JPH04114917A - Superconductor - Google Patents

Superconductor

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JPH04114917A
JPH04114917A JP2236358A JP23635890A JPH04114917A JP H04114917 A JPH04114917 A JP H04114917A JP 2236358 A JP2236358 A JP 2236358A JP 23635890 A JP23635890 A JP 23635890A JP H04114917 A JPH04114917 A JP H04114917A
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JP
Japan
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superconductor
cuo
bao
oxygen
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP2236358A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nobumasa
均 信正
Kazuharu Shimizu
一治 清水
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2236358A priority Critical patent/JPH04114917A/en
Publication of JPH04114917A publication Critical patent/JPH04114917A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a superconductor having improve coordination superconductor with the same kind of superconductor and to use the superconductor and the same kind of superconductor having a superconducting transition temperature different from that of the superconductor by forming crystal containing a blocking layer of BaO/CuO/CuO/BaO type shown by the formula. CONSTITUTION:This superconductor consists essentially of a copper compound oxide shown by the formula (with the proviso that alpha is element selected from La and Pb; p is 0-0.2; q is 0.3-0.5; s is 5-5.8). The superconductor has a blocking layer of BaO/CuO/CuO/BaO type comprising a layer made of Ba, Sr, alpha and oxygen and a layer made of Cu and oxygen. The superconductor is produced by powder blending method, deposition method, sputtering method, etc., made into a tape state, linear state filamentous state and sheetlike state, etc., and used.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、核融合炉、電磁流体発電機、加速器、回転
電気機器(電動機や発電機など)、磁気分離機、磁気浮
上列車、磁気浮上自動車、磁気浮上エレベータ、核磁気
共鳴断層撮影診断装置、磁気推進船、電子ビーム露光装
置、単結晶製造装置、各種実験装置などのマグネットコ
イル用材料として適し、また、送電線、電気エネルギー
貯蔵器、変圧器、整流器などの電力損失が問題になる用
途に適し、さらに、ジョセフソン素子、SQU I D
素子、超電導トランジスタ5.超電導マイクロ波立体回
路などの各種素子として適し、さらにまた、赤外線探知
材料、磁気遮蔽材料などの各種機能材料として適した超
電導体に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> This invention is applicable to nuclear fusion reactors, magnetohydrodynamic generators, accelerators, rotating electrical equipment (such as electric motors and generators), magnetic separators, magnetic levitation trains, and magnetic levitation. Suitable as a material for magnet coils in automobiles, magnetic levitation elevators, nuclear magnetic resonance tomography diagnostic equipment, magnetic propulsion ships, electron beam exposure equipment, single crystal manufacturing equipment, various experimental equipment, etc. Also suitable for power transmission lines, electrical energy storage devices, Suitable for applications where power loss is a problem, such as transformers and rectifiers, and also for Josephson elements, SQUID
Element, superconducting transistor5. The present invention relates to superconductors suitable as various elements such as superconducting microwave three-dimensional circuits, and furthermore suitable as various functional materials such as infrared detection materials and magnetic shielding materials.

〈従来の技術〉 従来、結晶構造が異なる20種類はどの銅複合酸化物超
電導体が見出されている。これらの超電導体の結晶構造
をさらに細分化してみると、結晶構造の繰り返し単位が
CuO2層とそれ以外のものとに分類できる。さらに、
CuO2層以外のものは、“Physica C” 1
67、第515頁(1990)で説明されているように
、CuO2層に垂直な方向(C軸方向)の層の厚みによ
ってブロッキング層とメゾイエ−ティング層とに分類で
きる。そうして、ブロッキング層には、それを構成する
構造や主たる組成の相異により、La2O2型、B a
 O/ Cu O/ B a O型、B a O/ C
u O/ Cu O/ B a O型、SrO/Bi2
O2/SrO型、B a O/ T I 202 / 
B a OもしくはBaO/TIO/BaO型、SrO
/PbO−Cu−PbO/SrO型、S ro/ (P
b、Cu)O/SrOもしくはS r O/ (P b
、  S r) 0/S rO型、Ln2O3型(Ln
はNdXSm、EuおよびGdから選ばれた元素)の8
種類の型が存在する。
<Prior Art> Twenty types of copper composite oxide superconductors having different crystal structures have been discovered so far. When the crystal structures of these superconductors are further subdivided, the repeating units of the crystal structure can be classified into CuO2 layers and other layers. moreover,
Anything other than the CuO2 layer is “Physica C” 1
67, p. 515 (1990), the layer can be classified into a blocking layer and a meso-eating layer depending on the thickness of the layer in the direction perpendicular to the CuO2 layer (C-axis direction). In this way, the blocking layer has La2O2 type, B a
O/ Cu O/ B a O type, B a O/ C
u O/ Cu O/ B a O type, SrO/Bi2
O2/SrO type, B a O/ T I 202 /
B a O or BaO/TIO/BaO type, SrO
/PbO-Cu-PbO/SrO type, S ro/ (P
b, Cu)O/SrO or S r O/ (P b
, S r) 0/S rO type, Ln2O3 type (Ln
is an element selected from NdXSm, Eu and Gd)
There are different types.

さて、従来の銅複合酸化物超電導体のCuO2平面に平
行な方向の格子定数(a軸長またはb軸長)を調べてみ
ると、ブロッキング層の種類によって異なっている。C
uO2平面に平行な方向の結晶の大きさを、Cub2平
面内のCuとそれに最も接近しているOとの距離で表す
と、1.89〜1.97への範囲で分布している。
Now, when examining the lattice constant (a-axis length or b-axis length) of a conventional copper composite oxide superconductor in a direction parallel to the CuO2 plane, it differs depending on the type of blocking layer. C
When the crystal size in the direction parallel to the uO2 plane is expressed as the distance between Cu in the Cub2 plane and the closest O to it, it is distributed in the range of 1.89 to 1.97.

ところで、銅複合酸化物超電導体を利用するとき、超電
導転移温度の異なる超電導体を一体にして使用できれば
便利である。たとえば、各種の素子やセンサーを構成す
るとき、超電導転移温度の異なるものを層状に一体化配
置できれば、新しい効果が期待できる。しかしながら、
異なる型のブロッキング層をもつ超電導体の共用は、C
,uO,。
By the way, when using copper composite oxide superconductors, it would be convenient if superconductors having different superconducting transition temperatures could be used together. For example, when constructing various elements and sensors, new effects can be expected if materials with different superconducting transition temperatures can be integrated and arranged in layers. however,
The common use of superconductors with different types of blocking layers is C
,uO,.

平面に平行な方向の結晶の大きさの不整合性や、製作時
における、一方の超電導体から他方の超電導体への構成
元素の拡散などがあってなかなか難しい。そこで、同じ
種類の型のブロッキング層を含み、しかも、超電導転移
温度が異なる複数種類の超電導体を得ることが望まれて
いる。
This is difficult due to inconsistencies in crystal size in the direction parallel to the plane and diffusion of constituent elements from one superconductor to another during fabrication. Therefore, it is desired to obtain multiple types of superconductors that contain the same type of blocking layer but have different superconducting transition temperatures.

たとえば、Y1Ba2Cu3O7−y超電導体は、B 
a O/ Cu O/ Cu O/ B a O型のブ
ロッキング層を有しており、超電導転移温度は90にで
あるが、従来見出されている銅複合酸化物超電導体てこ
の型のブロッキング層を有するものはこれのみである。
For example, Y1Ba2Cu3O7-y superconductor is B
It has a blocking layer of aO/CuO/CuO/BaO type, and has a superconducting transition temperature of 90°C, but it has a blocking layer of the lever type of copper composite oxide superconductor that has been found so far. This is the only one that has .

〈発明が解決しようとする課題〉 この発明の目的は、Y、Ba2Cu、、o8.超電導体
と同じ種類の型(B a O/ Cu O/ Cu O
/ B a O型)のブロッキング層を含み、これとの
整合性がよいばかりか、これとは超電導転移温度が異な
っていて共用が容易である銅複合酸化物超電導体を提供
するにある。
<Problems to be Solved by the Invention> The purpose of the invention is to solve the problem of Y, Ba2Cu, o8. The same type of superconductor (BaO/CuO/CuO
An object of the present invention is to provide a copper composite oxide superconductor that not only has a blocking layer of the type B a O type) and has good compatibility with the blocking layer, but also has a different superconducting transition temperature from the blocking layer and can be easily used in common.

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、この発明は、下記一般式で
表される超電導体を提供する。
Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention provides a superconductor represented by the following general formula.

{(Ba1−p S r、 ) l−a α。) 2C
u30゜ただし、 α:Laおよびpbから選ばれた元素 0≦p≦0.2 0.3≦q≦0.5 5、Q<s≦5.8 以下においては、これを第1発明ということにする。
{(Ba1-p S r, ) l-a α. ) 2C
u30゜However, α: Element selected from La and pb 0≦p≦0.2 0.3≦q≦0.5 5, Q<s≦5.8 In the following, this will be referred to as the first invention. Make it.

また、この発明は、下記一般式で表される超電導体を提
供する。
Further, the present invention provides a superconductor represented by the following general formula.

((B al−t S r t ) i−u C1u 
) 2−V(βi −w  (Ca 1−X S r 
x ) w ) 21)VCu、、o。
((B al-t S r t ) i-u C1u
) 2-V(βi-w (Ca 1-X S r
x ) w ) 21) VCu,,o.

ただし、 α:LaおよびPbから選ばれた元素 β:Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy。however, α: Element selected from La and Pb β: Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy.

I−Io、Er、Tm、YbおよびLuから選ばれた元
素 0≦t≦0.2 Q<u≦0.5 0≦v<0. 2 0≦W≦0.5 0≦x<0. 2 9、 5<y≦10.1 以下においては、これを第2発明ということにする。
Element selected from I-Io, Er, Tm, Yb and Lu 0≦t≦0.2 Q<u≦0.5 0≦v<0. 2 0≦W≦0.5 0≦x<0. 2 9, 5<y≦10.1 Hereinafter, this will be referred to as the second invention.

第1、第2発明において、元素α、βは、それぞれただ
1種を選択してもよく、2種以上を選択してもよい。
In the first and second inventions, only one type of each of the elements α and β may be selected, or two or more types may be selected.

第1、第2発明の超電導体は、それぞれ第1図、第2図
に示すような結晶構造を有し、(Ba、Sr1α)と酸
素による層と、Cuと酸素による層と、Cuと酸素によ
るもう一つの層と、(B a。
The superconductors of the first and second inventions have crystal structures as shown in FIGS. 1 and 2, respectively, and include a layer of (Ba, Sr1α) and oxygen, a layer of Cu and oxygen, and a layer of Cu and oxygen. and another layer by (B a.

Sr、α)と酸素による屑とから形成されるBaO/ 
Cu O/ Cu O/ B a O型のブロッキング
層を有している。
BaO/ formed from Sr, α) and oxygen debris
It has a CuO/CuO/BaO type blocking layer.

さて、第1発明の超電導体は、構造が理想的に実現され
たとき、一般式においてSは6.0となるが、酸素欠損
を生じやすい構造であるため、通常は、5.Q<s≦5
.8という組成範囲が許される。また、pについては、
BaとSrの固溶限界から、Q<p≦0.2という制限
が加わる。
Now, in the superconductor of the first invention, when the structure is ideally realized, S in the general formula is 6.0, but since the structure is likely to cause oxygen vacancies, it is usually 5.0. Q<s≦5
.. A composition range of 8 is allowed. Also, regarding p,
Due to the solid solubility limit of Ba and Sr, a restriction of Q<p≦0.2 is added.

第1発明の超電導体は、電荷が正孔(ホール)で与えら
れる。このように、電荷が正孔で与えられるとき、従来
の銅複合酸化物超電導体と同じく、正孔濃度がCu1個
あたり0.01以上、0.5以下のときに超電導体とな
る。そうして、Cu1個あたりの正孔濃度は2 x s
 / 3−2 X Q / 310/3で与えられるか
ら、2.01<2xs/3−2xq/3−4/3<2.
50でなくてはならない。好ましくは、2.10<2x
s/3−2Xq/3−4/3<2.30である。ただし
、各元素の価数は、Laは+3価、Ba、Srは+2価
、Oは一2価とした。また、Pbの価数は+2価と+4
価をとり得るので、+2価と+4価の混合価数と考え、
平均して+3価とした。
In the superconductor of the first invention, charge is provided by holes. As described above, when charge is provided by holes, the superconductor becomes a superconductor when the hole concentration is 0.01 or more and 0.5 or less per Cu, as in the conventional copper composite oxide superconductor. Then, the hole concentration per Cu is 2 x s
/ 3-2 X Q / 310/3, so 2.01<2xs/3-2xq/3-4/3<2.
Must be 50. Preferably 2.10<2x
s/3-2Xq/3-4/3<2.30. However, the valence of each element was set to be +3 valence for La, +2 valence for Ba and Sr, and 12 valence for O. Also, the valence of Pb is +2 and +4.
Since it can have a valence, it can be considered a mixed valence of +2 and +4,
The average value was +3.

2.01<2xs/3−2xq/3−4/3<2.50
という制限を容易に満たすためには、Sは構造が理想的
に実現されたときの値よりも小さいほうがよい。
2.01<2xs/3-2xq/3-4/3<2.50
In order to easily satisfy this restriction, S should be smaller than the value when the structure is ideally realized.

さらに、qには、第1図に示す構造を安定にするためと
、過剰な正孔を減らすために、0. 3≦q≦0.5な
る制限が加えられる。
Furthermore, q is set to 0.000 to stabilize the structure shown in FIG. 1 and to reduce excess holes. A restriction of 3≦q≦0.5 is added.

第1発明の超電導体の結晶構造のab面方向の格子定数
は、元素αの種類や、各元素の組成比や酸素含有量(S
)により異なり、また、結晶が斜方晶であるためa軸方
向とb軸方向で若干具なるが、およそ3.8八で、これ
をCuO2平面内のCuとそれに最も接近しているOと
の距離で表すと1.9人となり、Y、Ba2Cu、、o
8−、の場合とほぼ同じであり、これとの整合性がよい
。また、格子定数のC軸長は約20.6人であり、繰り
返し単位のC軸長は格子定数のC軸長の1/2で、約1
0゜3人である。
The lattice constant in the a-b plane direction of the crystal structure of the superconductor of the first invention depends on the type of element α, the composition ratio of each element, and the oxygen content (S
), and since the crystal is orthorhombic, there is a slight deviation in the a-axis and b-axis directions, but it is approximately 3.88, which can be compared to Cu in the CuO2 plane and the O closest to it. If expressed as the distance, it becomes 1.9 people, and Y, Ba2Cu,,o
8-, and has good consistency with this case. In addition, the C-axis length of the lattice constant is about 20.6, and the C-axis length of the repeating unit is 1/2 of the C-axis length of the lattice constant, which is about 1
0° There are 3 people.

次に、第2発明の超電導体は、構造が理想的に実現され
たとき、一般式においてyは10.0となるが、第1発
明と同様、酸素欠損を生じやすい構造であるため、通常
は、9.5<4≦10.1という組成範囲が許される。
Next, in the superconductor of the second invention, when the structure is ideally realized, y in the general formula is 10.0, but like the first invention, the structure is likely to cause oxygen vacancies, so it is usually A composition range of 9.5<4≦10.1 is allowed.

また、BaとSrの固溶限界は第1発明と同様で、O≦
t≦0.2という制限が加わる。
In addition, the solid solubility limit of Ba and Sr is the same as in the first invention, O≦
A restriction of t≦0.2 is added.

第2発明の超電導体も、電荷は正孔で与えられ、従来の
銅複合酸化物超電導体と同じく、正孔濃度がCu1個あ
たり0.01以上、0.5以下のときに超電導体となる
。そうして、Cu1個あたりの正孔濃度は2 X ’Y
 / 5− (2+u ) X (2−v )/ 5−
(3−w) X (2+v) 15−2で与えられるか
ら、2.01<2Xy15−(2+u)x(2−v)1
5− (3−w)X (2+v)15<2.50でなく
てはならない。好ましくは、2゜10<2Xy15− 
(2+u)X (2−v)15− (3−w)X (2
+v)15<2.30である。
In the superconductor of the second invention, charge is also given by holes, and like the conventional copper composite oxide superconductor, it becomes a superconductor when the hole concentration is 0.01 or more and 0.5 or less per Cu. . Then, the hole concentration per Cu is 2X'Y
/ 5- (2+u) X (2-v)/5-
(3-w) X (2+v) Since it is given by 15-2, 2.01<2Xy15-(2+u)x(2-v)1
5-(3-w)X(2+v)15<2.50. Preferably, 2°10<2Xy15-
(2+u)X (2-v)15- (3-w)X (2
+v)15<2.30.

ただし、各元素の価数は、Laは+3価、Ba。However, the valence of each element is +3 for La and Ba.

5rXCaは+2価、Y、Nd、Sm、EuXGd、D
y、Ho、E r、Tm、Tb、Luは+3価、Oは一
2価とした。また、Pbの価数は+2価と+4価をとり
得るので、+2価と+4価の混合価数と考え、平均して
+3価とした。
5rXCa is +2 valent, Y, Nd, Sm, EuXGd, D
y, Ho, Er, Tm, Tb, and Lu were set to +3 valence, and O was set to 12 valence. Further, since the valence of Pb can be +2 and +4, it is considered to be a mixed valence of +2 and +4, and the average valence is +3.

2.01<2Xy15−(2+u)X (2−v)15
−(3−w)X (2+v)15<2.50という制限
を容易に満たすためには、yは構造が理想的に実現され
たときの値に近いほうがよい。
2.01<2Xy15-(2+u)X (2-v)15
In order to easily satisfy the restriction -(3-w)X (2+v)15<2.50, y should be close to the value when the structure is ideally realized.

元素βは、第2図に示すように、それが存在する面(a
b面)内に酸素が存在できないようにするために、イオ
ン半径が約1100pと小さくなければならない。この
条件から、元素βはY、Nd。
As shown in Figure 2, the element β is located on the plane where it exists (a
In order to prevent oxygen from existing in the b-plane), the ionic radius must be small, about 1100p. From this condition, the elements β are Y and Nd.

Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよ
びL uから選ばれなければならないが、構造を安定に
するためには、Y、Dy、Ho、Er。
It must be selected from Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, and in order to stabilize the structure, Y, Dy, Ho, Er.

Ybが好ましい。また、元素βとCaおよびSrとの固
溶限界から0≦W≦0,5なる制限が加わる。
Yb is preferred. Further, due to the solid solubility limit between element β and Ca and Sr, a restriction of 0≦W≦0,5 is added.

さらに、uXv、xにはそれぞれ、第2図の構造を安定
にするために、O<u≦0.5.0≦V〈0.2.0≦
x<0.2なる制限が加えられる。
Furthermore, for uXv and x, respectively, O<u≦0.5.0≦V<0.2.0≦
A restriction is added that x<0.2.

第2発明の超電導体の結晶構造のab面方向の格子定数
も、元素αやβの種類や、各元素の組成比、酸素含有量
(y)によって異なり、また、結晶が正方晶からややず
れて斜方晶になってa軸方向とb軸方向とで若干具なる
場合があるが、およそ3.8人で、これをCub、、平
面内のCc+、uそれに最も近接している0との距離で
表すと1.9人となり、Y1Ba2Cu3O7−2超電
導体や第1発明の超電導体の場合とほぼ同じであり、こ
れらの超電導体と整合性がよい。また、格子定数のC軸
長は約34人であり、繰り返し単位のC軸長は格子定数
のC軸長の1/2で、約17人である。
The lattice constant in the a-b plane direction of the crystal structure of the superconductor of the second invention also varies depending on the types of elements α and β, the composition ratio of each element, and the oxygen content (y), and the crystal is slightly deviated from tetragonal. In some cases, it becomes an orthorhombic crystal and has a slight shape in the a-axis direction and the b-axis direction, but in about 3.8 people, this is called Cub, Cc+ in the plane, u, and the nearest 0. Expressed in terms of the distance, the number is 1.9, which is almost the same as in the case of the Y1Ba2Cu3O7-2 superconductor and the superconductor of the first invention, and has good consistency with these superconductors. Further, the C-axis length of the lattice constant is about 34 people, and the C-axis length of the repeating unit is 1/2 of the C-axis length of the lattice constant, which is about 17 people.

この発明の超電導体は、テープ状、線状、繊維状、シー
ト状など、いろいろな形態にして用いることができる。
The superconductor of the present invention can be used in various forms such as a tape, a line, a fiber, and a sheet.

また、炭素繊維や、セラミックスや金、銀などの金属か
らなる補強線材上に形成して用いることもできる。また
、銀シースなどの補強用の中空材料に詰めて用いること
もできる。さらにまた、銅などのマトリクスを用いて多
芯線構造の超電導線材とすることもできる。また、Si
、MgO,LaGaO3、LaAlO3、SrTiO3
などの基板上に薄膜として形成し、いろいろな素子とし
て、あるいは、L S Iの配線として用いることがで
きる。
It can also be formed on a reinforcing wire made of carbon fiber, ceramics, or metal such as gold or silver. It can also be used by filling it into a reinforcing hollow material such as a silver sheath. Furthermore, a superconducting wire with a multifilamentary wire structure can be made using a matrix of copper or the like. Also, Si
, MgO, LaGaO3, LaAlO3, SrTiO3
It can be formed as a thin film on a substrate such as the like, and used as various elements or as LSI wiring.

この発明の超電導体は、ペルティエ効果などを利用した
冷凍機と併せて使用すると、取り扱いが簡便になる。
The superconductor of this invention can be easily handled when used in conjunction with a refrigerator that utilizes the Peltier effect or the like.

この発明の超電導体は、いろいろな方法によって製造す
ることができる。
The superconductor of this invention can be manufactured by various methods.

たとえば、よく知られた粉末混合法によることができる
。また、好ましくは原子オーダーで積層制御が可能な電
子ビーム蒸着法やレーザー蒸着法などの各種蒸着法によ
ったり、マグネトロンスパッタ法などの各種スパッタ法
によることができる。
For example, well-known powder mixing methods can be used. In addition, various vapor deposition methods such as electron beam evaporation and laser evaporation, which can preferably control lamination on the atomic order, or various sputtering methods such as magnetron sputtering can be used.

ハロゲン化物や有機金属などを用いる化学的気相成長法
によったり、硝酸塩や有機酸などを用いる霧化法によっ
たり、アルコキシドなどを用いる塗布法によったりする
こともできる。
It is also possible to use a chemical vapor deposition method using a halide or an organic metal, an atomization method using a nitrate or an organic acid, or a coating method using an alkoxide or the like.

〈実 施 例〉 実施例l BaCO3、SrCO3、T、a2 (CO3)3・X
H2OXPbO1CuOの各粉末をBa:Sr:La:
Pb:Cuが:1..26 : 0.14 : 0゜0
3:0.57:3.0になるように秤量し、メノウ乳鉢
で粉砕、混合した後、A1□03の容器に入れ、空気中
にて900℃で12時間仮焼した。
<Example> Example 1 BaCO3, SrCO3, T, a2 (CO3)3・X
Each powder of H2OXPbO1CuO was converted into Ba:Sr:La:
Pb:Cu:1. .. 26: 0.14: 0゜0
The mixture was weighed so as to have a ratio of 3:0.57:3.0, crushed and mixed in an agate mortar, placed in an A1□03 container, and calcined in air at 900°C for 12 hours.

その後、再びメノウ乳鉢で粉砕し、100気圧の酸素雰
囲気下にて900℃で1日間焼成した後、徐冷した。こ
のようにして得られたペレットをさらに酸素分圧が0.
 1気圧以下の酸素雰囲気下にて750℃で4時間熱処
理した後、急冷した。
Thereafter, it was ground again in an agate mortar, fired at 900° C. for 1 day in an oxygen atmosphere of 100 atm, and then slowly cooled. The pellets thus obtained were further heated to an oxygen partial pressure of 0.
After heat treatment at 750° C. for 4 hours in an oxygen atmosphere of 1 atm or less, it was rapidly cooled.

得られたペレットの一部を粉砕し、粉末X線回折法によ
って結晶構造を解析したところ、第1図に示す結晶構造
であった。また、この時、格子定数を求めたところ、a
=3.86A、c=20゜5人であった。このa軸長を
CuO2平面内のCUとそれに最も接近しているOとの
距離で表すと1.93Aとなり、Y、Ba2Cu408
−、超電導体の場合とほぼ同じで、それとの整合性に優
れている。
A part of the obtained pellets was crushed and the crystal structure was analyzed by powder X-ray diffraction, and the crystal structure was as shown in FIG. 1. Also, at this time, when the lattice constant was determined, a
= 3.86A, c = 20° 5 people. If this a-axis length is expressed as the distance between CU in the CuO2 plane and the O closest to it, it is 1.93A, and Y, Ba2Cu408
-, which is almost the same as that of superconductors and has excellent consistency with it.

また、組成は((Bao9S ro’、I ) 0.7
  (La0.05P 1)0.9.) 0.3 ) 
2 Cu3o、7で、超電導転移温度は20にであった
Also, the composition is ((Bao9S ro', I) 0.7
(La0.05P 1)0.9. ) 0.3 )
2Cu3o,7, the superconducting transition temperature was 20.

実施例2 BaCO3、SrCO3、La2 (CO3)3・ x
H20,PbO,Er、、C3、CaCO3、CuOの
各原料粉末をBa:Sr:La:Pb:Er:Ca:C
uが1.62:0.22:0.02:0.18:1.3
:0.67・5. 0になるように秤量し、メノウ乳鉢
で粉砕、混合した後、Al2O3の容器に入れ、空気中
にて900℃で12時間仮焼した。その後、再びメノウ
乳鉢で粉砕し、PbO原料粉末を加え、混合し、ペレッ
ト状に成形し、800気圧の酸素雰囲気中にて900℃
で1日間焼成した後、急冷した。このようにして得られ
たペレットをさらに1気圧の酸素分圧の酸素−アルゴン
混合ガス雰囲気下にて400°Cで40分間熱処理した
後、徐冷した。
Example 2 BaCO3, SrCO3, La2 (CO3)3 x
The raw material powders of H20, PbO, Er, C3, CaCO3, and CuO are converted into Ba:Sr:La:Pb:Er:Ca:C
u is 1.62:0.22:0.02:0.18:1.3
:0.67・5. The mixture was weighed so as to have a weight of 0.0, pulverized and mixed in an agate mortar, placed in an Al2O3 container, and calcined in air at 900°C for 12 hours. After that, it was crushed again in an agate mortar, PbO raw material powder was added, mixed, formed into pellets, and heated to 900°C in an oxygen atmosphere of 800 atm.
After firing for 1 day, it was rapidly cooled. The pellets thus obtained were further heat-treated at 400° C. for 40 minutes in an oxygen-argon mixed gas atmosphere with an oxygen partial pressure of 1 atm, and then slowly cooled.

得られたペレットの一部を粉砕し、粉末X線回折法によ
って結晶構造を解析したところ、第2図に示す結晶構造
であった。また、この時、格子定数を求めたところ、a
=3.86人、c=34゜0人であった。このa軸長を
CuO2平面内のCUとそれに最も接近しているOとの
距離で表すと1.93人であり、Y、Ba2Cu、、C
8−、超電導体の場合とほぼ同じで、それとの整合性に
優れている。
A part of the obtained pellets was crushed and the crystal structure was analyzed by powder X-ray diffraction, and the crystal structure was as shown in FIG. 2. Also, at this time, when the lattice constant was determined, a
= 3.86 people, c = 34°0 people. If this a-axis length is expressed as the distance between CU in the CuO2 plane and the O closest to it, it is 1.93 people, and Y, Ba2Cu, ,C
8-, it is almost the same as the case of superconductors and has excellent consistency with it.

また、組成は((Ba0.9 S rol) 0.9 
 (LaO,I P 1)0.9 ) 0.1 ) 2
  (Er0.65 (CaO,’15Sroo5)。
Also, the composition is ((Ba0.9 S rol) 0.9
(LaO, I P 1) 0.9 ) 0.1 ) 2
(Er0.65 (CaO,'15Sroo5).

35)2Cu50□。。であり、超電導転移温度は60
にであった。
35) 2Cu50□. . and the superconducting transition temperature is 60
It was.

実施例3 CuO粉末をペレット状に成形し、900℃で5時間焼
成し、焼結体を得た。また、SrCO3、BaCO3、
La(C03)3 ・XH2O1PbO1CuOの各粉
末をSr :Ba :La :Pb :Cuが0.81
:0.04:0.1.3:0.02:1.0になるよう
に秤量、混合し、ペレット状に成形し、900℃にて5
時間焼成し、組成がSrO,81Ba0.04L ao
、 13P bo、 02CLl 10Xなる焼結体を
得た。同様に、Y2O3、CaCo3、SrCO3、C
uOの各粉末をY:Ca:Sr:CUが0.7:0.2
7:0.03:1.0になるように秤量、混合し、ペレ
ット状に成形し、800°Cにて5時間焼成し、組成が
Y。7Cao27Sroo3Cu、OXなる焼結体を得
た。
Example 3 CuO powder was formed into a pellet shape and fired at 900° C. for 5 hours to obtain a sintered body. Also, SrCO3, BaCO3,
Each powder of La(C03)3 ・XH2O1PbO1CuO is 0.81 Sr:Ba:La:Pb:Cu
:0.04:0.1.3:0.02:1.0, mixed, formed into pellets, and heated to 900℃ for 5 minutes.
The composition is SrO, 81Ba0.04L ao
, 13P bo, 02CLl 10X sintered bodies were obtained. Similarly, Y2O3, CaCo3, SrCO3, C
Each powder of uO was mixed with Y:Ca:Sr:CU at 0.7:0.2.
They were weighed and mixed so that the ratio was 7:0.03:1.0, formed into pellets, and baked at 800°C for 5 hours, so that the composition was Y. A sintered body named 7Cao27Sroo3Cu, OX was obtained.

次に、上記3種類の焼結体をそれぞれターゲラI・■、
■、■とじ、ArFのエキシマレーザ−を使用して蒸着
を行った。すなわち、上記ターゲットと5rTi03基
板とを真空チャンバー内に設置し、基板を加熱し、若干
量の02ガスとN20ガスとを流しながら、エキシマレ
ーザ−をターゲット■、■、■、■、■、■、■、・・
・・・・と繰り返し照射し、アブレージヨンを起こさせ
て各組成の層を基板上に形成し、薄膜を形成した。
Next, the three types of sintered bodies mentioned above were applied to Targera I, ■,
(2), (2), and vapor deposition was performed using an ArF excimer laser. That is, the target and the 5rTi03 substrate were placed in a vacuum chamber, the substrate was heated, and while a small amount of 02 gas and N20 gas was flowing, the excimer laser was applied to the targets ■, ■, ■, ■, ■, ■. , ■,...
... was repeatedly irradiated to cause ablation to form a layer of each composition on the substrate, thereby forming a thin film.

得られた薄膜について、結晶構造を解析したところ、第
2図に示す構造であった。また、格子定数を求めたとこ
ろ、a=3.86人、c=34゜0人であった。このa
軸長をCuO2平面内のCUとそれに最も接近している
Oとの距離で表すと1.93人となり、Y、Ba2Cu
、08−、超電導体の場合とほぼ同じで、それとの整合
性に優れている。
When the crystal structure of the obtained thin film was analyzed, it was found to have the structure shown in FIG. Further, when the lattice constants were determined, a=3.86 and c=34°0. This a
If the axial length is expressed as the distance between CU in the CuO2 plane and the O closest to it, it will be 1.93 people, and Y, Ba2Cu
, 08-, is almost the same as that of superconductors and has excellent consistency therewith.

また、薄膜のトータル組成は、((B a O,95S
ro、C5) 0.85 (Lao、P bo、+ )
 o、+s) 2  (Y。7 (Cao、Sro、)
。3) 2 Cu、099゜であり、超電導転移温度は
55 Kであった。
In addition, the total composition of the thin film is ((B a O, 95S
ro, C5) 0.85 (Lao, P bo, +)
o, +s) 2 (Y.7 (Cao, Sro,)
. 3) 2Cu, 099°, and the superconducting transition temperature was 55K.

〈発明の効果〉 この発明の超電導体は、実施例にも示したように、従来
のY、Ba2Cu、、C8,超電導体と同じ種類の型(
B a O/ Cu O/ Cu O/ B a O型
)のブロッキング層を含む結晶構造を有し、これとの整
合性がよいばかりか、これとは超電導転移温度が異なっ
ていて共用が容易である。
<Effects of the Invention> As shown in the examples, the superconductor of this invention is of the same type as the conventional Y, Ba2Cu, C8, superconductor (
It has a crystal structure that includes a blocking layer (BaO/CuO/CuO/BaO type), and is not only compatible with this, but also has a different superconducting transition temperature, making it easy to use in common. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、この発明の超電導体の結晶構造
のモデル図である。
FIGS. 1 and 2 are model diagrams of the crystal structure of the superconductor of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)下記一般式で表される銅複合酸化物を主成分とす
る超電導体。 {(Ba_1_−_pSr_p)_1_−_qα_q}
_2Cu_3O_sただし、 α:LaおよびPbから選ばれた元素 0≦p≦0.2 0.3≦q≦0.5 5.0<s≦5.8 (2)下記一般式で表される銅複合酸化物を主成分とす
る超電導体。 {(Ba_1_−_tSr_t)_1_−_uα_u}
_2_−_v{β_1_−_w(Ca_1_−_xSr
_x)_w}_2_+_vCu_5O_y ただし、 α:LaおよびPbから選ばれた元素 β:Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、 Ho、Er、Tm、YbおよびLuから選ばれた元素 0≦t≦0.2 0<u≦0.5 0≦v<0.2 0≦w≦0.5 0≦x<0.2 9.5<y≦10.1
[Claims] (1) A superconductor whose main component is a copper composite oxide represented by the following general formula. {(Ba_1_-_pSr_p)_1_-_qα_q}
_2Cu_3O_s However, α: Element selected from La and Pb 0≦p≦0.2 0.3≦q≦0.5 5.0<s≦5.8 (2) Copper composite represented by the following general formula A superconductor whose main component is oxide. {(Ba_1_-_tSr_t)_1_-_uα_u}
_2_-_v{β_1_-_w(Ca_1_-_xSr
_x)_w}_2_+_vCu_5O_y However, α: Element selected from La and Pb β: Element selected from Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu 0≦t≦0 .2 0<u≦0.5 0≦v<0.2 0≦w≦0.5 0≦x<0.2 9.5<y≦10.1
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