JPH0465346A - 超電導組成物 - Google Patents
超電導組成物Info
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- JPH0465346A JPH0465346A JP2177994A JP17799490A JPH0465346A JP H0465346 A JPH0465346 A JP H0465346A JP 2177994 A JP2177994 A JP 2177994A JP 17799490 A JP17799490 A JP 17799490A JP H0465346 A JPH0465346 A JP H0465346A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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〉
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（電動機や発電機等）、磁気分離器、磁気浮上
列車、磁気浮上自動車、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、各種実験装置等のマ
グネットコイル用材料して適し、また、送電線、エネル
ギー貯蔵器、変圧器、整流器、調相器等、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、５Ｑ
ＵＩＤ素子等の素子として適し、さらにまた、赤外線探
知材料、磁気遮蔽材料等の機能材料として適した超電導
組成物に関する。
電気機器（電動機や発電機等）、磁気分離器、磁気浮上
列車、磁気浮上自動車、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、各種実験装置等のマ
グネットコイル用材料して適し、また、送電線、エネル
ギー貯蔵器、変圧器、整流器、調相器等、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、５Ｑ
ＵＩＤ素子等の素子として適し、さらにまた、赤外線探
知材料、磁気遮蔽材料等の機能材料として適した超電導
組成物に関する。
〈従来の技術〉
従来、酸化物系超電導組成物で高い超電導転移温度を示
すものとして、Ｂ ｉ−３ｒ−Ｃａ−ＣｕＯの系か知ら
れている。しかし、この系では抵抗が零になる温度（零
抵抗温度）か９０Ｋを超える、いわゆる高温相のものを
作成するのは容易ではなく、厳密な温度制御と長時間の
焼成を必要とする。
すものとして、Ｂ ｉ−３ｒ−Ｃａ−ＣｕＯの系か知ら
れている。しかし、この系では抵抗が零になる温度（零
抵抗温度）か９０Ｋを超える、いわゆる高温相のものを
作成するのは容易ではなく、厳密な温度制御と長時間の
焼成を必要とする。
一方、上記の系にＰｂを添加すると、零抵抗温度が９０
Ｋを超えるものの作成も少しは容易になるとされている
（Ｊａｐａｎｃｓｅ ＪｏｕｒｌＩａｌ ｏｌ Ａｐｐ
！１ｅｄＰｈｙｓｉｃｓ、 ２７ （１９８８） Ｌ
１０４１）。しかしながら、依然としてかなり厳密な温
度制御と４０時間を超える長時間の焼成を必要とするの
で、実用的であるとはいえない。
Ｋを超えるものの作成も少しは容易になるとされている
（Ｊａｐａｎｃｓｅ ＪｏｕｒｌＩａｌ ｏｌ Ａｐｐ
！１ｅｄＰｈｙｓｉｃｓ、 ２７ （１９８８） Ｌ
１０４１）。しかしながら、依然としてかなり厳密な温
度制御と４０時間を超える長時間の焼成を必要とするの
で、実用的であるとはいえない。
〈発明が解決しようとする課題〉
この発明の目的は、従来の超電導組成物の上述した問題
点を解決し、比較的短い焼成時間であっても高い超電導
転移温度を示す超電導組成物を提供するにある。
点を解決し、比較的短い焼成時間であっても高い超電導
転移温度を示す超電導組成物を提供するにある。
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
表される超電導組成物を提供する。
表される超電導組成物を提供する。
（Ｂｉｌ、 Ｐｂ、 ） ＸＳｒ、 Ｃａ、 Ｃｕ、
Ｚｎ−まただし、０≦ｐ＜０．４ １、９＜ｘ＜２．２ １、９＜ｑ＜２． １ １、９＜ｒ＜２．３ ２、 ８＜ｙ＜３． １ ０．１＜ｓ＜３．０ １０．０＜ｚ＜１０．２ この発明の超電導組成物は、全体として上記−般式で表
わされるものであるが、一つの化合物からなる単一相は
形成しておらず、主として、第２図に示すような結晶構
造の、いわゆるＢｌ系ＣｕＯ□３層相（高温相ともいう
）と、第３図に示すような結晶構造の、いわゆるＣｕ０
．２層相（低温相ともいう）とが混ざり合ったものと考
えられる。もっとも、ＣａＯ２相のＣｕサイトの一部か
Ｚｎによって置換されているものか含まれていたり、不
純物としてＣａ２Ｐｂ０４やＺｎＯ等か含まれているこ
ともあろう。
Ｚｎ−まただし、０≦ｐ＜０．４ １、９＜ｘ＜２．２ １、９＜ｑ＜２． １ １、９＜ｒ＜２．３ ２、 ８＜ｙ＜３． １ ０．１＜ｓ＜３．０ １０．０＜ｚ＜１０．２ この発明の超電導組成物は、全体として上記−般式で表
わされるものであるが、一つの化合物からなる単一相は
形成しておらず、主として、第２図に示すような結晶構
造の、いわゆるＢｌ系ＣｕＯ□３層相（高温相ともいう
）と、第３図に示すような結晶構造の、いわゆるＣｕ０
．２層相（低温相ともいう）とが混ざり合ったものと考
えられる。もっとも、ＣａＯ２相のＣｕサイトの一部か
Ｚｎによって置換されているものか含まれていたり、不
純物としてＣａ２Ｐｂ０４やＺｎＯ等か含まれているこ
ともあろう。
第１図は、この発明の超電導組成物のうち、組成がＢ
１１８４Ｐｂ［ｌ ３４Ｓ １１９１Ｃａ２０３Ｃｕ２
８６Ｚ ｎ ｏ、 ５１０１ ｏ、 ４であるもののＸ
線回折パターン（Ｘ線源はＣｕＫａ線）を示すものであ
る。横軸の２θは回折角で、縦軸のＩは強度である。こ
の第１図から、上記の超伝導組成物は、はぼＢｉ系Ｃｕ
０２３層相とＣｕＯ７２層相とから形成されていること
がわかる。
１１８４Ｐｂ［ｌ ３４Ｓ １１９１Ｃａ２０３Ｃｕ２
８６Ｚ ｎ ｏ、 ５１０１ ｏ、 ４であるもののＸ
線回折パターン（Ｘ線源はＣｕＫａ線）を示すものであ
る。横軸の２θは回折角で、縦軸のＩは強度である。こ
の第１図から、上記の超伝導組成物は、はぼＢｉ系Ｃｕ
０２３層相とＣｕＯ７２層相とから形成されていること
がわかる。
この発明の特徴は、Ｃｕｂ２２層相の組成に特定範囲内
のＺｎを添加することによって比較的容易にその超電導
特性がＢｉ系Ｃｕｂ２３層相のそれになるようにしたこ
とにある。これによって、４０時間以内の短時間の焼成
でも超電導開始温度１１５〜９５に１零抵抗温度１００
〜９０Ｋを実現できる。
のＺｎを添加することによって比較的容易にその超電導
特性がＢｉ系Ｃｕｂ２３層相のそれになるようにしたこ
とにある。これによって、４０時間以内の短時間の焼成
でも超電導開始温度１１５〜９５に１零抵抗温度１００
〜９０Ｋを実現できる。
Ｚｎの役割は、次のようなものであると考えられる。
すなわち、この発明の超電導組成物を螢光Ｘ線分析して
みると、結晶粒の粒内にはＺｎかほとんど存在せず、粒
界に存在していることがわかる。
みると、結晶粒の粒内にはＺｎかほとんど存在せず、粒
界に存在していることがわかる。
このことから、Ｚｎは、第２図や第３図に示すような結
晶構造においてＣｕサイトに置換することはほとんどな
く、そのほとんどが粒界に酸化物またはその他の化合物
の形で存在するものと推定される。そうして、Ｚｎは、
フラックスとして物質移動を容易にし、Ｂｉ系Ｃｕｂ２
３層相の出現を助けるものと推定される。
晶構造においてＣｕサイトに置換することはほとんどな
く、そのほとんどが粒界に酸化物またはその他の化合物
の形で存在するものと推定される。そうして、Ｚｎは、
フラックスとして物質移動を容易にし、Ｂｉ系Ｃｕｂ２
３層相の出現を助けるものと推定される。
上述した特性が得られるためには、Ｂｉ系ＣｕＯ２３層
相が一定の割合以上に形成されることが必要になる。こ
のために、１．９＜ｘ＜２．２．１．９＜ｑ＜２．１．
１．９＜ｒ＜２゜３．２゜８＜ｙ＜３．１なる制限が加
わる。この範囲を超えると、Ｂｉ系Ｃｕ○２３層相の割
合か不足する。
相が一定の割合以上に形成されることが必要になる。こ
のために、１．９＜ｘ＜２．２．１．９＜ｑ＜２．１．
１．９＜ｒ＜２゜３．２゜８＜ｙ＜３．１なる制限が加
わる。この範囲を超えると、Ｂｉ系Ｃｕ○２３層相の割
合か不足する。
Ｓは、０．１未満ではＺｎを添加したことによる効果が
得られず、また、不純物の析出が多くなりすぎて超電導
特性が低下する。ｐが０．４を超えても不純物の析出か
多くなりすぎ、やはり超電導特性か低下する。Ｚの値は
焼成によって変わるが、通常、１０．０＜ｚ＜１０．２
の範囲をとる。
得られず、また、不純物の析出が多くなりすぎて超電導
特性が低下する。ｐが０．４を超えても不純物の析出か
多くなりすぎ、やはり超電導特性か低下する。Ｚの値は
焼成によって変わるが、通常、１０．０＜ｚ＜１０．２
の範囲をとる。
この発明の超電導組成物は、いわゆる粉末混合法によっ
て製造することができる。
て製造することができる。
すなわち、上述した一般式におけるｐｚｑｚｒｓｙ、ｓ
の関係を満足するようにＢ１２Ｏ３、ＰｂＯ１ＳｒＣＯ
３、ＣａＣＯ３、ＣｕＯ１ＺｎＯの各粉末を混合し、粉
砕し、再び混合し、所望の形状に成形した後、炉に入れ
て８５０〜８６５℃で２０〜４０時間焼成することによ
って製造することができる。もっとも、電子ビーム蒸着
法やレザー蒸着法等の各種蒸着法によったり、マグネト
ロンスパッタ法等の各種スパッタ法によったり、ハロゲ
ン化物や有機金属等を用いる化学的気相成長法によった
り、硝酸塩や有機酸等を用いる霧化法によったり、アル
コキシド等を用いる塗布法によって製造することもでき
る。そうして、この発明の超伝導組成物は、テープ状、
線状、繊維状、シート状等、いろいろな形態をとり得る
。また、炭素繊維や、セラミックスや、銀等の金属から
なる補強線材上に形成せしめることもできる。さらに、
銀シース等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、銅等のマトリクスを用いて多芯線構
造の超伝導線材とすることもできる。また、Ｓｉ、Ｍｇ
Ｏ１ＬａＧａ０３等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、ＬＳＩの配線として用い
ることができる。
の関係を満足するようにＢ１２Ｏ３、ＰｂＯ１ＳｒＣＯ
３、ＣａＣＯ３、ＣｕＯ１ＺｎＯの各粉末を混合し、粉
砕し、再び混合し、所望の形状に成形した後、炉に入れ
て８５０〜８６５℃で２０〜４０時間焼成することによ
って製造することができる。もっとも、電子ビーム蒸着
法やレザー蒸着法等の各種蒸着法によったり、マグネト
ロンスパッタ法等の各種スパッタ法によったり、ハロゲ
ン化物や有機金属等を用いる化学的気相成長法によった
り、硝酸塩や有機酸等を用いる霧化法によったり、アル
コキシド等を用いる塗布法によって製造することもでき
る。そうして、この発明の超伝導組成物は、テープ状、
線状、繊維状、シート状等、いろいろな形態をとり得る
。また、炭素繊維や、セラミックスや、銀等の金属から
なる補強線材上に形成せしめることもできる。さらに、
銀シース等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、銅等のマトリクスを用いて多芯線構
造の超伝導線材とすることもできる。また、Ｓｉ、Ｍｇ
Ｏ１ＬａＧａ０３等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、ＬＳＩの配線として用い
ることができる。
く実 施 例〉
実施例ｌ
Ｂ１２Ｏ３、ＰｂＯ１ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｃｕ
Ｏ，Ｚ ｎ Ｏの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ：Ｚｎが１．８４：０．３４：１．９１：２．０３
：２．８６：０．５１になるように秤量し、これをめの
う乳鉢で混合した後、アルミナ製容器に入れ、大気中に
て８００°Ｃで１２時間焼成した。
Ｏ，Ｚ ｎ Ｏの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ：Ｚｎが１．８４：０．３４：１．９１：２．０３
：２．８６：０．５１になるように秤量し、これをめの
う乳鉢で混合した後、アルミナ製容器に入れ、大気中に
て８００°Ｃで１２時間焼成した。
次に、得られた焼成体をめのう乳鉢で粉砕し、ペレット
に成形し、成形体を大気中にて８５０°Ｃで２０時間焼
成した後、徐冷した。
に成形し、成形体を大気中にて８５０°Ｃで２０時間焼
成した後、徐冷した。
かくして得られた、Ｂ１□８４Ｐ １）ｏ ３４Ｓ ｌ
１．９１Ｃ８２，０３ＣＬ１２．８６２ｎ０．５１０
１０．４なる超電導組成物の超電導転移温度は、開始温
度か１１０Ｋ、零抵抗温度が９５にであった。
１．９１Ｃ８２，０３ＣＬ１２．８６２ｎ０．５１０
１０．４なる超電導組成物の超電導転移温度は、開始温
度か１１０Ｋ、零抵抗温度が９５にであった。
実施例２
実施例１において、ペレットに成形した成形体を大気中
にて８５０’Ｃで４０時間焼成した後、徐冷した。
にて８５０’Ｃで４０時間焼成した後、徐冷した。
かくして得られた超電導組成物は、組成は実施例１のも
のと同じであったが、超電導転移温度は、開始温度が１
．１５に、零抵抗温度が１００にであった。
のと同じであったが、超電導転移温度は、開始温度が１
．１５に、零抵抗温度が１００にであった。
実施例３
Ｂｉ２０３、ＰｂＯＸＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｃｕ
Ｏ，、、Ｚ ｎ Ｏの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：５ｒＣａ
：Ｃｕ：Ｚｎか１．８４：０．３４：１．９１：２．０
３：２．８６・０．２０になるように秤量し、これをめ
のう乳鉢で混合した後、アルミナ製容器に入れ、大気中
にて８００℃で１２時間焼成した。
Ｏ，、、Ｚ ｎ Ｏの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：５ｒＣａ
：Ｃｕ：Ｚｎか１．８４：０．３４：１．９１：２．０
３：２．８６・０．２０になるように秤量し、これをめ
のう乳鉢で混合した後、アルミナ製容器に入れ、大気中
にて８００℃で１２時間焼成した。
次に、得られた焼成体をめのう乳鉢で粉砕し、ペレット
に成形し、成形体を大気中にて８５０°Ｃで２０時間焼
成した後、徐冷した。
に成形し、成形体を大気中にて８５０°Ｃで２０時間焼
成した後、徐冷した。
かくして得られた、Ｂ １１８４ｐｂｏ ３４Ｓ １１
９１Ｃａ２．０３Ｃｕ２．８６Ｚｎ［１，２００１０，
１なる超電導組成物の超電導転移温度は、開始温度が１
−１０Ｋ、零抵抗温度が９５にであった。
９１Ｃａ２．０３Ｃｕ２．８６Ｚｎ［１，２００１０，
１なる超電導組成物の超電導転移温度は、開始温度が１
−１０Ｋ、零抵抗温度が９５にであった。
実施例４
実施例３において、ペレットに成形した成形体を大気中
にて８５０°Ｃで４０時間焼成した後、徐冷した。組成
は実施例３と同じであったが、超電導転移温度は、開始
温度が１１５に、零抵抗温度が１００にであった。
にて８５０°Ｃで４０時間焼成した後、徐冷した。組成
は実施例３と同じであったが、超電導転移温度は、開始
温度が１１５に、零抵抗温度が１００にであった。
〈発明の効果〉
この発明の超電導組成物は、下記の一般式で表わされる
もので、実施例にも示したように、比較的短時間の焼成
で高い超電導転移温度を達成できる。
もので、実施例にも示したように、比較的短時間の焼成
で高い超電導転移温度を達成できる。
（Ｂｉｂ−ｐ Ｐｂ、 ） Ｘ ＳＴ、 Ｃａ、
Ｃｕ、 Ｚｎ、 ０ まただし、０≦ｐ＜０
． ４ １、 ９＜Ｘ＜２． ２ １．９＜ｑ＜２． １ １．９＜ｒ＜２． ３ ２．８＜ｙ＜３．１ ０、 １＜ｓ＜３．０ １０．０＜ｚ＜１０．２
Ｃｕ、 Ｚｎ、 ０ まただし、０≦ｐ＜０
． ４ １、 ９＜Ｘ＜２． ２ １．９＜ｑ＜２． １ １．９＜ｒ＜２． ３ ２．８＜ｙ＜３．１ ０、 １＜ｓ＜３．０ １０．０＜ｚ＜１０．２
第１図は、この発明の超電導組成物の一例についてその
Ｘ線回折パターンを示すグラフ、第２図および第３図は
、この発明の超電導組成物の結晶構造を説明するための
、それぞれＢｉ系Ｃｕ Ｏ２３層相構造およびＣｕＯ２
２層相構造を示すモデル図である。
Ｘ線回折パターンを示すグラフ、第２図および第３図は
、この発明の超電導組成物の結晶構造を説明するための
、それぞれＢｉ系Ｃｕ Ｏ２３層相構造およびＣｕＯ２
２層相構造を示すモデル図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記一般式で表される超電導組成物。 （Ｂ＿１＿−＿ｐＰｂ＿ｐ）＿ｘＳｒ＿ｑＣａ＿ｒＣｕ
＿ｙＺｎ＿ｓＯ＿ｚただし、０≦ｐ＜０．４ １．９＜ｘ＜２．２ １．９＜ｑ＜２．１ １．９＜ｒ＜２．３ ２．８＜ｙ＜３．１ ０．１＜ｓ＜３．０ １０．０＜ｚ＜１０．２
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177994A JP3049739B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 超電導組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177994A JP3049739B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 超電導組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465346A true JPH0465346A (ja) | 1992-03-02 |
| JP3049739B2 JP3049739B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16040685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2177994A Expired - Fee Related JP3049739B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 超電導組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049739B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823990B1 (ko) * | 2007-03-19 | 2008-04-22 | (주)선재하이테크 | 광 이오나이저 |
| US9682320B2 (en) | 2002-07-22 | 2017-06-20 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Inertially trackable hand-held controller |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2177994A patent/JP3049739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9682320B2 (en) | 2002-07-22 | 2017-06-20 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Inertially trackable hand-held controller |
| KR100823990B1 (ko) * | 2007-03-19 | 2008-04-22 | (주)선재하이테크 | 광 이오나이저 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3049739B2 (ja) | 2000-06-05 |
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