JPH0443976A - 超電導磁気センサ - Google Patents

超電導磁気センサ

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Publication number
JPH0443976A
JPH0443976A JP2150795A JP15079590A JPH0443976A JP H0443976 A JPH0443976 A JP H0443976A JP 2150795 A JP2150795 A JP 2150795A JP 15079590 A JP15079590 A JP 15079590A JP H0443976 A JPH0443976 A JP H0443976A
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JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
oxide superconductor
pieces
gold electrodes
magnetic field
Prior art date
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Pending
Application number
JP2150795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyoshi Enami
榎並 啓好
Toshiyuki Shinohara
篠原 利之
Hironori Hoshizaki
星崎 博紀
Nobuaki Kawahara
伸章 川原
Tomio Sugiyama
富夫 杉山
Yasuyuki Sato
靖之 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0443976A publication Critical patent/JPH0443976A/ja
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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、多結晶酸化物超電導体を用いる磁気センサに
関する。この磁気センサは例えば微弱磁界や微小電流の
測定に適用することができる。
[従来の技術] 従来、下部臨界磁界Hc1と上部臨界磁界Hc2の範囲
(いわゆる混合状態)で印加磁界の強度に応じて連続的
に(巨視的に見て)超電導領域と常電導領域の割合が変
化する第2種超電導体は、上記混合状態において印加磁
界の強度に応じて電気抵抗が連続的に変化する。
この現象を利用した電気抵抗変調型の超電導磁気センサ
が知られており、超電導体としてはY−Ba−Cu−0
系酸化物超電導体が提案されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、Y−Ba−Cu−0系酸化物超電導体を
用いた従来の多結晶厚am気センサは、電気抵抗−印加
磁界特性において大きなヒステリシス(以下、電気抵抗
ヒステリシスという)が生じるという問題があった。
高精度の測定にあたっては、このような電気抵抗ヒステ
リシスの回路的な補償が要求されるが、このような補償
回路は複雑、困難である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電
気抵抗ヒステリシスが小さい超電導磁気センサを提供す
ることを、その解決すべき課題としている。
[課題を解決するための手段1 本発明の超電導磁気センサは、被測定磁界強度による多
結晶酸化物超電導体の電気抵抗変調効果に基づいて被測
定磁界強度を測定する超電導磁気センサにおいて、 前記多結晶酸化物超電導体はB1−Pb−Sr−Ca−
Cu−0系の酸化物超電導体からなることを特徴として
いる。
sr :Pb:Sr:Ca:Cu:Oは、モル比率で、
1.0〜2.O:0.1〜1.0:1.0〜2.5:1
.O〜2.5:2.0〜3.5:6゜0〜10.0とす
ることができる。
[作用及び発明の効果] 本発明者らは、B 1−Pb−Sr−Ca−CLIO系
酸化物超電導体の電気抵抗が混合状態において極めて小
ざい電気抵抗ヒステリシスをもつことを見出した。その
原因は不明である。同時に、電気抵抗が印加磁界に対し
て、混合状態中、特に下部臨界磁界HC1及び上部臨界
磁界Hc2近傍(肩部)を除く範囲において、優れた直
線性をもつことを見出した。
更に、このような小さい電気抵抗ヒステリシスと優れた
直線性とをもつ超電導体を電気抵抗変調型の超電導磁気
センサに適用することによって、その測定精度を格段に
改善できる点に気が付いた。
すなわち、このB i −Pb−Sr−Ca−Cu−O
系の多結晶酸化物超電導体を用いた電気抵抗変調型の磁
気センサは、従来の多結晶酸化物超電導体を用いた超電
導磁気センサと比較して磁気ピンニング効果が小さく印
加磁界の変化による超電導体内部への磁束の侵入及び脱
出が両方とも容易であるために、電気抵抗ヒステリシス
が小さくでき、高い測定精度を得ることができる。
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の超電導磁気センサの実施例
を説明する。
この超電導磁気センサは、第1図に示すように、MqO
(酸化マグネシウム)基板1上に被着された酸化物超電
導体からなる超電導厚膜2を有し、更に、超電導厚膜2
の表面に4個の金電極3が互いに所定間隔を隔てて一列
に被着されて、センサ本体Aが形成されている。センサ
本体Aは、デユワ−4に充填された液体窒素3中に浸漬
されている。4個の金電極3の内、両側の2個の金電極
3は定電流電源5の一対の出力端に接続されており、残
る中央部の2個の金電極は電圧計6の一対の入力端に接
続されている。
なお、センサ本体Aの詳細構造を第2図及び第3図を参
照して説明する。
MQO基板1は、MCl0粉末を焼結して、はぼ、縦2
.5cm、横2.5cm、厚さ1mmに形成されている
超電導厚膜2は、B i −Pb−Sr−Ca−Cu−
Q系酸化物超電導体の厚膜からなり、はぼ、長辺2Qm
m、短辺5mm、厚さ120μmに形成され、−E/L
、比でほぼ、3i :Pb:Sr:Ca:Cu:O=0
.8:0.2:0.8:1 :1.4に形成されている
金電極3は被着領域以外を金属マスクで遮蔽してスパッ
タリングして形成され、厚さ約0.15μmに形成され
ている。金電極3の短幅及び隣接する電極間の距離は2
.5mmとなっている。
上記超電導磁気センサの電気抵抗−印加磁界特性を試験
した。
印加磁界発生のために第1図に図示するように、一対の
ソレノイドコイル7.7をデユワ−4中にセンサ本体A
を挟むように配設した。各ソレノイドコイル7.7はセ
ンサ本体Aの表面及び裏面にそれぞれ所定間隔を隔てて
対面しており、MgO基板1の主面と直交する方向への
被測定磁界を発生させる。
電気抵抗の測定は、4端子法にて一定電流■を定電流電
源5を両端の金電極3.3間に通電し、電圧計6にて降
下電圧Vを測定して行う。なお、磁界の強度は図示しな
い磁気計をデユワ−4中に入れて求めた。
測定した電気抵抗−印加磁界特性を第4図に示す。第4
図から10〜30 (Oe)の範囲で極めて電気抵抗ヒ
ステリシスが小さくかつ優れたりニアリティをもつこと
がわかる。
比較のために、同一形状に形成された従来のY−Ba−
Cu−0系酸化物超電導体を用いた超電導磁気センサの
磁気特性を第8図に示す。この従来の超電導磁気センサ
(第8図〉では磁界増加時と磁界減少時において、セン
サの抵抗値が最大約10%変化しているのに対し、この
実施例(第4図)では磁界増加時と磁界減少時において
ヒステリシスは極めて小ざく、かつ優れたりニアリテイ
が得られることがわかる。更に、感度すなわち磁界変化
に対する抵抗変化率も広い範囲にわたって大きくするこ
とができる。なお、測定温度は77に1通電電流はこの
実施例のもの(第4図)で10mA、比較例量(第8図
)で100mAとした。
ちなみに、超電導転移温度(ゼロ抵抗温度)TCは、B
 i −Pb−Sr−Ca−Cu−OwAで95に、Y
−Ba−Cu−0膜で90にであった。
また、臨界電流密度は、B i −Pb−Sr−CaC
u−0膜で4.2A/Cm2、Y−Ba−Cu−O膜で
0.16A/cm2であった。
以下にセンサ本体Aの製造方法を説明する。
まず噴霧熱分解法により、B+−Pb−SrCa−Cu
−o系微粒子粉末を作製する。この噴霧熱分解法では、
まず、Bi2O3とCaCO3をHNO3(HNO31
1度は65wt%)中に、Pb(NO3)2、Sr(N
O3)2、Cu(NO3)2・3H20を水中に、各々
完全に溶解させ、溶解した時点で二液を混合する。混合
時のB、Pb、Sr、Ca5Cuの−E/L、比は、B
1:Pb:Sr:Ca:Cu=0.8:0.2:0゜8
:1 :1.4である。この原液を、炉体温度750℃
、炉心管内温度650℃に保った噴霧熱分解装置内に導
入して、原料粉末を得る(第5図(a))。
仮焼粉砕工程 得た原料粉末を空気中800℃にて20時間仮焼した後
、粉砕して平均粒径0.5μm程度に調整する(第5図
(b)、(C))。
混練ペースト工程 テレピネオール中に10wt%のエチルセメロースを溶
かした溶液に上記粉末を混合して三本口方法にてペース
ト化する(第5図(d))。
スクリーン印刷法 このペーストをスクリーン印刷法にて、MQO基板1上
に4層塗布する。膜厚は焼成後の測定で約120umか
ら130μmでi9ツたく第5図(e))。
乾燥焼成工程 スクリーン印刷後、ホットプレート(て約150℃で乾
燥し、圧力1atm、Ar:02−12:1の雰囲気下
で、焼成温度830℃、焼成時間15時間で焼成する。
なお、焼成条件を種々変更しても、充分小さい電気抵抗
ヒステリシスが得られた。例えば、焼成温度を815℃
から860℃、焼成時間を1時間から50時間の範囲で
変化させても、磁気特性ヒステリシスが小さく、超電導
転移温度(ゼロ抵抗温度)が77に以上の厚膜が得られ
た。第6図及び第7図は、超電導転移温度(ゼロ抵抗温
度)と焼成温度及び焼成時間との関係を示したものであ
る。なお、第6図では焼成時間は15時間に固定し、第
7図では焼成温度を830’Cに固定している。以上の
焼成条件においては、77Kにて電気抵抗ヒステリシス
が小さい。
もちろん、超電導厚膜2は上記した製造方法以外の公知
方法でも製造可能であり、また超電導厚膜2の組成や形
状も種々変更可能である。
更に電気抵抗を測定する方法としても、ホイートストン
ブリッジ法など公知の各種の方法を採用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の超電導磁気センサの模式断面図、第2
図はセンサ本体Aの平面図、第3図はセンサ本体Aの側
面図、第4図はこの実施例の超電導磁気センサの印加磁
界−電気抵抗特性図、第5図はこの実施例の超電導磁気
センサに用いる超電導厚膜2の製造工程図、第6図及び
第7図はこの超電導厚膜2の超電導転移温度(ゼロ抵抗
温度)と焼成温度及び焼成時間との関係を示す図、第8
図は従来のY−Ba−CLJ−0系酸化物超電導体を有
する超電導磁気センサの磁界−電気抵抗特性図である。 2・・・超電導厚膜 (酸化物超電導体)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  被測定磁界強度による多結晶酸化物超電導体の電気抵
    抗変調効果に基づいて被測定磁界強度を測定する超電導
    磁気センサにおいて、 前記多結晶酸化物超電導体はBi−Pb−Sr−Ca−
    Cu−O系の酸化物超電導体からなることを特徴とする
    超電導磁気センサ。
JP2150795A 1990-06-08 1990-06-08 超電導磁気センサ Pending JPH0443976A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015045617A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社フジクラ 長尺用超電導線材の臨界電流評価装置および評価方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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