ〜ｌの近傍になると超伝導状態にならなくなる。
以上は超伝導電流の狙い手である伝導ホールがＣｕ （
１）サイトに配位するｂ＠上の酸素から供給されている
ためである。従って、Ｔｃの高い超伝導体金得るためＴ
ｌｃＶｉ、、作製時に空気、又は、酸素などの酸化雰囲
気中で充分時間上かけた熱処理全行ない、酸素の組成比
金高くして釦〈必要があった。
１）サイトに配位するｂ＠上の酸素から供給されている
ためである。従って、Ｔｃの高い超伝導体金得るためＴ
ｌｃＶｉ、、作製時に空気、又は、酸素などの酸化雰囲
気中で充分時間上かけた熱処理全行ない、酸素の組成比
金高くして釦〈必要があった。
このような酸素組成比を高くする作製プロセスは、作業
を繁雑にし、その作製に要する時間を長くし、更には、
薄膜などの作製中、−旦真空を破らなければならないこ
とになり、応用分野が限定されてくるという問題かぁ−
、た。
を繁雑にし、その作製に要する時間を長くし、更には、
薄膜などの作製中、−旦真空を破らなければならないこ
とになり、応用分野が限定されてくるという問題かぁ−
、た。
本発明は従来のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超伝導体のもつ問
題金解消し、酸化雰囲気中での熱処理上必要としない酸
化物超広４休紫提供することを目的としている。
題金解消し、酸化雰囲気中での熱処理上必要としない酸
化物超広４休紫提供することを目的としている。
く課題を解決するための手段〉
代表的に、Ｙ Ｂａ２ Ｃｕ３０７〜ａで表される、Ｙ
系の酸化物超伝導体は、室温に於ては斜方晶であり、第
１図に示したように層状ペロプスカイト構造になってい
る。この構造でＣｕは２種類の異なる形で存在して釦り
、その１種のＣｕ（１）は、ｂ軸上に一次元Ｃｕ−０鎖
を形成してかり、他のＣば２）は２次元のＣｕＯ２面を
形成している。こ＼で伝導ホールは、Ｃｕ（１）に配位
する酸素により供給されることが分っている。
系の酸化物超伝導体は、室温に於ては斜方晶であり、第
１図に示したように層状ペロプスカイト構造になってい
る。この構造でＣｕは２種類の異なる形で存在して釦り
、その１種のＣｕ（１）は、ｂ軸上に一次元Ｃｕ−０鎖
を形成してかり、他のＣば２）は２次元のＣｕＯ２面を
形成している。こ＼で伝導ホールは、Ｃｕ（１）に配位
する酸素により供給されることが分っている。
以上の構成に対し、本発明は、元素の置換によって伝導
ホールの供給を行なうものである。即ち、３価のＹをイ
オン半径が這似した２価のＣａで部分的に置換したＹ−
Ｃａ−Ｂａ −Ｃｕ−０系にすることで、酸化雰囲気中
での熱処理が不要で、真空中の底膜で超伝導特性金もつ
ことができ、他の材料との組合せも容易にしている。な
か、上記Ｙで表わした［［ｌａ族元素をＣａで表わした
ｎａ族元素で置換するときは、１〜１０原子％の範囲で
良好な結果が得られた。
ホールの供給を行なうものである。即ち、３価のＹをイ
オン半径が這似した２価のＣａで部分的に置換したＹ−
Ｃａ−Ｂａ −Ｃｕ−０系にすることで、酸化雰囲気中
での熱処理が不要で、真空中の底膜で超伝導特性金もつ
ことができ、他の材料との組合せも容易にしている。な
か、上記Ｙで表わした［［ｌａ族元素をＣａで表わした
ｎａ族元素で置換するときは、１〜１０原子％の範囲で
良好な結果が得られた。
〈実施例〉
本発明を、図面を参照して説明する。本実施例では、従
来のＹＩ Ｂａ２ Ｃｕ３０７−δの組成を用い、原料
には、Ｙ２Ｏ，ＣａＣＯ３，ＢａＣＯ５及びＣｕＯの粉
末を用いた。これらの粉末原料を目的のｍ酸比になるよ
う秤量し、混合、仮焼成、粉砕、再混合し、続いて、ペ
レットに成形した後、空気中で９２０°Ｃ・８時間の本
焼成を行った。以上のように、本発明のＹ系酸化物超伝
導体では、従来のＹ系超伝導体が４００℃から６００℃
の温度で酸素組成比制御のため行った長時間の熱処理は
行っていない。
来のＹＩ Ｂａ２ Ｃｕ３０７−δの組成を用い、原料
には、Ｙ２Ｏ，ＣａＣＯ３，ＢａＣＯ５及びＣｕＯの粉
末を用いた。これらの粉末原料を目的のｍ酸比になるよ
う秤量し、混合、仮焼成、粉砕、再混合し、続いて、ペ
レットに成形した後、空気中で９２０°Ｃ・８時間の本
焼成を行った。以上のように、本発明のＹ系酸化物超伝
導体では、従来のＹ系超伝導体が４００℃から６００℃
の温度で酸素組成比制御のため行った長時間の熱処理は
行っていない。
上記、本発明の酸化物超伝導体では、Ｙに対するＣａの
比が０．９５ ： ０．０５であった。
比が０．９５ ： ０．０５であった。
以上のように作製した酸化物超伝導体は第１図に示した
ように９０に付近から抵抗の低下かはじ１す、７０にで
完全に抵抗が零になる超伝導転移が認められた。図の横
軸が温度、縦軸が電気抵抗を示している。
ように９０に付近から抵抗の低下かはじ１す、７０にで
完全に抵抗が零になる超伝導転移が認められた。図の横
軸が温度、縦軸が電気抵抗を示している。
なか、以上の超伝導体では液体窒素温度でのマイスナー
効果を認めることはできなかった。
効果を認めることはできなかった。
以上で作製した酸化物超伝導体のＣｕＫａＸ線による粉
末回折パターンを示したのが第３図である。第３図の横
軸が２０、縦軸が回折強度である。
末回折パターンを示したのが第３図である。第３図の横
軸が２０、縦軸が回折強度である。
この図から判るよう従来のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化
物超伝導体が室温で斜方晶であったのに対し、正方晶に
なっている。これは従来超伝導を示さない結晶構造であ
ることが判る。
物超伝導体が室温で斜方晶であったのに対し、正方晶に
なっている。これは従来超伝導を示さない結晶構造であ
ることが判る。
更に、第４図は作製した超伝導体に於けるＣｕ２ｐ内殻
電子の光電子スペクトルを示゛したものである。この横
軸が結合エネルギー、縦軸が信号強度を示している。第
４図に於て、Ａで示したピークがＩ ＩｔのＣｕイオン
に於ける電子の結合エネルギーを示し、Ｂで示したピー
クば２価のＣｕイオンに於ける電子の結合エネルギーを
示している。
電子の光電子スペクトルを示゛したものである。この横
軸が結合エネルギー、縦軸が信号強度を示している。第
４図に於て、Ａで示したピークがＩ ＩｔのＣｕイオン
に於ける電子の結合エネルギーを示し、Ｂで示したピー
クば２価のＣｕイオンに於ける電子の結合エネルギーを
示している。
以上の測定結果をＬａｒｓｓｏｎ−８ａｗａｔ７ｋｙモ
デルを用いて数値解析した結果、Ｃｕ”０間の電荷移動
エネルギーは約１．４ｅＶと見積ることができた。
デルを用いて数値解析した結果、Ｃｕ”０間の電荷移動
エネルギーは約１．４ｅＶと見積ることができた。
以上ばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超伝導体のＹの一部
をＣａで置換する実施例で説明したが、本発明は以上の
実施例に限定されることなく、Ｙの代わりにＣｅ ＋Ｅ
ｕなどのｆｆ１ａ族の元素を用いた組成物を用いても
よ＜、＊換するＩＩａ族元素もＣａの池、Ｓ「やＭｇな
どを用いてもよい。置換する量も５原子％に限定されず
２０原子％以内で任意に選定することができる。
をＣａで置換する実施例で説明したが、本発明は以上の
実施例に限定されることなく、Ｙの代わりにＣｅ ＋Ｅ
ｕなどのｆｆ１ａ族の元素を用いた組成物を用いても
よ＜、＊換するＩＩａ族元素もＣａの池、Ｓ「やＭｇな
どを用いてもよい。置換する量も５原子％に限定されず
２０原子％以内で任意に選定することができる。
以上で示した実施例の作製方法と結晶形から、従来のこ
の系統の酸化物超伝導体と異なる酸素の組成比の制御の
ための熱処理が不要になるか、又は、その必要の少ない
超化物超伝導体の組成物か可能なことを示していると考
えられ、元素の置換比、又は、作製方法の改良により、
史に特性の良い酸化物超伝導体が得られると考えられる
。
の系統の酸化物超伝導体と異なる酸素の組成比の制御の
ための熱処理が不要になるか、又は、その必要の少ない
超化物超伝導体の組成物か可能なことを示していると考
えられ、元素の置換比、又は、作製方法の改良により、
史に特性の良い酸化物超伝導体が得られると考えられる
。
〈発明の効果〉
本発明により、酸化雰囲気中での長時間のボストアニー
ルを行なうことなくＴｃの高い酸化物超伝導材料を作製
することが可能になり、更に真空中や低圧での薄膜作製
も可能なことから、半導体や金属などと組合せて種々の
エレクトロニクスデバイスの形成に有効に使用すること
が可能になった。
ルを行なうことなくＴｃの高い酸化物超伝導材料を作製
することが可能になり、更に真空中や低圧での薄膜作製
も可能なことから、半導体や金属などと組合せて種々の
エレクトロニクスデバイスの形成に有効に使用すること
が可能になった。
ポ１図は本発明の実施例の′ｌａ気抵抗抵抗度依存性を
示す図、第２図はＹ系酸化物超伝導体の結晶構造を示す
図、第３図は実施例の超伝導体のＸ線粉末回折パターン
図、第４図は実施例の超伝導体の光電子スペクトル図で
ある。
示す図、第２図はＹ系酸化物超伝導体の結晶構造を示す
図、第３図は実施例の超伝導体のＸ線粉末回折パターン
図、第４図は実施例の超伝導体の光電子スペクトル図で
ある。
Claims (1)
- １．一般式、Ｍ＿１ＢａＣｕ＿３Ｏ＿７＿〜＿δ（但し
、ＭはＩＩＩａ族元素、δ＝０〜１．０）の組成からな
る酸化物超伝導体材料に於て、ＩＩＩａ族元素の１〜１
０原子％がＩＩａ族で置換されていることを特徴とする
酸化物超伝導体材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170305A JPH0337117A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 酸化物超伝導体材料 |
| EP19900307143 EP0406006A3 (en) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Oxide superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170305A JPH0337117A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 酸化物超伝導体材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337117A true JPH0337117A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=15902509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1170305A Pending JPH0337117A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 酸化物超伝導体材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0406006A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0337117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095652A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Internatl Superconductivity Technology Center | Ｃａ置換希土類系１２３超電導体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69423082T2 (de) * | 1993-12-27 | 2000-06-08 | Int Superconductivity Tech | Supraleiter und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1170305A patent/JPH0337117A/ja active Pending
-
1990
- 1990-06-29 EP EP19900307143 patent/EP0406006A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095652A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Internatl Superconductivity Technology Center | Ｃａ置換希土類系１２３超電導体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0406006A2 (en) | 1991-01-02 |
| EP0406006A3 (en) | 1991-05-15 |
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