JPH052934A - 溶融法によるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法 - Google Patents
溶融法によるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法Info
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- JPH052934A JPH052934A JP3177232A JP17723291A JPH052934A JP H052934 A JPH052934 A JP H052934A JP 3177232 A JP3177232 A JP 3177232A JP 17723291 A JP17723291 A JP 17723291A JP H052934 A JPH052934 A JP H052934A
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は結晶配向性に優れ、臨界温度と臨界
電流密度が高い酸化物超電導導体を製造する方法の提供
を目的とする。 【構成】 本発明は金属基材上にＢｉ系酸化物超電導体
の原料粉末層を形成し、これを加熱炉において溶融させ
て溶融凝固層を形成した後に、再度レーザビームによる
部分溶融加熱による一方向凝固を行なって酸化物超電導
層を形成するものである。 【効果】 本発明によれば、金属基材の構成元素が酸化
物超電導層側に拡散することが抑制され、厚さの均一な
結晶配向性に優れた酸化物超電導層が得られる。よって
臨界温度と臨界電流密度の高い、超電導特性の優れた酸
化物超電導導体が得られる。
電流密度が高い酸化物超電導導体を製造する方法の提供
を目的とする。 【構成】 本発明は金属基材上にＢｉ系酸化物超電導体
の原料粉末層を形成し、これを加熱炉において溶融させ
て溶融凝固層を形成した後に、再度レーザビームによる
部分溶融加熱による一方向凝固を行なって酸化物超電導
層を形成するものである。 【効果】 本発明によれば、金属基材の構成元素が酸化
物超電導層側に拡散することが抑制され、厚さの均一な
結晶配向性に優れた酸化物超電導層が得られる。よって
臨界温度と臨界電流密度の高い、超電導特性の優れた酸
化物超電導導体が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融法を用いたＢｉ系酸
化物超電導導体の製造方法に関するもので、溶融凝固後
の超電導相の配向性向上と生成割合の向上、並びに、超
電導層の厚さの均一性を向上させ得る方法に関する。
化物超電導導体の製造方法に関するもので、溶融凝固後
の超電導相の配向性向上と生成割合の向上、並びに、超
電導層の厚さの均一性を向上させ得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テープ状の基材の上面にＢｉ系の
酸化物超電導層を備えてなる超電導導体の製造方法の一
例として、図６を基に以下に説明する方法が知られてい
る。この方法では、まず、Ｎｉなどの金属テープ１を用
意し、この金属テープ１の上面にＢｉ系の酸化物超電導
体を構成する元素の原料粉末層２を形成する。次に前記
金属テープ１の上方からレーザビームを照射して混合粉
末層２の一部微小領域のみを加熱溶融させて溶融帯３を
形成する。そしてこの状態で基材１を一定速度で長手方
向に移動させ、微小な溶融帯３を徐々に移動させること
で基材１の長手方向の全体の混合粉末層２を熱処理する
ことができ、これにより酸化物超電導層４を備えた酸化
物超電導導体５を製造していた。
酸化物超電導層を備えてなる超電導導体の製造方法の一
例として、図６を基に以下に説明する方法が知られてい
る。この方法では、まず、Ｎｉなどの金属テープ１を用
意し、この金属テープ１の上面にＢｉ系の酸化物超電導
体を構成する元素の原料粉末層２を形成する。次に前記
金属テープ１の上方からレーザビームを照射して混合粉
末層２の一部微小領域のみを加熱溶融させて溶融帯３を
形成する。そしてこの状態で基材１を一定速度で長手方
向に移動させ、微小な溶融帯３を徐々に移動させること
で基材１の長手方向の全体の混合粉末層２を熱処理する
ことができ、これにより酸化物超電導層４を備えた酸化
物超電導導体５を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法で酸化物超
電導導体５を製造する場合、基材１が移動しているの
で、微小な溶融帯３においては、混合粉末層２の供給と
この層の溶融と溶融した部分の凝固の３つの現象が同時
に進行していることになる。このような微小領域におい
て３つの現象が進行している状態では、レーザービーム
のパワーに若干のゆらぎが発生しても３つの現象のバラ
ンスが崩れるおそれが高い。そうすると、一定の基材移
動速度を維持していても、溶融部分の量が変化し、その
ために凝固する部分の厚さが不均一になり、結晶配向性
も悪くなる問題がある。また、前記の場合、目的とする
組成の酸化物超電導体以外に、例えば、Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃｕ
Ｏｙ等で代表される非超電導相の析出が起こり、超電導
特性の劣化を引き起こす問題があった。
電導導体５を製造する場合、基材１が移動しているの
で、微小な溶融帯３においては、混合粉末層２の供給と
この層の溶融と溶融した部分の凝固の３つの現象が同時
に進行していることになる。このような微小領域におい
て３つの現象が進行している状態では、レーザービーム
のパワーに若干のゆらぎが発生しても３つの現象のバラ
ンスが崩れるおそれが高い。そうすると、一定の基材移
動速度を維持していても、溶融部分の量が変化し、その
ために凝固する部分の厚さが不均一になり、結晶配向性
も悪くなる問題がある。また、前記の場合、目的とする
組成の酸化物超電導体以外に、例えば、Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃｕ
Ｏｙ等で代表される非超電導相の析出が起こり、超電導
特性の劣化を引き起こす問題があった。
【０００４】本発明は前記背景に鑑みてなされたもの
で、目的の組成であって、厚さが均一な臨界温度が高い
Ｂi系酸化物超電導体を溶融法を応用して基材上に形成
することができる方法の提供を目的とする。
で、目的の組成であって、厚さが均一な臨界温度が高い
Ｂi系酸化物超電導体を溶融法を応用して基材上に形成
することができる方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は前記課題を解決するために、Ｂｉ系の酸化物超電導体
を構成する元素を含有する原料粉末層を金属基材の上面
に形成し、次にこの原料粉末層を加熱炉で８７０〜１０
００℃に加熱して原料粉末層を溶融凝固層にするととも
に、この後に溶融凝固層の一部にレーザビームを照射し
て照射部分に部分溶融帯を形成し、次にこの部分溶融帯
を基材の長手方向に移動させて溶融凝固層の全体を順次
一方向凝固させて酸化物超電導層を形成するものであ
る。
は前記課題を解決するために、Ｂｉ系の酸化物超電導体
を構成する元素を含有する原料粉末層を金属基材の上面
に形成し、次にこの原料粉末層を加熱炉で８７０〜１０
００℃に加熱して原料粉末層を溶融凝固層にするととも
に、この後に溶融凝固層の一部にレーザビームを照射し
て照射部分に部分溶融帯を形成し、次にこの部分溶融帯
を基材の長手方向に移動させて溶融凝固層の全体を順次
一方向凝固させて酸化物超電導層を形成するものであ
る。
【０００６】
【作用】金属基材上面の原料粉末層を加熱炉で溶融凝固
させるので、この段階で原料量粉末層は緻密な均一な厚
さの溶融凝固層になる。この溶融凝固層をレーザビーム
で一方向凝固させるならば、一方向凝固する微小領域に
おいては、溶融凝固層の再溶融と凝固が進行することに
なり、従来のように原料粉末層の供給とその層の溶融と
凝固の３つの現象が進行する場合に比較して起こる現象
数が少なくなる。よって、仮にレーザビームのパワーに
若干のゆらぎが生じても厚さの均一な酸化物超電導層が
生成する。厚さの均一な酸化物超電導層が生成するの
で、一方向溶融凝固時の結晶粒の方向が揃い易くなり、
酸化物超電導層の結晶配向性の向上につながり、臨界温
度と臨界電流密度の高いものが生成する。
させるので、この段階で原料量粉末層は緻密な均一な厚
さの溶融凝固層になる。この溶融凝固層をレーザビーム
で一方向凝固させるならば、一方向凝固する微小領域に
おいては、溶融凝固層の再溶融と凝固が進行することに
なり、従来のように原料粉末層の供給とその層の溶融と
凝固の３つの現象が進行する場合に比較して起こる現象
数が少なくなる。よって、仮にレーザビームのパワーに
若干のゆらぎが生じても厚さの均一な酸化物超電導層が
生成する。厚さの均一な酸化物超電導層が生成するの
で、一方向溶融凝固時の結晶粒の方向が揃い易くなり、
酸化物超電導層の結晶配向性の向上につながり、臨界温
度と臨界電流密度の高いものが生成する。
【０００７】以下に本発明を更に詳細に説明する。本発
明を実施してＢi-Ｓr-Ｃa-Ｃu-Ｏ系の酸化物超電導体を
製造するには、まず、出発材料を用意する。この出発材
料としては、Ｂi化合物とＳr化合物とＣa化合物とＣu化
合物を用いる。前記化合物として、各元素の酸化物、塩
化物、炭酸塩、硫化物、フッ化物などのいずれを用いて
も良い。この例で具体的に用いるのは、Ｂｉ2Ｏ3粉末と
ＳｒＣＯ3粉末とＣａＣＯ3粉末とＣｕＯ粉末である。な
お、用いる化合物は粒状、粉末状を問わないが、できる
限り粒径の小さなものが好ましい。なおまた、Ｐｂを含
むＢｉ系超電導体を製造する場合は前記の化合物に加え
てＰｂ化合物を混合すれば良い。
明を実施してＢi-Ｓr-Ｃa-Ｃu-Ｏ系の酸化物超電導体を
製造するには、まず、出発材料を用意する。この出発材
料としては、Ｂi化合物とＳr化合物とＣa化合物とＣu化
合物を用いる。前記化合物として、各元素の酸化物、塩
化物、炭酸塩、硫化物、フッ化物などのいずれを用いて
も良い。この例で具体的に用いるのは、Ｂｉ2Ｏ3粉末と
ＳｒＣＯ3粉末とＣａＣＯ3粉末とＣｕＯ粉末である。な
お、用いる化合物は粒状、粉末状を問わないが、できる
限り粒径の小さなものが好ましい。なおまた、Ｐｂを含
むＢｉ系超電導体を製造する場合は前記の化合物に加え
てＰｂ化合物を混合すれば良い。
【０００８】前記各粉末を用意したならばＢi:Ｓr:Ｃa:
Ｃu＝２:２:１:２の割合になるように秤量して自動乳鉢
などで所要時間かけて均一に混合し、混合粉末を作製す
る。ここで前記各元素の割合が２：２：２：３のものは
その割合で混合し、前記各元素に加えてＰｂを添加する
ものにあっては、前記Ｂｉの一部（例えばＢｉの数割）
をＰｂで置換すれば良い。次にこの混合粉末を大気中に
おいて８００〜８５０℃で２４〜１００時間程度加熱し
て仮焼することにより不要成分を除去する。仮焼後、こ
の仮焼物を粉砕して仮焼物を粉末化する。
Ｃu＝２:２:１:２の割合になるように秤量して自動乳鉢
などで所要時間かけて均一に混合し、混合粉末を作製す
る。ここで前記各元素の割合が２：２：２：３のものは
その割合で混合し、前記各元素に加えてＰｂを添加する
ものにあっては、前記Ｂｉの一部（例えばＢｉの数割）
をＰｂで置換すれば良い。次にこの混合粉末を大気中に
おいて８００〜８５０℃で２４〜１００時間程度加熱し
て仮焼することにより不要成分を除去する。仮焼後、こ
の仮焼物を粉砕して仮焼物を粉末化する。
【０００９】次に、前記の粉末を図１に示すような有機
溶媒１０を満たした容器１１の内部に投入して分散媒を
形成する。次にこの分散媒にテープ状の金属基材１２を
浸積して引き上げ、金属基材１２上に図２に示す厚さ１
０〜１００μｍ程度の原料粉末層１３を形成する。前記
金属基材１２は、撓曲性に富むもので、後述する熱処理
に耐えるものであればいずれの金属からなるものでも差
し支えないが、酸化物超電導体との間に熱膨張係数の差
異が大きいと問題を生じるおそれがあることと、生成す
る酸化物超電導体の結晶構造に類似した構造を有するも
のが好ましいことなどを考慮すると、金属テープの上面
にバッファ層を形成したものが好ましい。具体的にはＡ
ｕ、Ａｇ、ＮｉＯ、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3などのバッフ
ァ層を表面に形成したＮｉテープあるいはハステロイテ
ープなどが好ましい。
溶媒１０を満たした容器１１の内部に投入して分散媒を
形成する。次にこの分散媒にテープ状の金属基材１２を
浸積して引き上げ、金属基材１２上に図２に示す厚さ１
０〜１００μｍ程度の原料粉末層１３を形成する。前記
金属基材１２は、撓曲性に富むもので、後述する熱処理
に耐えるものであればいずれの金属からなるものでも差
し支えないが、酸化物超電導体との間に熱膨張係数の差
異が大きいと問題を生じるおそれがあることと、生成す
る酸化物超電導体の結晶構造に類似した構造を有するも
のが好ましいことなどを考慮すると、金属テープの上面
にバッファ層を形成したものが好ましい。具体的にはＡ
ｕ、Ａｇ、ＮｉＯ、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3などのバッフ
ァ層を表面に形成したＮｉテープあるいはハステロイテ
ープなどが好ましい。
【００１０】次に、原料粉末層１３を固定した金属基材
１２を赤外線イメージ炉などの加熱炉中において８７０
〜１０００℃の温度で１分〜１時間程度加熱溶融する。
この温度で溶融すると、原料粉末層１３の全体または一
部分が溶融するために、原料粉末層１３は凝固後に図３
に示す均一な厚さの溶融凝固層１４となり、この溶融凝
固層１４は金属基材１２に密着する。この溶融凝固層１
４は原料粉末層１３が溶融凝固したものであるために、
原料粉末層１３の内部に存在していた空孔などが閉塞さ
れ、原料粉末層１３に含まれている不要成分が排出され
た後のものであるために、密度と純度が高くなってお
り、原料粉末層１３よりも若干薄く、その厚さも均一化
されている。
１２を赤外線イメージ炉などの加熱炉中において８７０
〜１０００℃の温度で１分〜１時間程度加熱溶融する。
この温度で溶融すると、原料粉末層１３の全体または一
部分が溶融するために、原料粉末層１３は凝固後に図３
に示す均一な厚さの溶融凝固層１４となり、この溶融凝
固層１４は金属基材１２に密着する。この溶融凝固層１
４は原料粉末層１３が溶融凝固したものであるために、
原料粉末層１３の内部に存在していた空孔などが閉塞さ
れ、原料粉末層１３に含まれている不要成分が排出され
た後のものであるために、密度と純度が高くなってお
り、原料粉末層１３よりも若干薄く、その厚さも均一化
されている。
【００１１】次いで前記溶融凝固層１４に図４に示すよ
うに上方からレーザビームを照射するとともに、レーザ
ビームの照射部分に対応する金属基材１２の裏面側から
もレーザビームを照射することで溶融凝固層１４の一部
分に図４に示す微小な部分溶融帯１５を形成する。この
部分溶融帯１５はレーザビームの焦点に対応する部分に
形成されるので、幅２ｍｍ程度の狭い領域である。金属
基材１２の裏面側からもレーザビームを照射するのは、
溶融凝固層１４の上方側からのみレーザビームを照射す
ると、溶融凝固層１４の表面側の部分はレーザビームに
よる加熱温度に容易に加熱されるが、溶融凝固層１４の
底部側の部分が加熱されにくくなるので金属基材１２の
裏面側からもレーザビームで加熱し、金属基材１２も加
熱するならば、部分溶融帯１５の温度を表面部側と底部
側とで均一化することができる。
うに上方からレーザビームを照射するとともに、レーザ
ビームの照射部分に対応する金属基材１２の裏面側から
もレーザビームを照射することで溶融凝固層１４の一部
分に図４に示す微小な部分溶融帯１５を形成する。この
部分溶融帯１５はレーザビームの焦点に対応する部分に
形成されるので、幅２ｍｍ程度の狭い領域である。金属
基材１２の裏面側からもレーザビームを照射するのは、
溶融凝固層１４の上方側からのみレーザビームを照射す
ると、溶融凝固層１４の表面側の部分はレーザビームに
よる加熱温度に容易に加熱されるが、溶融凝固層１４の
底部側の部分が加熱されにくくなるので金属基材１２の
裏面側からもレーザビームで加熱し、金属基材１２も加
熱するならば、部分溶融帯１５の温度を表面部側と底部
側とで均一化することができる。
【００１２】部分溶融帯１５が形成されたならば、金属
基材１２を図４の矢印Ｂ方向に一定速度で移動させる。
この処理によって部分溶融帯１５は溶融凝固層１４に沿
って徐々に移動し、部分溶融帯１５が移動した後の部分
は凝固して酸化物超電導基層１６が生成する。このよう
に生成された酸化物超電導基層１６は加熱炉で一度溶融
凝固された溶融凝固層１４を再度一方向凝固させて生成
されるので、原料粉末層１３を直接溶融凝固させる場合
とは異なり、厚さの変動は生じない。前記一方向凝固処
理の後に８００〜８７０℃で数時間〜数百時間熱処理す
ることにより酸化物超電導基層１６の全体を酸化物超電
導層１７にすることができ、図５に示す酸化物超電導導
体１８を得ることができる。
基材１２を図４の矢印Ｂ方向に一定速度で移動させる。
この処理によって部分溶融帯１５は溶融凝固層１４に沿
って徐々に移動し、部分溶融帯１５が移動した後の部分
は凝固して酸化物超電導基層１６が生成する。このよう
に生成された酸化物超電導基層１６は加熱炉で一度溶融
凝固された溶融凝固層１４を再度一方向凝固させて生成
されるので、原料粉末層１３を直接溶融凝固させる場合
とは異なり、厚さの変動は生じない。前記一方向凝固処
理の後に８００〜８７０℃で数時間〜数百時間熱処理す
ることにより酸化物超電導基層１６の全体を酸化物超電
導層１７にすることができ、図５に示す酸化物超電導導
体１８を得ることができる。
【００１３】これは、前記一方向凝固する微小領域にお
いては、溶融凝固層１４の再溶融と凝固が進行すること
になり、従来のように原料粉末層の供給とその層の溶融
と凝固の３つの現象が進行する場合に比較して起こる現
象数が少なくなり、仮にレーザビームのパワーに若干の
ゆらぎが生じても厚さの均一な超電導基層が生成するた
めである。このように厚さの均一な超電導基層１６が生
成するので、溶融凝固時の結晶粒の方向が揃い易くな
り、酸化物超電導層１７の結晶配向性の向上につなが
り、臨界温度と臨界電流密度の高いものが生成する。
いては、溶融凝固層１４の再溶融と凝固が進行すること
になり、従来のように原料粉末層の供給とその層の溶融
と凝固の３つの現象が進行する場合に比較して起こる現
象数が少なくなり、仮にレーザビームのパワーに若干の
ゆらぎが生じても厚さの均一な超電導基層が生成するた
めである。このように厚さの均一な超電導基層１６が生
成するので、溶融凝固時の結晶粒の方向が揃い易くな
り、酸化物超電導層１７の結晶配向性の向上につなが
り、臨界温度と臨界電流密度の高いものが生成する。
【００１４】以上説明したように得られた酸化物超電導
層１７は厚さが均一で密度の高いものであり、内部には
原料粉末層１３に存在していた空孔はほとんどなくなっ
ている。また、一方向凝固させる場合に元々密度の高い
溶融凝固層１４が再溶融されるので、結晶の配向が円滑
になされる。よって結晶配向性に優れ、高密度であっ
て、臨界温度と臨界電流密度の高い酸化物超電導層１７
を備えた酸化物超電導導体１８を得ることができる。
層１７は厚さが均一で密度の高いものであり、内部には
原料粉末層１３に存在していた空孔はほとんどなくなっ
ている。また、一方向凝固させる場合に元々密度の高い
溶融凝固層１４が再溶融されるので、結晶の配向が円滑
になされる。よって結晶配向性に優れ、高密度であっ
て、臨界温度と臨界電流密度の高い酸化物超電導層１７
を備えた酸化物超電導導体１８を得ることができる。
【００１５】以上の方法で製造されたＢi系の酸化物超
電導導体１８は、臨界温度が液体窒素温度(７７Ｋ)より
も高いので液体窒素で冷却して使用する際に、温度マー
ジンがとれるとともに、単に粉末を焼結して製造した酸
化物超電導体に比較してより緻密な結晶組織であるの
で、高い臨界電流密度を発揮する。
電導導体１８は、臨界温度が液体窒素温度(７７Ｋ)より
も高いので液体窒素で冷却して使用する際に、温度マー
ジンがとれるとともに、単に粉末を焼結して製造した酸
化物超電導体に比較してより緻密な結晶組織であるの
で、高い臨界電流密度を発揮する。
【００１６】
【実施例】Ｂｉ2Ｏ3粉末とＳｒＣＯ3粉末とＣａＣＯ3粉
末とＣｕＯ粉末をＢｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
１：２のモル比になるように配合し、自動乳鉢で１時間
混合する。この混合粉末を大気中において８００〜８５
０℃で２４〜１００時間仮焼し、仮焼物を粉砕する。次
に幅２ｍｍ、厚さ０.５ｍｍのＮｉテープを用意すると
ともに、エタノールを満たした容器を用意する。
末とＣｕＯ粉末をＢｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
１：２のモル比になるように配合し、自動乳鉢で１時間
混合する。この混合粉末を大気中において８００〜８５
０℃で２４〜１００時間仮焼し、仮焼物を粉砕する。次
に幅２ｍｍ、厚さ０.５ｍｍのＮｉテープを用意すると
ともに、エタノールを満たした容器を用意する。
【００１７】次いで前記粉砕物を容器内のエタノール
に、エタノール１リットルに対して粉砕物４００ｇの割
合で混合して分散媒を作成し、この分散媒にＮｉテープ
を浸積して引き上げ、Ｎｉテープ上に厚さ１００μｍの
混合粉末層を形成した。次に前記混合粉末層を形成した
Ｎｉテープを電気炉中で９００℃に加熱して混合粉末層
を溶融させた後に凝固させて厚さ５０μｍの溶融凝固層
を形成した。この状態では加熱炉において全体を均一に
加熱溶融させているので、原料粉末層は均一な厚さで凹
凸のない溶融凝固層となった。
に、エタノール１リットルに対して粉砕物４００ｇの割
合で混合して分散媒を作成し、この分散媒にＮｉテープ
を浸積して引き上げ、Ｎｉテープ上に厚さ１００μｍの
混合粉末層を形成した。次に前記混合粉末層を形成した
Ｎｉテープを電気炉中で９００℃に加熱して混合粉末層
を溶融させた後に凝固させて厚さ５０μｍの溶融凝固層
を形成した。この状態では加熱炉において全体を均一に
加熱溶融させているので、原料粉末層は均一な厚さで凹
凸のない溶融凝固層となった。
【００１８】次に溶融凝固層の表面側と金属基材の裏面
側からそれぞれＣＯ2ガスレーザを照射して溶融凝固層
の一部に幅２ｍｍの溶融帯を形成した。これと同時にＮ
ｉテープを５ｍｍ／時の速度で移動させ、溶融帯も移動
させて溶融凝固層の全体を一方向凝固させた。凝固後、
８００〜８７０℃で１００時間熱処理することで酸化物
超電導導体を得ることができた。
側からそれぞれＣＯ2ガスレーザを照射して溶融凝固層
の一部に幅２ｍｍの溶融帯を形成した。これと同時にＮ
ｉテープを５ｍｍ／時の速度で移動させ、溶融帯も移動
させて溶融凝固層の全体を一方向凝固させた。凝固後、
８００〜８７０℃で１００時間熱処理することで酸化物
超電導導体を得ることができた。
【００１９】得られた酸化物超電導導体を液体窒素で冷
却して臨界温度（Ｔｃ）と臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
したところ、Ｔｃ＝８２Ｋ、Ｊｃ＝１０００Ａ／ｃｍ2
を示した。
却して臨界温度（Ｔｃ）と臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
したところ、Ｔｃ＝８２Ｋ、Ｊｃ＝１０００Ａ／ｃｍ2
を示した。
【００２０】
【比較例】前記の実施例に用いた金属基材と同等の基材
上に前記と同等の原料粉末層を形成し、これを加熱炉で
一度溶融凝固させる処理を省略し、その後の処理は前記
実施例と同等の処理を行なって酸化物超電導導体を得
た。得られた酸化物超電導導体の臨界温度と臨界電流密
度を測定したところ、Ｔｃ＝７８Ｋ、Ｊｃ＝５０Ａ／ｃ
ｍ2を示した。なお、このように得られた酸化物超電導
層にあっては、部分的に微細な凹凸が形成されているこ
とが確認できた。
上に前記と同等の原料粉末層を形成し、これを加熱炉で
一度溶融凝固させる処理を省略し、その後の処理は前記
実施例と同等の処理を行なって酸化物超電導導体を得
た。得られた酸化物超電導導体の臨界温度と臨界電流密
度を測定したところ、Ｔｃ＝７８Ｋ、Ｊｃ＝５０Ａ／ｃ
ｍ2を示した。なお、このように得られた酸化物超電導
層にあっては、部分的に微細な凹凸が形成されているこ
とが確認できた。
【００２１】以上説明した結果から、本発明方法を実施
することで、厚さが均一であって臨界温度と臨界電流密
度の高い優れた特性を有するＢi系酸化物超電導導体を
製造できることが判明した。
することで、厚さが均一であって臨界温度と臨界電流密
度の高い優れた特性を有するＢi系酸化物超電導導体を
製造できることが判明した。
【００２２】ところで、前記レーザビームによる一方向
凝固を行なう場合、基材１２の移動速度を２０ｍｍ／時
以上にすると、移動速度が早過ぎて満足な超電導特性の
ものが得られない。ちなみに、移動速度を２０ｍｍ／分
に設定して製造した酸化物超電導導体においては、Ｔｃ
＝７２Ｋを示した。
凝固を行なう場合、基材１２の移動速度を２０ｍｍ／時
以上にすると、移動速度が早過ぎて満足な超電導特性の
ものが得られない。ちなみに、移動速度を２０ｍｍ／分
に設定して製造した酸化物超電導導体においては、Ｔｃ
＝７２Ｋを示した。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属基材
上に形成した原料粉末層を一度溶融させた後に一方向凝
固させるので、原料粉末を直接一方向凝固させる場合に
比較し、厚さのばらつきが少なく、緻密であって、結晶
配向性の優れたＢi系の酸化物超電導層を有する酸化物
超電導導体を得ることができる。従って本発明方法で得
られた酸化物超電導導体は、臨界温度が高く、臨界電流
密度も高い優れた超電導特性を発揮するものである。
上に形成した原料粉末層を一度溶融させた後に一方向凝
固させるので、原料粉末を直接一方向凝固させる場合に
比較し、厚さのばらつきが少なく、緻密であって、結晶
配向性の優れたＢi系の酸化物超電導層を有する酸化物
超電導導体を得ることができる。従って本発明方法で得
られた酸化物超電導導体は、臨界温度が高く、臨界電流
密度も高い優れた超電導特性を発揮するものである。
【図１】図１は金属基材上に原料粉末層を形成している
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図２】図２は金属基材上に原料粉末層を形成した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】図３は原料粉末層を溶融凝固させた状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】図４は溶融凝固層を一方向凝固させている状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】図５は酸化物超電導導体の断面図である。
【図６】図６は従来法における一方向凝固法を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
１２・・・金属基材、１３・・・原料粉末層、１４・・
・溶融凝固層、 １５・・・溶融帯、１６・・・酸化物超電導基層、１７
・・・酸化物超電導層 １８・・・酸化物超電導導体。
・溶融凝固層、 １５・・・溶融帯、１６・・・酸化物超電導基層、１７
・・・酸化物超電導層 １８・・・酸化物超電導導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 定方 伸行 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘２丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘２丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 山本 隆彦 東京都調布市西つつじケ丘２丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｂｉ系の酸化物超電導体を構成する元素
を含有する原料粉末層を金属基材の上面に形成し、次に
この原料粉末層を加熱炉で８７０〜１０００℃に加熱し
て原料粉末層を溶融凝固層にするとともに、この後に溶
融凝固層の一部にレーザビームを照射して照射部分に部
分溶融帯を形成し、次にこの部分溶融帯を基材の長手方
向に移動させて溶融凝固層の全体を順次一方向凝固させ
て酸化物超電導層を形成することを特徴とする溶融法に
よるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03177232A JP3121863B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 溶融法によるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03177232A JP3121863B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 溶融法によるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052934A true JPH052934A (ja) | 1993-01-08 |
| JP3121863B2 JP3121863B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16027466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03177232A Expired - Fee Related JP3121863B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 溶融法によるＢｉ系酸化物超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121863B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0642755A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-02-18 | Hitachi Home Tec Ltd | 高周波加熱装置 |
| EP1932925A1 (en) | 2006-12-04 | 2008-06-18 | FUJIFILM Corporation | Method for detecting mutation of nucleic acid using single-stranded DNA-binding protein |
| EP1932924A1 (en) | 2006-11-22 | 2008-06-18 | FUJIFILM Corporation | Nucleic acid amplification method using microchip and microchip, and nucleic acid amplification system using the same |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP03177232A patent/JP3121863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0642755A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-02-18 | Hitachi Home Tec Ltd | 高周波加熱装置 |
| EP1932924A1 (en) | 2006-11-22 | 2008-06-18 | FUJIFILM Corporation | Nucleic acid amplification method using microchip and microchip, and nucleic acid amplification system using the same |
| EP1932925A1 (en) | 2006-12-04 | 2008-06-18 | FUJIFILM Corporation | Method for detecting mutation of nucleic acid using single-stranded DNA-binding protein |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3121863B2 (ja) | 2001-01-09 |
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