JPH05816A - 酸化物超電導体、その製造方法及び超電導線 - Google Patents
酸化物超電導体、その製造方法及び超電導線Info
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- JPH05816A JPH05816A JP3151337A JP15133791A JPH05816A JP H05816 A JPH05816 A JP H05816A JP 3151337 A JP3151337 A JP 3151337A JP 15133791 A JP15133791 A JP 15133791A JP H05816 A JPH05816 A JP H05816A
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Classifications
-
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、酸化物超電導物質を用いた超
電導体の臨界磁界を高め、磁場中においても高い臨界電
流密度を有する超電導体を提供することにある。 【構成】上記目的は、少なくともＴｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃ
ｕ，Ｏをその構成元素として含む超電導物質を含んだ超
電導体を一度液相が生成するような温度領域に到らし
め、超電導物質からなっている結晶粒子同士の接合性を
高めると同時に、超電動物質からなっている結晶粒子の
内部或いは外部に非超電導物質もしくは超電導性の弱い
部分を分散させることによって達成される。 【効果】本発明によれば、液体ヘリウムによる冷却は勿
論、液体窒素による冷却によって運転される、高磁界中
においても高い超電導臨界電流密度をゆうする酸化物超
電導物質を用いた超電導体，超電導線材，超電導マグネ
ットが得られる。
電導体の臨界磁界を高め、磁場中においても高い臨界電
流密度を有する超電導体を提供することにある。 【構成】上記目的は、少なくともＴｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃ
ｕ，Ｏをその構成元素として含む超電導物質を含んだ超
電導体を一度液相が生成するような温度領域に到らし
め、超電導物質からなっている結晶粒子同士の接合性を
高めると同時に、超電動物質からなっている結晶粒子の
内部或いは外部に非超電導物質もしくは超電導性の弱い
部分を分散させることによって達成される。 【効果】本発明によれば、液体ヘリウムによる冷却は勿
論、液体窒素による冷却によって運転される、高磁界中
においても高い超電導臨界電流密度をゆうする酸化物超
電導物質を用いた超電導体，超電導線材，超電導マグネ
ットが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体ヘリウムまた液体
窒素で冷却することによって超電導性を発現する酸化物
系超電導物質を用いることによって、液体ヘリウムまた
液体窒素で冷却することにより超電導電流を流すことを
可能にする超電導体の構成及びそれを用いた超電導線
材，超電導コイル，磁気シールド材、及びそれらの製造
方法に関する。
窒素で冷却することによって超電導性を発現する酸化物
系超電導物質を用いることによって、液体ヘリウムまた
液体窒素で冷却することにより超電導電流を流すことを
可能にする超電導体の構成及びそれを用いた超電導線
材，超電導コイル，磁気シールド材、及びそれらの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の酸化物系高温超電導物質は、第３
回国際超電導シンポジウム・プログラム ＆ アブスト
ラクト １９９０年１１月６日−９日、第９３頁に記載
されているように臨界磁界の値が非常に低く、超電導物
質に印加される磁場がない場合には確かに大きな超電導
電流密度を確保することができたが、少しでも磁場が超
電導物質の結晶のＣ軸に平行にかかった場合にはわずか
の超電導電流しか流れない。従って実際の超電導電流を
流す応用製品を作製していくうえでは適用が難かしかっ
た。
回国際超電導シンポジウム・プログラム ＆ アブスト
ラクト １９９０年１１月６日−９日、第９３頁に記載
されているように臨界磁界の値が非常に低く、超電導物
質に印加される磁場がない場合には確かに大きな超電導
電流密度を確保することができたが、少しでも磁場が超
電導物質の結晶のＣ軸に平行にかかった場合にはわずか
の超電導電流しか流れない。従って実際の超電導電流を
流す応用製品を作製していくうえでは適用が難かしかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、磁場
中における超電導臨界電流密度を充分大きな値として確
保することについて配慮がなされておらず、僅かな磁場
が超電導物質に印加されただけで臨界電流密度が大きく
低下するという問題があった。
中における超電導臨界電流密度を充分大きな値として確
保することについて配慮がなされておらず、僅かな磁場
が超電導物質に印加されただけで臨界電流密度が大きく
低下するという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、酸化物系高温超電導物質
を用いた超電導体の臨界磁界を高め、磁場中においても
高い臨界電流密度を有する超電導体を提供することを目
的としている。
を用いた超電導体の臨界磁界を高め、磁場中においても
高い臨界電流密度を有する超電導体を提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも
Ｔｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｏをその構成元素として含む
超電導物質を含んだ超電導体を一度液相が生成するよう
な温度領域を到らしめ、超電導物質からなっている結晶
粒子同士の接合性を高めると同時に、超電導物質からな
っている結晶粒子の内部或いは外部に非超電導物質もし
くは超電導性の弱い部分を分散させることによって達成
される。
Ｔｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｏをその構成元素として含む
超電導物質を含んだ超電導体を一度液相が生成するよう
な温度領域を到らしめ、超電導物質からなっている結晶
粒子同士の接合性を高めると同時に、超電導物質からな
っている結晶粒子の内部或いは外部に非超電導物質もし
くは超電導性の弱い部分を分散させることによって達成
される。
【０００６】第二種超電導体である酸化物系高温超電導
物質を適当な温度に冷却し、超電導状態にしたものを磁
場中に保持すると、量子化された磁束線が超電導物質中
に侵入する。この状態で超電導物質に電流を流すと磁束
線にローレンツ力が働いて、磁束線が超電導物質の中を
動くことになる。磁束線が動くことによってエネルギー
が少しロスし、そのぶん超電導物質に電気抵抗が発生す
る。従って、磁場中においてより高い超電導臨界電流密
度を確保するためには、超電導部物質内部に侵入した磁
束線が、電流を流した状態においても動かないようにす
るなんらかの措置を講じれば良い。金属系及び金属間化
合物系の超電導物質を用いた従来の超電導線材において
は、超電導物質のマトリックスの内部に超電導性の弱い
結晶粒界あるいは超電導ではない析出物を導入し、この
部分（ピニングセンター）に量子化された磁束線をトラ
ップして侵入した磁束線を動かないようにして、磁場中
においても実質上抵抗の発生のない状態で電流を流せる
ようにした超電導体を作製している。我々は酸化物系高
温超電導物質を用いた磁場中においても多くの超電導電
流を流すことが可能である超電導体の研究開発を行って
きて、上記の組成をもつ超電導体を、上記のように少な
くとも１度は液層が生成するような温度領域で熱処理す
ることによって、磁場中においても多くの超電導電流を
流すことが可能であることを見い出し本発明に至った。
物質を適当な温度に冷却し、超電導状態にしたものを磁
場中に保持すると、量子化された磁束線が超電導物質中
に侵入する。この状態で超電導物質に電流を流すと磁束
線にローレンツ力が働いて、磁束線が超電導物質の中を
動くことになる。磁束線が動くことによってエネルギー
が少しロスし、そのぶん超電導物質に電気抵抗が発生す
る。従って、磁場中においてより高い超電導臨界電流密
度を確保するためには、超電導部物質内部に侵入した磁
束線が、電流を流した状態においても動かないようにす
るなんらかの措置を講じれば良い。金属系及び金属間化
合物系の超電導物質を用いた従来の超電導線材において
は、超電導物質のマトリックスの内部に超電導性の弱い
結晶粒界あるいは超電導ではない析出物を導入し、この
部分（ピニングセンター）に量子化された磁束線をトラ
ップして侵入した磁束線を動かないようにして、磁場中
においても実質上抵抗の発生のない状態で電流を流せる
ようにした超電導体を作製している。我々は酸化物系高
温超電導物質を用いた磁場中においても多くの超電導電
流を流すことが可能である超電導体の研究開発を行って
きて、上記の組成をもつ超電導体を、上記のように少な
くとも１度は液層が生成するような温度領域で熱処理す
ることによって、磁場中においても多くの超電導電流を
流すことが可能であることを見い出し本発明に至った。
【０００７】超電導物質中に侵入した量子化された磁束
線をトラップして、電流を流した場合でも、磁束線が動
いて電気抵抗が発生しないように磁束線を固定化する働
きのある部分をピンニングセンターと呼ぶ。超電導物質
で構成されたマトリックス中に非超電導部分を導入する
と、該超電導物質が超電導状態に相転移する温度（以下
Ｔｃと略記する）以下の温度において、侵入した量子化
された磁束線にとっては非超電導部分はエネルギー的に
低い部分となり、磁束線はこの非超電導部分に優先的に
存在することになる。即ち超電導物質のマトリックス中
に非超電導部分を導入するとそれはすべてピニングセン
ターとなる可能性を持つている。しかしながら、ピンニ
ングセンターを形成している物質の種類，非超電導部分
の大きさ，形状，分布状態，非超電導部分同士の距離，
超電導物質と非超電導物質の界面の接合状態によって、
量子化された磁束線を固定する力（ピンニングホース）
は大きく違ってくる。
線をトラップして、電流を流した場合でも、磁束線が動
いて電気抵抗が発生しないように磁束線を固定化する働
きのある部分をピンニングセンターと呼ぶ。超電導物質
で構成されたマトリックス中に非超電導部分を導入する
と、該超電導物質が超電導状態に相転移する温度（以下
Ｔｃと略記する）以下の温度において、侵入した量子化
された磁束線にとっては非超電導部分はエネルギー的に
低い部分となり、磁束線はこの非超電導部分に優先的に
存在することになる。即ち超電導物質のマトリックス中
に非超電導部分を導入するとそれはすべてピニングセン
ターとなる可能性を持つている。しかしながら、ピンニ
ングセンターを形成している物質の種類，非超電導部分
の大きさ，形状，分布状態，非超電導部分同士の距離，
超電導物質と非超電導物質の界面の接合状態によって、
量子化された磁束線を固定する力（ピンニングホース）
は大きく違ってくる。
【０００８】本発明においては、如何なる非超電導物質
がピンニングセンターとなっているかを明確に特定する
ことはできなかったが、Ｔｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｏか
らなる超電導体を一度液相が生成するような温度領域に
少なくとも一度、５分以上保持した後、８００〜９００
℃の温度で熱処理することによってピンニングホースの
かなり強い、即ち磁場中においても超電導臨界電流密度
（以下“磁場中Ｊｃ”と略記する）の高い超電導体を作
製することができることを発見するに至った。そして特
に超電導物質の他にＣａ，Ｃｕ，Ｏからなる非超電導物
質、Ｃａ，Ｓｒ，Ｏからなる非超電導物質、ＣａＯ，Ｃ
ｕＯなど超電導物質を構成する元素からなる非超電導物
の物質が体積率にして１０〜６０％程度含まれている範
囲で、磁場中Ｊｃの値が１０００Ａ／cm2 （at７７Ｋ，
１テスラー）を越えることが分かった。
がピンニングセンターとなっているかを明確に特定する
ことはできなかったが、Ｔｌ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｏか
らなる超電導体を一度液相が生成するような温度領域に
少なくとも一度、５分以上保持した後、８００〜９００
℃の温度で熱処理することによってピンニングホースの
かなり強い、即ち磁場中においても超電導臨界電流密度
（以下“磁場中Ｊｃ”と略記する）の高い超電導体を作
製することができることを発見するに至った。そして特
に超電導物質の他にＣａ，Ｃｕ，Ｏからなる非超電導物
質、Ｃａ，Ｓｒ，Ｏからなる非超電導物質、ＣａＯ，Ｃ
ｕＯなど超電導物質を構成する元素からなる非超電導物
の物質が体積率にして１０〜６０％程度含まれている範
囲で、磁場中Ｊｃの値が１０００Ａ／cm2 （at７７Ｋ，
１テスラー）を越えることが分かった。
【０００９】我々は、出発の原料組成比を様々に検討し
たが、超電導体の中の超電導物質の組成はおおよそ以下
に示す３種類であることが分かった。
たが、超電導体の中の超電導物質の組成はおおよそ以下
に示す３種類であることが分かった。
【００１０】超電導体の組成は分析した各結晶によって
数十％程度のバラッキはあるが、 おおよそ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：１：
２ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：２：３ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：３：４ ところで、上記の超電導物質の合成を容易にする目的
で、我々は様々な元素の置換を試みた。Ｔｌの一部をＢ
ｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部をＢａで置換する
ことによって、上記のような合成プロセスに適合した組
成に近づき、一度液相を生成させる工程を経て作成した
超電導体の磁場中のＪｃの値は更に向上した。従来よ
り、Ｔｌの一部をＢｉやＰｂで置換した
数十％程度のバラッキはあるが、 おおよそ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：１：
２ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：２：３ Ｔｌ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝１：２：３：４ ところで、上記の超電導物質の合成を容易にする目的
で、我々は様々な元素の置換を試みた。Ｔｌの一部をＢ
ｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部をＢａで置換する
ことによって、上記のような合成プロセスに適合した組
成に近づき、一度液相を生成させる工程を経て作成した
超電導体の磁場中のＪｃの値は更に向上した。従来よ
り、Ｔｌの一部をＢｉやＰｂで置換した
【００１１】
【数１６】
【００１２】が超電導物質であることは知られていた。
しかしながら、Ｓｒの一部をＢａで置換しない場合、上
記のような一部液相を共存させる熱処理を行う際の液相
が生成する温度が９５０℃程度と高い為、その処理中に
Ｔｌが大量に蒸発して超電導体の作製が非常に難しい。
Ｔｌの一部をＢｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部を
Ｂａで置換することによって、液相成分が生成する温度
を下げ、Ｔｌの蒸発を低く押えながら上記のプロセスで
超電導体を作製することによって、特に磁場中Ｊｃの高
い超電導体を作製することができる。
しかしながら、Ｓｒの一部をＢａで置換しない場合、上
記のような一部液相を共存させる熱処理を行う際の液相
が生成する温度が９５０℃程度と高い為、その処理中に
Ｔｌが大量に蒸発して超電導体の作製が非常に難しい。
Ｔｌの一部をＢｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部を
Ｂａで置換することによって、液相成分が生成する温度
を下げ、Ｔｌの蒸発を低く押えながら上記のプロセスで
超電導体を作製することによって、特に磁場中Ｊｃの高
い超電導体を作製することができる。
【００１３】また、Ｔｌの一部をＢｉやＰｂで置換し、
同時にＳｒの一部をＢａで置換することによって、結晶
粒界の接合性が少し改善される効果があることも分かっ
た。
同時にＳｒの一部をＢａで置換することによって、結晶
粒界の接合性が少し改善される効果があることも分かっ
た。
【００１４】
【数１７】
【００１５】が主である超電導体を、液相は特に生成さ
せない通常の熱処理方法で作製した場合、超電導体の結
晶粒子内部の超電導臨界電流密度は数千Ａ／cm2 （印加
磁場１テスラー、測定温度７７Ｋ）程度と満足できない
値であった。さらに従来のこの組成でかつ従来の熱処理
方法では超電導臨界電流密度が不十分であるだけではな
く、超電導物質の結晶粒子同士の界面の接合性が非常に
悪く、この結晶粒子の界面を流れうる超電導電流の値は
結晶粒子内部の超電導臨界電流密度の１０分の１以下で
あり、即ち、輸送電流として流せる超電導電流は、例え
ば、温度７７Ｋ、印加磁場１テスラーにおいて数百Ａ／
cm2程度と非常に低い値となっていた。今回我々は、Ｔ
ｌの一部をＢｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部をＢ
ａで置換した組成の超電導物質を主な結晶相とした超電
導体を、液相成分が共存するような温度領域で少なくと
も一度は熱処理することによって作製することによっ
て、超電導体の結晶粒子内部の超電導臨界電流密度は数
万Ａ／cm2 （印加磁場１テスラー、測定温度７７Ｋ）と
十分に高く、超電導物質の結晶粒子同士の接合性は高
く、界面を流れうる超電導電流の値は結晶粒子内部の超
電導臨界電流導度の１０分の１以上、即ち輸送電流とし
て流せる超電導電流の値が、温度７７Ｋ、印加磁場１テ
スラーにおいても数千から数万Ａ／cm2 程度と非常に高
い値である超電導体を発明するにいたった。
せない通常の熱処理方法で作製した場合、超電導体の結
晶粒子内部の超電導臨界電流密度は数千Ａ／cm2 （印加
磁場１テスラー、測定温度７７Ｋ）程度と満足できない
値であった。さらに従来のこの組成でかつ従来の熱処理
方法では超電導臨界電流密度が不十分であるだけではな
く、超電導物質の結晶粒子同士の界面の接合性が非常に
悪く、この結晶粒子の界面を流れうる超電導電流の値は
結晶粒子内部の超電導臨界電流密度の１０分の１以下で
あり、即ち、輸送電流として流せる超電導電流は、例え
ば、温度７７Ｋ、印加磁場１テスラーにおいて数百Ａ／
cm2程度と非常に低い値となっていた。今回我々は、Ｔ
ｌの一部をＢｉやＰｂで置換し、同時にＳｒの一部をＢ
ａで置換した組成の超電導物質を主な結晶相とした超電
導体を、液相成分が共存するような温度領域で少なくと
も一度は熱処理することによって作製することによっ
て、超電導体の結晶粒子内部の超電導臨界電流密度は数
万Ａ／cm2 （印加磁場１テスラー、測定温度７７Ｋ）と
十分に高く、超電導物質の結晶粒子同士の接合性は高
く、界面を流れうる超電導電流の値は結晶粒子内部の超
電導臨界電流導度の１０分の１以上、即ち輸送電流とし
て流せる超電導電流の値が、温度７７Ｋ、印加磁場１テ
スラーにおいても数千から数万Ａ／cm2 程度と非常に高
い値である超電導体を発明するにいたった。
【００１６】この時、超電導物質のほかにＢａＰｂ
Ｏ3 ，ＢａＢｉＯ3 ，Ｃａ2ＣｕＯ3，Ｃａ2ＰｂＯ4など
の非超電導性の物質が存在していた場合の方が、それら
が存在していない超電導体よりも１〜２割程度超電導臨
界電流密度の値は高かった。これらの非超電導性の物質
がピンニングセンターとして働いている確証は得られな
いが、可能性は十分に考えられる。またこの時、超電導
物質の結晶粒径を調節して、粒界３重点の分布状態をコ
ントロールして、３重点を均一に分散させたところ（平
均の距離が１０μｍ）、更に１割程度磁場中Ｊｃが向上
した。この粒界３重点がピンニングセンターとして働い
ているとして計算機シュミレーションによってその分散
状況を調べたところ、平均距離が１０nmから５００００
nm程度であることが望ましいことがわかった。
Ｏ3 ，ＢａＢｉＯ3 ，Ｃａ2ＣｕＯ3，Ｃａ2ＰｂＯ4など
の非超電導性の物質が存在していた場合の方が、それら
が存在していない超電導体よりも１〜２割程度超電導臨
界電流密度の値は高かった。これらの非超電導性の物質
がピンニングセンターとして働いている確証は得られな
いが、可能性は十分に考えられる。またこの時、超電導
物質の結晶粒径を調節して、粒界３重点の分布状態をコ
ントロールして、３重点を均一に分散させたところ（平
均の距離が１０μｍ）、更に１割程度磁場中Ｊｃが向上
した。この粒界３重点がピンニングセンターとして働い
ているとして計算機シュミレーションによってその分散
状況を調べたところ、平均距離が１０nmから５００００
nm程度であることが望ましいことがわかった。
【００１７】該超電導物質と該非超電導物質の他に、こ
れらの物質と超電導体を作製する温度において実質的に
反応を起こさない金属を同時に含むような構成で超電導
体を作製すると、磁場中Ｊｃの高い超電導体の作製が、
プロセス的に容易になる。金属部分は全体的に均一に分
散していることが望ましく、その体積分率は５０％以
下、好ましくは２０％以下が望ましい。
れらの物質と超電導体を作製する温度において実質的に
反応を起こさない金属を同時に含むような構成で超電導
体を作製すると、磁場中Ｊｃの高い超電導体の作製が、
プロセス的に容易になる。金属部分は全体的に均一に分
散していることが望ましく、その体積分率は５０％以
下、好ましくは２０％以下が望ましい。
【００１８】超電導体を構成する超電導物質と非超電導
物質の比率は、非超電導物質の割合が小さすぎるとトー
タルとしてのピンニングホースが小さくなりすぎて磁場
中のＪｃは高くならない。また非超電導物質の割合が多
くなりすぎると相対的に超電導部分の割合が少なくなり
すぎることになり、Ｊｃは高くならない。従って非超電
導物質と超電導物質の構成比率には適正な範囲が存在
し、我々が検討した結果は、酸化物超電導物質に対する
非超電導物質の体積比率は０.０１ 以上１０以下である
ことが望ましい。好ましくは０.０１ 以上１以下である
ことが望ましい。多結晶体から成る酸化物超電導物質を
用いた超電導体に超電導電流を流す場合、一般的には結
晶粒界での超電導接合部分が、結晶粒子内の超電導状態
よりも超電導臨界電流密度（Ｊｃ）が低いので、非超電
導物質は超電導物質の結晶粒界部分にあるよりも超電導
物質の結晶粒子の内部に存在している方が、超電導体の
Ｊｃを高くするためには有利である。超電導物質の結晶
粒子の内部に析出させる非超電導物質と超電導物質の比
率は、非超電導物質の割合が小さすぎるとトータルとし
てのピンニングホースが小さくなりすぎて磁場中のＪｃ
は高くならない。また非超電導物質の割合が多くなりす
ぎると相対的に超電導部分の割合が少なくなりすぎるこ
とになり、Ｊｃは高くならない。従って非超電導物質と
超電導物質の構成比率には適正な範囲が存在し、我々が
検討した結果は、酸化物超電導物質に対する非超電導物
質の体積比率は０.０１以上１０以下であることが望ま
しく、好ましくは０.０１ 以上１以下であることが望ま
しい。超電導物質の結晶粒子の内部に析出させる非超電
導物質粒子の大きさは、小さすぎると量子化された磁束
線がエネルギーの谷間として感じることができず、ピン
ニングセンターとして働かない。また非超電導物質粒子
が大きくなりすぎるとエネルギーの谷間がなだらかにな
りすぎて、ピンニングセンターとして働きは悪くなりＪ
ｃは高くならない。従って非超電導物質粒子の大きさに
は適正な範囲が存在し、我々が検討した結果は、非超電
導物質の平均の粒子径として１０オングストローム以上
１マイクロメートル以下であることが望ましく、好まし
くは１０オングストローム以上０.５ マイクロメートル
以下であることが望ましい。また、超電導体中に侵入し
た量子化された磁束線はお互いに相互作用を及ぼしあっ
ているので、超電導体の中に存在するピンニングセンタ
ーの分布密度も磁場中のＪｃの値に大きな影響を与え
る。我々が検討した結果は、非超電導物質の結晶粒子の
間の平均距離は１０オングストローム以上１マイクロメ
ートル以下であることが望ましく、好ましくは１０オン
グストローム以上３０００オングストローム以下である
ことが望ましい。
物質の比率は、非超電導物質の割合が小さすぎるとトー
タルとしてのピンニングホースが小さくなりすぎて磁場
中のＪｃは高くならない。また非超電導物質の割合が多
くなりすぎると相対的に超電導部分の割合が少なくなり
すぎることになり、Ｊｃは高くならない。従って非超電
導物質と超電導物質の構成比率には適正な範囲が存在
し、我々が検討した結果は、酸化物超電導物質に対する
非超電導物質の体積比率は０.０１ 以上１０以下である
ことが望ましい。好ましくは０.０１ 以上１以下である
ことが望ましい。多結晶体から成る酸化物超電導物質を
用いた超電導体に超電導電流を流す場合、一般的には結
晶粒界での超電導接合部分が、結晶粒子内の超電導状態
よりも超電導臨界電流密度（Ｊｃ）が低いので、非超電
導物質は超電導物質の結晶粒界部分にあるよりも超電導
物質の結晶粒子の内部に存在している方が、超電導体の
Ｊｃを高くするためには有利である。超電導物質の結晶
粒子の内部に析出させる非超電導物質と超電導物質の比
率は、非超電導物質の割合が小さすぎるとトータルとし
てのピンニングホースが小さくなりすぎて磁場中のＪｃ
は高くならない。また非超電導物質の割合が多くなりす
ぎると相対的に超電導部分の割合が少なくなりすぎるこ
とになり、Ｊｃは高くならない。従って非超電導物質と
超電導物質の構成比率には適正な範囲が存在し、我々が
検討した結果は、酸化物超電導物質に対する非超電導物
質の体積比率は０.０１以上１０以下であることが望ま
しく、好ましくは０.０１ 以上１以下であることが望ま
しい。超電導物質の結晶粒子の内部に析出させる非超電
導物質粒子の大きさは、小さすぎると量子化された磁束
線がエネルギーの谷間として感じることができず、ピン
ニングセンターとして働かない。また非超電導物質粒子
が大きくなりすぎるとエネルギーの谷間がなだらかにな
りすぎて、ピンニングセンターとして働きは悪くなりＪ
ｃは高くならない。従って非超電導物質粒子の大きさに
は適正な範囲が存在し、我々が検討した結果は、非超電
導物質の平均の粒子径として１０オングストローム以上
１マイクロメートル以下であることが望ましく、好まし
くは１０オングストローム以上０.５ マイクロメートル
以下であることが望ましい。また、超電導体中に侵入し
た量子化された磁束線はお互いに相互作用を及ぼしあっ
ているので、超電導体の中に存在するピンニングセンタ
ーの分布密度も磁場中のＪｃの値に大きな影響を与え
る。我々が検討した結果は、非超電導物質の結晶粒子の
間の平均距離は１０オングストローム以上１マイクロメ
ートル以下であることが望ましく、好ましくは１０オン
グストローム以上３０００オングストローム以下である
ことが望ましい。
【００１９】これらのケースにおいて、ＴｌとＰｂの含
有比率は、Ｘ１の値が０.３ 以上０.６ 以下である場合
が超電導物質と非超電導物質のマッチングが最もよいら
しく、Ｊｃ高い値が得られる。上記の６つのケースに置
いて作製した超電導体の超電導臨界電流密度を７７Ｋの
温度、１テスラーの磁場をかけた状態で測定したとこ
ろ、いずれのケースにおいても５０００Ａ／cm2 以上の
値が得られた。
有比率は、Ｘ１の値が０.３ 以上０.６ 以下である場合
が超電導物質と非超電導物質のマッチングが最もよいら
しく、Ｊｃ高い値が得られる。上記の６つのケースに置
いて作製した超電導体の超電導臨界電流密度を７７Ｋの
温度、１テスラーの磁場をかけた状態で測定したとこ
ろ、いずれのケースにおいても５０００Ａ／cm2 以上の
値が得られた。
【００２０】以上のべてきた超電導体を作製する工程に
おいては、ピンニングセンターを均一に分散させるため
にも少なくとも一度は液相成分が生成するような温度領
域に超電導体を至らしめる工程を含めることが望まし
い。また超電導物質及び非超電導物質の結晶粒子の界面
から有害な物質が取り除く為にも、少なくとも一度は液
相が生成し始める温度よりも５０度低い温度以上でかつ
成分がすべて液相になる温度以下の温度範囲で熱処理す
る工程を含むことが望ましい。
おいては、ピンニングセンターを均一に分散させるため
にも少なくとも一度は液相成分が生成するような温度領
域に超電導体を至らしめる工程を含めることが望まし
い。また超電導物質及び非超電導物質の結晶粒子の界面
から有害な物質が取り除く為にも、少なくとも一度は液
相が生成し始める温度よりも５０度低い温度以上でかつ
成分がすべて液相になる温度以下の温度範囲で熱処理す
る工程を含むことが望ましい。
【００２１】以上述べてきた超電導体の内部にさらに別
の非超電導物質をピンニングセンターとして析出させる
ことによって更に磁場中におけるＪｃの値を向上させる
ことができる。
の非超電導物質をピンニングセンターとして析出させる
ことによって更に磁場中におけるＪｃの値を向上させる
ことができる。
【００２２】我々は多くの非超電導物質（非超電導物質
（Ｇ））を、酸化物超電導物質のマトリックスの中にそ
の超電導物質を構成する元素のうちの一種またはそれ以
上の元素を別の元素で置換することによって得られるそ
の超電導物質と同じ結晶構造を持つ非超電導物質（非超
電導物質（Ａ））を導入した様な構成である超電導体の
内部に導入して、どのような非超電導物質が更なるピン
ニングセンターの形成用物質として適しているかを検討
した。その結果、非超電導物質（Ｇ）としては、該酸化
物超電導物質或いは該非超電導物質（Ａ）を構成してい
る元素のみからなる物質がよいことがわかった。特に、
ＣａＯ，ＳｒＯ，Ｃａ2ＣｕＯ3，Ｃａ2ＰｂＯ4，ＢａＰ
ｂＯ3 ，ＢｉＢａＯ3 が好ましかった。また本発明に記
載の超電導体を作製する工程において、前記の酸化物超
電導物質や非超電導物質（Ａ）を一度アモルファス状態
にした後、熱処理してそれらの物質を結晶化させて超電
導体を作製するような方法をとると、超電導物質からな
る結晶粒子同士の接合状態がよくなり、特性のよい超電
導体を得ることができる。アモルファス状態を実現する
方法としては、液相状態から急激に冷却する方法（急冷
法），スパッタリング法，レーザ蒸着法，電子ビーム蒸
着法，蒸着法，溶射法，化学気相蒸着法などの方法によ
って検討を行ったが、いずれの方法においても充分な結
果が得られた。
（Ｇ））を、酸化物超電導物質のマトリックスの中にそ
の超電導物質を構成する元素のうちの一種またはそれ以
上の元素を別の元素で置換することによって得られるそ
の超電導物質と同じ結晶構造を持つ非超電導物質（非超
電導物質（Ａ））を導入した様な構成である超電導体の
内部に導入して、どのような非超電導物質が更なるピン
ニングセンターの形成用物質として適しているかを検討
した。その結果、非超電導物質（Ｇ）としては、該酸化
物超電導物質或いは該非超電導物質（Ａ）を構成してい
る元素のみからなる物質がよいことがわかった。特に、
ＣａＯ，ＳｒＯ，Ｃａ2ＣｕＯ3，Ｃａ2ＰｂＯ4，ＢａＰ
ｂＯ3 ，ＢｉＢａＯ3 が好ましかった。また本発明に記
載の超電導体を作製する工程において、前記の酸化物超
電導物質や非超電導物質（Ａ）を一度アモルファス状態
にした後、熱処理してそれらの物質を結晶化させて超電
導体を作製するような方法をとると、超電導物質からな
る結晶粒子同士の接合状態がよくなり、特性のよい超電
導体を得ることができる。アモルファス状態を実現する
方法としては、液相状態から急激に冷却する方法（急冷
法），スパッタリング法，レーザ蒸着法，電子ビーム蒸
着法，蒸着法，溶射法，化学気相蒸着法などの方法によ
って検討を行ったが、いずれの方法においても充分な結
果が得られた。
【００２３】本発明の超電導体は、現状で超電導体を利
用している或いは利用できると考えられているすべての
超電導利用機器に適用が可能である。また、本発明の超
電導体の作製方法は、酸化物超電導体を利用した超電導
線材の作製にもそのまま適用が可能である。
用している或いは利用できると考えられているすべての
超電導利用機器に適用が可能である。また、本発明の超
電導体の作製方法は、酸化物超電導体を利用した超電導
線材の作製にもそのまま適用が可能である。
【００２４】
【作用】酸化物超電導物質を用いた超電導体の磁場中に
おける超電導臨界電流密度Ｊｃの値を向上させる為に
は、超電導体に侵入する量子化された磁束線が動ないよ
うに固定する働きに優れたピンニングセンターを導入す
ることが必要であることは既に述べた。
おける超電導臨界電流密度Ｊｃの値を向上させる為に
は、超電導体に侵入する量子化された磁束線が動ないよ
うに固定する働きに優れたピンニングセンターを導入す
ることが必要であることは既に述べた。
【００２５】ピンニングセンターの部分は超電導性を有
さないので、ピンニングセンターとして超電導体に含ま
れる非超電導物質の割合が多すぎては実質的な超電導電
流パスが減少し、ピン止め力は強いがトータルとしては
Ｊｃの低い超電導体となってしまう。従って超電導体に
導入するピンニングセンターの量には適当な範囲があ
り、酸化物超電導に対するピンニングセンターの割合
は、体積比率で０.０１ 以上１０以下でなければならな
い。
さないので、ピンニングセンターとして超電導体に含ま
れる非超電導物質の割合が多すぎては実質的な超電導電
流パスが減少し、ピン止め力は強いがトータルとしては
Ｊｃの低い超電導体となってしまう。従って超電導体に
導入するピンニングセンターの量には適当な範囲があ
り、酸化物超電導に対するピンニングセンターの割合
は、体積比率で０.０１ 以上１０以下でなければならな
い。
【００２６】超電導体の内部に侵入した磁束線は量子化
され非常に細いものになっている。その径は超電導体の
コヒーレンス長さと同じオーダーである。従ってピンニ
ングセンターの大きさは超電導体のコヒーレンス長さ程
度の大きさが最も効果的である。一般に、酸化物超電導
物質のコヒーレンス長さは数オングストロームから数十
オングストロームである。従ってピンニングセンターと
して超電導体の内部に存在させる非超電導物質粒子の大
きさはこの程度である時、ピンニングセンターとしては
最もむだがなく効果的に働く。粒界３重点はピンニング
センターとして大きさは非常につごうのよい程度となっ
ている。実際的には量子化された磁束線は何本か纏まっ
てピンニングセンターに入ることもできるので、ピンニ
ングセンターとして超電導体の内部に存在させる非超電
導物質粒子の大きさは数オングストロームから数千オン
グストロームの範囲にあることが実用的に有効であると
考えられる。実験をして検討したところ３オングストロ
ームから１マイクロメートルの範囲にあることが望まし
いことがわかった。また超電導体の内部に侵入した量子
化された磁束線はお互いに反発しあうように相互作用を
およぼしあっているので、超電導体の中に存在するピン
ニングセンターの分布密度も磁場中のＪｃの値に大きな
影響を与える。我々が検討した結果は、非酸化物超電導
物質の結晶粒子の間の平均距離は１０オングストローム
以上１マイクロメートル以下であることが望ましく、好
ましくは１０オングストローム以上３０００オングスト
ローム以下であることが望ましい。
され非常に細いものになっている。その径は超電導体の
コヒーレンス長さと同じオーダーである。従ってピンニ
ングセンターの大きさは超電導体のコヒーレンス長さ程
度の大きさが最も効果的である。一般に、酸化物超電導
物質のコヒーレンス長さは数オングストロームから数十
オングストロームである。従ってピンニングセンターと
して超電導体の内部に存在させる非超電導物質粒子の大
きさはこの程度である時、ピンニングセンターとしては
最もむだがなく効果的に働く。粒界３重点はピンニング
センターとして大きさは非常につごうのよい程度となっ
ている。実際的には量子化された磁束線は何本か纏まっ
てピンニングセンターに入ることもできるので、ピンニ
ングセンターとして超電導体の内部に存在させる非超電
導物質粒子の大きさは数オングストロームから数千オン
グストロームの範囲にあることが実用的に有効であると
考えられる。実験をして検討したところ３オングストロ
ームから１マイクロメートルの範囲にあることが望まし
いことがわかった。また超電導体の内部に侵入した量子
化された磁束線はお互いに反発しあうように相互作用を
およぼしあっているので、超電導体の中に存在するピン
ニングセンターの分布密度も磁場中のＪｃの値に大きな
影響を与える。我々が検討した結果は、非酸化物超電導
物質の結晶粒子の間の平均距離は１０オングストローム
以上１マイクロメートル以下であることが望ましく、好
ましくは１０オングストローム以上３０００オングスト
ローム以下であることが望ましい。
【００２７】本発明に記載の超電導体を作成する際に、
液相成分が共存するような状態で熱処理を行っている
が、液相が共存する状態であると原子の拡散が速くなる
ので、超電導体を構成する各物質の結晶性、結晶粒界の
接合性が良くなる。それと同時に本発明で使用している
超電導物質を液相が生成するような温度領域に保持する
と、超電導物質は分解しはじめ、この分解して生成する
非超電導性の物質がピンニングセンターとして非常に有
効に働いているのではないかと考えている。また本発明
による超電導体が磁場中においても非常に高い超電導臨
界電流密度を有している理由の別の可能性として、液相
を共存させる状態からの冷却過程によって、超電導物質
から成る結晶粒子内部に転位や積層欠陥などの欠陥が導
入されて、これらがピンニングセンターとして働くこと
によって、磁場中においても非常に高い超電導臨界電流
密度を有しているのかもしれない。現在の段階では、一
体何が最も有効なピンニングセンターであるかを決定す
るのには至っていないが、とにかくＴｌ，Ｐｂ，Ｂｉか
ら選ばれた少なくとも１種以上と、Ｂａ，Ｓｒから選ば
れた少なくとも１種以上と、ＣａとＣｕとＯを含む超電
導体を少なくとも一度は液相が生成する温度領域に加熱
して作成することによって、磁場中においても非常に高
い超電導臨界電流密度を有している超電導体を作成する
ことができる。図４に本発明で作成した超電導体、組成
は
液相成分が共存するような状態で熱処理を行っている
が、液相が共存する状態であると原子の拡散が速くなる
ので、超電導体を構成する各物質の結晶性、結晶粒界の
接合性が良くなる。それと同時に本発明で使用している
超電導物質を液相が生成するような温度領域に保持する
と、超電導物質は分解しはじめ、この分解して生成する
非超電導性の物質がピンニングセンターとして非常に有
効に働いているのではないかと考えている。また本発明
による超電導体が磁場中においても非常に高い超電導臨
界電流密度を有している理由の別の可能性として、液相
を共存させる状態からの冷却過程によって、超電導物質
から成る結晶粒子内部に転位や積層欠陥などの欠陥が導
入されて、これらがピンニングセンターとして働くこと
によって、磁場中においても非常に高い超電導臨界電流
密度を有しているのかもしれない。現在の段階では、一
体何が最も有効なピンニングセンターであるかを決定す
るのには至っていないが、とにかくＴｌ，Ｐｂ，Ｂｉか
ら選ばれた少なくとも１種以上と、Ｂａ，Ｓｒから選ば
れた少なくとも１種以上と、ＣａとＣｕとＯを含む超電
導体を少なくとも一度は液相が生成する温度領域に加熱
して作成することによって、磁場中においても非常に高
い超電導臨界電流密度を有している超電導体を作成する
ことができる。図４に本発明で作成した超電導体、組成
は
【００２８】
【数１８】
【００２９】で、一度８８０℃で５時間焼成し、９８０
℃で３０分間液相を生成させた状態で保持した後、３０
℃／分の冷却速度で８８０℃まで冷却し、その後８８０
℃で１０時間焼成して作成した超電導体の磁化−ヒステ
リシス曲線を示す。比較のために、図５に本発明に使用
している超電導物質と同じ組成で、一度も液相を共存さ
せない方法で合成した超電導体の焼結体の磁化−ヒステ
リシス曲線を示す。これらの測定は、英国オックスフォ
ード社製のＶＳＭ装置を用いた。図５において、曲線の
ヒステリシスΔＭの大きさは、その磁場の値における超
電導臨界電流密度に比例する。これらの結果より、本発
明で選択した超電導体の組成で、少なくとも１度は液相
を共存させた状態で熱処理することが、磁場中において
高い超電導臨界電流密度を有する超電導体を作成するの
に必要であることがわかる。この試料の組織を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、体積率にして約３０％のTl
0.5Pb0.5Sr1.6Ba0.4CaCu2O7,約４０％のTl0.5Pb0.5Sr1.
6Ba0.4Ca2Cu3O9，約１０％のＢａＰｂＯ3 ，約１０％の
Ｃａ，Ｓｒ,Ｃｕ,Ｏから成る酸化物，約１０％のＣａと
ＣｕとＯから成る酸化物の結晶から構成されていた。超
電導結晶相の結晶粒子の大きさはおおよそ３０μｍであ
り、粒界３重点の平均距離は３０μｍ程度である。この
ことより、超電導体を構成する元素よりなる非超電導性
の物質、粒界３重点がピンニングセンターとして働いて
いる可能性が強く考えられる。しかしながらこれらにつ
いてはあくまでも現段階では推測にすぎず、本発明で用
いた組成のものを、本発明によるような少なくとも１度
は液相が共存するような温度範囲で熱処理することによ
って、もっと別の形でピンニングセンターが導入され
（例えば、ベーカンシー，転位，積層欠陥など）、それ
らの働きによって磁場中の超電導臨界電流密度が大幅に
向上した可能性も充分に残されている。しかしながら、
現在のところはどのようなものがピンニングセンターと
して働いているかは明らかではないが、とにかくＴｌ，
Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくとも１種以上と、Ｂａ，
Ｓｒから選ばれた少なくとも１種以上と、ＣａとＣｕと
Ｏを含む超電導体を、少なくとも一度は液相が生成する
温度領域に加熱して作成することによって、磁場中にお
いても非常に高い超電導臨界電流密度を有する超電導体
を作製することができる。
℃で３０分間液相を生成させた状態で保持した後、３０
℃／分の冷却速度で８８０℃まで冷却し、その後８８０
℃で１０時間焼成して作成した超電導体の磁化−ヒステ
リシス曲線を示す。比較のために、図５に本発明に使用
している超電導物質と同じ組成で、一度も液相を共存さ
せない方法で合成した超電導体の焼結体の磁化−ヒステ
リシス曲線を示す。これらの測定は、英国オックスフォ
ード社製のＶＳＭ装置を用いた。図５において、曲線の
ヒステリシスΔＭの大きさは、その磁場の値における超
電導臨界電流密度に比例する。これらの結果より、本発
明で選択した超電導体の組成で、少なくとも１度は液相
を共存させた状態で熱処理することが、磁場中において
高い超電導臨界電流密度を有する超電導体を作成するの
に必要であることがわかる。この試料の組織を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、体積率にして約３０％のTl
0.5Pb0.5Sr1.6Ba0.4CaCu2O7,約４０％のTl0.5Pb0.5Sr1.
6Ba0.4Ca2Cu3O9，約１０％のＢａＰｂＯ3 ，約１０％の
Ｃａ，Ｓｒ,Ｃｕ,Ｏから成る酸化物，約１０％のＣａと
ＣｕとＯから成る酸化物の結晶から構成されていた。超
電導結晶相の結晶粒子の大きさはおおよそ３０μｍであ
り、粒界３重点の平均距離は３０μｍ程度である。この
ことより、超電導体を構成する元素よりなる非超電導性
の物質、粒界３重点がピンニングセンターとして働いて
いる可能性が強く考えられる。しかしながらこれらにつ
いてはあくまでも現段階では推測にすぎず、本発明で用
いた組成のものを、本発明によるような少なくとも１度
は液相が共存するような温度範囲で熱処理することによ
って、もっと別の形でピンニングセンターが導入され
（例えば、ベーカンシー，転位，積層欠陥など）、それ
らの働きによって磁場中の超電導臨界電流密度が大幅に
向上した可能性も充分に残されている。しかしながら、
現在のところはどのようなものがピンニングセンターと
して働いているかは明らかではないが、とにかくＴｌ，
Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくとも１種以上と、Ｂａ，
Ｓｒから選ばれた少なくとも１種以上と、ＣａとＣｕと
Ｏを含む超電導体を、少なくとも一度は液相が生成する
温度領域に加熱して作成することによって、磁場中にお
いても非常に高い超電導臨界電流密度を有する超電導体
を作製することができる。
【００３０】本発明に記載の超電導物質，非超電導物質
及びその他の物質の組成は、厳密にこの値だけに限られ
るものではない。実際には、これらの酸化物には若干の
組成不定性があり各構成元素の含有比率が、十数パーセ
ンサから５０パーセンサ程度までずれることもある。従
って、本発明において記載している物質の組成が若干異
なっていても、その結晶構造が基本的に同じであれば、
本発明に記載の物質と同じものであると考えられる。図
１,図２,図３に本発明の超電導物質(Tl,Pb,Bi)(Sr,Ba)2
CaCu2O7,(Tl,Pb,Bi)(Ba,Sr)2CaCu2O9,(Tl,Pb,Bi)(Ba,S
r)2Ca3Cu4O11)の結晶構造の模式図を示しておく。
及びその他の物質の組成は、厳密にこの値だけに限られ
るものではない。実際には、これらの酸化物には若干の
組成不定性があり各構成元素の含有比率が、十数パーセ
ンサから５０パーセンサ程度までずれることもある。従
って、本発明において記載している物質の組成が若干異
なっていても、その結晶構造が基本的に同じであれば、
本発明に記載の物質と同じものであると考えられる。図
１,図２,図３に本発明の超電導物質(Tl,Pb,Bi)(Sr,Ba)2
CaCu2O7,(Tl,Pb,Bi)(Ba,Sr)2CaCu2O9,(Tl,Pb,Bi)(Ba,S
r)2Ca3Cu4O11)の結晶構造の模式図を示しておく。
【００３１】以上具体的な例を上げて、本発明の説明を
行ってきたが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくとも１種以上
と、Ｂａ，Ｓｒから選ばれた少なくとも１種以上と、Ｃ
ａとＣｕとＯを含む超電導体を、少なくとも一度は液相
が生成する温度領域に加熱して作成した、磁場中におい
ても非常に高い超電導臨界電流密度を有する超電導体は
いずれも本発明の範疇に入る。
行ってきたが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくとも１種以上
と、Ｂａ，Ｓｒから選ばれた少なくとも１種以上と、Ｃ
ａとＣｕとＯを含む超電導体を、少なくとも一度は液相
が生成する温度領域に加熱して作成した、磁場中におい
ても非常に高い超電導臨界電流密度を有する超電導体は
いずれも本発明の範疇に入る。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００３３】（実施例１）出発原料としては、純度９９
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：１：２になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：１：２
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８
０℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がっ
た焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベ
ルト法で解析したところ、図１に示すような結晶構造を
有する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認
された。この焼結体を大気中で昇温速度３０℃／分で９
７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ９
２Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。またＶ
ＳＭ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測
定をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子
内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、
印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝２５０００Ａ／cm2
であった。
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：１：２になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：１：２
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８
０℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がっ
た焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベ
ルト法で解析したところ、図１に示すような結晶構造を
有する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認
された。この焼結体を大気中で昇温速度３０℃／分で９
７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ９
２Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。またＶ
ＳＭ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測
定をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子
内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、
印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝２５０００Ａ／cm2
であった。
【００３４】次にこの試料を粉砕して、この粉末を外径
６mm、内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mm まで
線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これを３０
mmの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃で加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝１９０００Ａ／cm2 であった。
６mm、内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mm まで
線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これを３０
mmの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃で加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝１９０００Ａ／cm2 であった。
【００３５】（実施例２）出発原料としては、純度９９
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：２：３になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８
０℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がっ
た焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベ
ルト法で解析したところ、図２に示すような結晶構造を
有する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認
された。この焼結体を大気中で昇温速度３０℃／分で９
７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ１
１５Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。また
ＶＳ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測
定をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子
内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、
印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝５５０００Ａ／cm2
であった。
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：２：３になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８
０℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がっ
た焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベ
ルト法で解析したところ、図２に示すような結晶構造を
有する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認
された。この焼結体を大気中で昇温速度３０℃／分で９
７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ１
１５Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。また
ＶＳ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測
定をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子
内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、
印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝５５０００Ａ／cm2
であった。
【００３６】次にこの試料を粉砕して、この粉末を外径
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mmまで
線引きした後、厚さ０.１mmまで圧延した。これを３０m
mの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝２８０００Ａ／cm2 であった。この超電導線
材の試料片の断面を研磨し、走査型電子顕微鏡によって
試料内部の組織を観察した。該組織の灰色の部分をＥＤ
Ｘで分析したところ、この部分の組成はＴｌ：Ｐｂ：Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝０.４６：０.５３：１.６：０.
４：１.５：２.６ であった。この部分はＴｌ0.5Ｐｂ0.
5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4ＣａＣｕ2Ｏ7とＴｌ0.5Ｐｂ0.5Ｂａ1.6
Ｓｒ0.4Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ9 が混合して存在した部分である
ことがわかる。また白い部分はＢａとＰｂしか含んでい
ない部分であり、BaPbO3であると考えられる。色の一番
黒い部分をＥＤＸで分析したところ、この部分の組成は
Ｔｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝０.０４：０.０
３：０.１：０.６：１.８：１.０であった。このように
本実施例による超電導体の内部には、図１及び図２に示
す結晶構造を有する超電導物質とそれらの超電導体を構
成する元素から成る別の非超電導物質の結晶粒子が析出
していることがわかる。
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mmまで
線引きした後、厚さ０.１mmまで圧延した。これを３０m
mの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝２８０００Ａ／cm2 であった。この超電導線
材の試料片の断面を研磨し、走査型電子顕微鏡によって
試料内部の組織を観察した。該組織の灰色の部分をＥＤ
Ｘで分析したところ、この部分の組成はＴｌ：Ｐｂ：Ｂ
ａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝０.４６：０.５３：１.６：０.
４：１.５：２.６ であった。この部分はＴｌ0.5Ｐｂ0.
5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4ＣａＣｕ2Ｏ7とＴｌ0.5Ｐｂ0.5Ｂａ1.6
Ｓｒ0.4Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ9 が混合して存在した部分である
ことがわかる。また白い部分はＢａとＰｂしか含んでい
ない部分であり、BaPbO3であると考えられる。色の一番
黒い部分をＥＤＸで分析したところ、この部分の組成は
Ｔｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝０.０４：０.０
３：０.１：０.６：１.８：１.０であった。このように
本実施例による超電導体の内部には、図１及び図２に示
す結晶構造を有する超電導物質とそれらの超電導体を構
成する元素から成る別の非超電導物質の結晶粒子が析出
していることがわかる。
【００３７】次にこの試料をプレスして厚さが０.０６m
m になるまで加工した。これをさらに酸素気流中で昇温
速度３０℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した
後、冷却速度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温
度で１０時間保持した。得られた試料の超電導体部分を
微小Ｘ線回折装置で結晶粒子の向きを調べたところ、全
体の５０％以上の結晶粒子はその結晶のａ−ｂ面がテー
プ状の線材のテープ面に平行になるように並んでいた。
また走査型電子顕微鏡によって、テープの断面を観察し
たところ、厚さ方向には結晶粒子は５個未満しか並んで
いなかった。
m になるまで加工した。これをさらに酸素気流中で昇温
速度３０℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した
後、冷却速度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温
度で１０時間保持した。得られた試料の超電導体部分を
微小Ｘ線回折装置で結晶粒子の向きを調べたところ、全
体の５０％以上の結晶粒子はその結晶のａ−ｂ面がテー
プ状の線材のテープ面に平行になるように並んでいた。
また走査型電子顕微鏡によって、テープの断面を観察し
たところ、厚さ方向には結晶粒子は５個未満しか並んで
いなかった。
【００３８】（実施例３）出発原料としては、純度９９
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：３：４になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：３：４
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がった
焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベル
ト法で解析したところ、図３に示すような結晶構造を有
する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認さ
れた。この焼結体を大気圧で昇温速度３０℃／分で９７
０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／分
で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持した。
超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ１１０
Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。またＶＳ
Ｍ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定
をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子内
部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、印
加磁場が１テスラーのときＪｃ＝４５０００Ａ／cm2 で
あった。
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：３：４になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：３：４
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がった
焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、結果をリートベル
ト法で解析したところ、図３に示すような結晶構造を有
する超電導物質が９０％以上含まれていることが確認さ
れた。この焼結体を大気圧で昇温速度３０℃／分で９７
０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度３０℃／分
で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持した。
超電導臨界温度を直流４端子法で測定したところ１１０
Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認できた。またＶＳ
Ｍ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定
をおこない、そのヒステリシスの大きさから結晶粒子内
部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、印
加磁場が１テスラーのときＪｃ＝４５０００Ａ／cm2 で
あった。
【００３９】次にこの試料を粉砕して、この粉末を外径
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mmまで
線引きした後、厚さ０.１mmまで圧延した。これを３０m
mの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝２１０００Ａ／cm2 であった。この超電導線
材の試料片の断面を研磨し、走査型電子顕微鏡によって
試料内部の組織を観察したところ、全体の約８０％はＴ
ｌ0.5Ｐｂ0.5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4ＣａＣｕ2Ｏ7とＴｌ0.5Ｐ
ｂ0.5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ9とTl0.5Pb0.5Ba1.6S
r0.4Ca3Cu4O11が混合して存在した部分であり、ＢａＰ
ｂＯ3 とＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏからなる部分がそれぞれ
１０％程度存在していた。
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mmまで
線引きした後、厚さ０.１mmまで圧延した。これを３０m
mの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこ
の試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定したとこ
ろ、Ｊｃ＝２１０００Ａ／cm2 であった。この超電導線
材の試料片の断面を研磨し、走査型電子顕微鏡によって
試料内部の組織を観察したところ、全体の約８０％はＴ
ｌ0.5Ｐｂ0.5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4ＣａＣｕ2Ｏ7とＴｌ0.5Ｐ
ｂ0.5Ｂａ1.6Ｓｒ0.4Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ9とTl0.5Pb0.5Ba1.6S
r0.4Ca3Cu4O11が混合して存在した部分であり、ＢａＰ
ｂＯ3 とＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏからなる部分がそれぞれ
１０％程度存在していた。
【００４０】（実施例４）出発原料としては、純度９９
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：２：３になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がった
焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、図２に示すような
結晶構造を有する超電導物質が９０％以上含まれている
ことが確認された。この焼結体を大気中で昇温速度３０
℃／分で９８０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度１０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時
間保持した。超電導臨界温度を直流４端子法で測定した
ところ１１５Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認でき
た。またＶＳＭ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈ
カーブの測定をおこない、そのヒステリシスの大きさか
ら結晶粒子内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求め
たところ、印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝５２００
０Ａ／cm2 であった。
％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯを用いた。まず最初にＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，
ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が
１.６：０.４：２：３になるように混合し、８７０℃で
２０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉
砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕの原子比率が０.５：０.５：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する。乳鉢でよく
混合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状
に圧粉成型し、蓋の付いたアルミるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。出来上がった
焼結体の粉末Ｘ線回折測定を実行し、図２に示すような
結晶構造を有する超電導物質が９０％以上含まれている
ことが確認された。この焼結体を大気中で昇温速度３０
℃／分で９８０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度１０℃／分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時
間保持した。超電導臨界温度を直流４端子法で測定した
ところ１１５Ｋで電気抵抗がゼロになることが確認でき
た。またＶＳＭ装置でこの試料の７７ＫにおけるＢ−Ｈ
カーブの測定をおこない、そのヒステリシスの大きさか
ら結晶粒子内部を流れる超電導臨界電流密度Ｊｃを求め
たところ、印加磁場が１テスラーのときＪｃ＝５２００
０Ａ／cm2 であった。
【００４１】次にこの試料を粉砕して、それに平均粒径
が２マイクロメートル程度であるＣａＯの粉末を、体積
比にして１０分の１にあたる分量を混合し、直径２０m
m，厚さ２mmのディスク状に圧粉成型し、蓋の付いたア
ルミナるつぼにいれて大気中で昇温速度３０℃／分で９
８０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度１０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。この試料の超電導臨界温度を直流４端子法で測定し
たところ１１５Ｋで電気抵抗がゼロになるところが確認
できた。またＶＳＭ装置でこの焼結体試料の７７Ｋにお
けるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステリシス
の大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部を流れ
る超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、印加磁場が
１テスラーのときＪｃ＝６７０００Ａ／cm2 であった。
このことより、ＣａＯ粒子は更なるピンニングセンター
として有効に働いていることがわかる。
が２マイクロメートル程度であるＣａＯの粉末を、体積
比にして１０分の１にあたる分量を混合し、直径２０m
m，厚さ２mmのディスク状に圧粉成型し、蓋の付いたア
ルミナるつぼにいれて大気中で昇温速度３０℃／分で９
８０℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速度１０℃／
分で８８０℃まで冷却し、その温度で５０時間保持し
た。この試料の超電導臨界温度を直流４端子法で測定し
たところ１１５Ｋで電気抵抗がゼロになるところが確認
できた。またＶＳＭ装置でこの焼結体試料の７７Ｋにお
けるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステリシス
の大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部を流れ
る超電導臨界電流密度Ｊｃを求めたところ、印加磁場が
１テスラーのときＪｃ＝６７０００Ａ／cm2 であった。
このことより、ＣａＯ粒子は更なるピンニングセンター
として有効に働いていることがわかる。
【００４２】次にこの焼結体を再び粉砕して、この粉末
を外径６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５m
m まで線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これ
を３０mmの試験片として切り出し、１０５０℃の温度で
大気中１０分間の焼成を行ない、引き続いて温度を８８
０℃に下げてその温度で５時間焼成した。７７Ｋの温度
で１テスラーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直
流４端子法で測定したところ、Ｊｃ＝４５０００Ａ／cm
2 であった。
を外径６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５m
m まで線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これ
を３０mmの試験片として切り出し、１０５０℃の温度で
大気中１０分間の焼成を行ない、引き続いて温度を８８
０℃に下げてその温度で５時間焼成した。７７Ｋの温度
で１テスラーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直
流４端子法で測定したところ、Ｊｃ＝４５０００Ａ／cm
2 であった。
【００４３】（実施例５）実施例４におけるＣａＯの変
わりにＳｒＯを用いて、それ以外は実施例４と同じ手続
きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁
場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定
したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
わりにＳｒＯを用いて、それ以外は実施例４と同じ手続
きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラーの磁
場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で測定
したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
【００４４】（実施例６）実施例４におけるＣａＯの変
わりにＣａ2ＣｕＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝４６０００Ａ／cm2 であっ
た。
わりにＣａ2ＣｕＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝４６０００Ａ／cm2 であっ
た。
【００４５】（実施例７）実施例４におけるＣａＯの変
わりにＣａ2ＰｂＯ4を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝３９０００Ａ／cm2 であっ
た。
わりにＣａ2ＰｂＯ4を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝３９０００Ａ／cm2 であっ
た。
【００４６】（実施例８）実施例４におけるＣａＯの変
わりにＢａＰｂＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝４９０００Ａ／cm2 であっ
た。
わりにＢａＰｂＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝４９０００Ａ／cm2 であっ
た。
【００４７】（実施例９）実施例４におけるＣａＯの変
わりにＢａＢｉＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝３１０００Ａ／cm2 であっ
た。
わりにＢａＢｉＯ3を用いて、それ以外は実施例４と同
じ手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラ
ーの磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法
で測定したところ、Ｊｃ＝３１０００Ａ／cm2 であっ
た。
【００４８】（実施例１０）実施例４におけるＣａＯの
変わりにＺｒＯ2 を用いて、それ以外は実施例４と同じ
手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラー
の磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で
測定したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
変わりにＺｒＯ2 を用いて、それ以外は実施例４と同じ
手続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラー
の磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で
測定したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
【００４９】（実施例１１）実施例４におけるＣａＯの
変わりにＹ2Ｏ3を用いて、それ以外は実施例４と同じ手
続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラーの
磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で測
定したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
変わりにＹ2Ｏ3を用いて、それ以外は実施例４と同じ手
続きで線材試料作成した。７７Ｋの温度で１テスラーの
磁場中でのこの試料の臨界電流密度を直流４端子法で測
定したところ、Ｊｃ＝３５０００Ａ／cm2 であった。
【００５０】（実施例１２）実施例４におけるＣａＯの
変わりにＴｌ0.5Ｐｂ0.5Ｓｒ2ＳｍＣｕ2Ｏ7 を用いて、
それ以外は実施例４と同じ手続きで線材試料作成した。
７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこの試料の臨界
電流密度を直流４端子法で測定したところ、Ｊｃ＝５５
０００Ａ／cm2 であった。
変わりにＴｌ0.5Ｐｂ0.5Ｓｒ2ＳｍＣｕ2Ｏ7 を用いて、
それ以外は実施例４と同じ手続きで線材試料作成した。
７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこの試料の臨界
電流密度を直流４端子法で測定したところ、Ｊｃ＝５５
０００Ａ／cm2 であった。
【００５１】（実施例１３）出発原料としては、純度９
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
を用いた。さまざまなＴｌとＰｂの含有比率の酸化物超
電導物質を作製した。ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
をそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が１.
７：０.３：２：３になるように混合し、８８０℃で２
０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉砕
し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕの原子比率が（１−Ｘ）：Ｘ：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する（ここでＸの
値をさまざまに変えることによって、ＴｌとＰｂの含有
比率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混
合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に
圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を
大気中で昇温速度３０℃／分で９７０℃に加熱し、１時
間保持した後、冷却速度３０℃／分で８８０℃まで冷却
し、その温度で５０時間保持した。
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
を用いた。さまざまなＴｌとＰｂの含有比率の酸化物超
電導物質を作製した。ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
をそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が１.
７：０.３：２：３になるように混合し、８８０℃で２
０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉砕
し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕの原子比率が（１−Ｘ）：Ｘ：１.６：０.４：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する（ここでＸの
値をさまざまに変えることによって、ＴｌとＰｂの含有
比率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混
合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に
圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を
大気中で昇温速度３０℃／分で９７０℃に加熱し、１時
間保持した後、冷却速度３０℃／分で８８０℃まで冷却
し、その温度で５０時間保持した。
【００５２】出来上がった焼結体の超電導臨界温度を直
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、またＶＳＭ装置でこれらの焼結体試料の７７
ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステ
リシスの大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部
を流れる超電導臨界電流密度の値を求めた。印加磁場が
１テスラーのとき超電導臨界電流密度の値を求めＪｃと
して、表１にまとめた。この表１より、ＴｌとＰｂの含
有比率によって超電導体としての性能に違いが生じ、Ｘ
の値には適正な範囲があることがわかる。
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、またＶＳＭ装置でこれらの焼結体試料の７７
ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステ
リシスの大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部
を流れる超電導臨界電流密度の値を求めた。印加磁場が
１テスラーのとき超電導臨界電流密度の値を求めＪｃと
して、表１にまとめた。この表１より、ＴｌとＰｂの含
有比率によって超電導体としての性能に違いが生じ、Ｘ
の値には適正な範囲があることがわかる。
【００５３】
【表１】
【００５４】（実施例１４）出発原料としては、純度９
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＢａＯ，Ｃａ
Ｏ，ＣｕＯを用いた。さまざまなＴｌとＰｂとＢｉの含
有比率の酸化物超電導物質を作製した。ＢａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＣａＯ，ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
の原子比率が１.５：０.５：２：３になるように混合
し、８８０℃で２０時間大気中で焼成する。この粉末を
めのう乳鉢で粉砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂ
ｉ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が（０.６−
Ｘ）：０.４：Ｘ：１.６：０.４：２：３となるように
Ｔｌ2Ｏ3とＰｂＯとＢｉ2Ｏ3を混合する（ここでＸの値
をさまざまに変えることによって、ＴｌとＢｉの含有比
率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混合
した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に圧
粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８０℃
の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を大
気中で昇温速度３０℃／分で９６０℃に加熱し、１時間
保持した後、冷却速度５℃／分で８８０℃まで冷却し、
その温度で２０時間保持した。
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｂｉ2Ｏ3，ＢａＯ，Ｃａ
Ｏ，ＣｕＯを用いた。さまざまなＴｌとＰｂとＢｉの含
有比率の酸化物超電導物質を作製した。ＢａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＣａＯ，ＣｕＯをそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
の原子比率が１.５：０.５：２：３になるように混合
し、８８０℃で２０時間大気中で焼成する。この粉末を
めのう乳鉢で粉砕し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂ
ｉ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率が（０.６−
Ｘ）：０.４：Ｘ：１.６：０.４：２：３となるように
Ｔｌ2Ｏ3とＰｂＯとＢｉ2Ｏ3を混合する（ここでＸの値
をさまざまに変えることによって、ＴｌとＢｉの含有比
率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混合
した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に圧
粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８８０℃
の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を大
気中で昇温速度３０℃／分で９６０℃に加熱し、１時間
保持した後、冷却速度５℃／分で８８０℃まで冷却し、
その温度で２０時間保持した。
【００５５】出来上がった焼結体の超電導臨界温度を直
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、またＶＳＭ装置でこれらの焼結体試料の７７
ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステ
リシスの大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部
を流れる超電導臨界電流密度の値を求めた。印加磁場が
１テスラーのとき超電導臨界電流密度の値を求めＪｃと
して、表２にまとめた。この表２より、ＴｌとＢｉの含
有比率によって超電導体としての性能の違いが生じ、Ｘ
の値には適正な範囲があることがわかる。
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、またＶＳＭ装置でこれらの焼結体試料の７７
ＫにおけるＢ−Ｈカーブの測定をおこない、そのヒステ
リシスの大きさから焼結体を構成している結晶粒子内部
を流れる超電導臨界電流密度の値を求めた。印加磁場が
１テスラーのとき超電導臨界電流密度の値を求めＪｃと
して、表２にまとめた。この表２より、ＴｌとＢｉの含
有比率によって超電導体としての性能の違いが生じ、Ｘ
の値には適正な範囲があることがわかる。
【００５６】
【表２】
【００５７】（実施例１５）出発原料としては、純度９
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
を用いた。さまざまなＴｌとＰｂの含有比率の酸化物超
電導物質を作製した。ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
をそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率がＸ：
（２−Ｘ）：２：３になるように混合し、８９０℃で２
０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉砕
し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕの原子比率が０.４：０.６：Ｘ：（２−Ｘ）：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する（ここでＸの
値をさまざまに変えることによって、ＢａとＳｒの含有
比率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混
合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に
圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８９０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を
大気中で昇温速度３０℃／分で９７５℃に加熱し、１時
間保持した後、冷却速度３０℃／分で８９０℃まで冷却
し、その温度で５０時間保持した。
９％以上のＴｌ2Ｏ3，ＰｂＯ，ＢａＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
を用いた。さまざまなＴｌとＰｂの含有比率の酸化物超
電導物質を作製した。ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯ
をそれぞれＢａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比率がＸ：
（２−Ｘ）：２：３になるように混合し、８９０℃で２
０時間大気中で焼成する。この粉末をめのう乳鉢で粉砕
し、得られた粉末にＴｌ：Ｐｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕの原子比率が０.４：０.６：Ｘ：（２−Ｘ）：２：３
となるようにＴｌ2Ｏ3とＰｂＯを混合する（ここでＸの
値をさまざまに変えることによって、ＢａとＳｒの含有
比率の異なった超電導物質を作製する）。乳鉢でよく混
合した後の粉末を直径２０mm，厚さ２mmのディスク状に
圧粉成型し、蓋の付いたアルミナるつぼにいれて８９０
℃の温度で大気中５時間の焼成を行った。この焼結体を
大気中で昇温速度３０℃／分で９７５℃に加熱し、１時
間保持した後、冷却速度３０℃／分で８９０℃まで冷却
し、その温度で５０時間保持した。
【００５８】次にこの試料を粉砕して、この粉末を外径
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mm まで
線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これを３０
mmの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７５℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８９０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。出来上がった焼結体の超電導臨界温度を直
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこの
試料の臨界電流密度Ｊｃを直流４端子法で測定した。結
果を表３にまとめた。この表３より、ＢａとＳｒの含有
比率の広い範囲で比較的よい特性が保たれることがわか
る。しかしＸの値によって超電導体としての性能の違い
が生じ、Ｘの値には好ましい範囲があることがわかる。
６mm，内径４mmの金パイプに充填し、外径０.５mm まで
線引きした後、厚さ０.１mm まで圧延した。これを３０
mmの試験片として切り出し、酸素気流中で昇温速度３０
℃／分で９７５℃に加熱し、１時間保持した後、冷却速
度３０℃／分で８９０℃まで冷却し、その温度で１０時
間保持した。出来上がった焼結体の超電導臨界温度を直
流４端子法で測定して電気抵抗がゼロになった温度をＴ
ｃとして、７７Ｋの温度で１テスラーの磁場中でのこの
試料の臨界電流密度Ｊｃを直流４端子法で測定した。結
果を表３にまとめた。この表３より、ＢａとＳｒの含有
比率の広い範囲で比較的よい特性が保たれることがわか
る。しかしＸの値によって超電導体としての性能の違い
が生じ、Ｘの値には好ましい範囲があることがわかる。
【００５９】
【表３】
【００６０】（実施例１６）本発明による超電導線材の
構成を図６に示す。本発明は超電導体１８に金−５重量
％パラジウム合金被覆材１７を施した扁平形状を有す
る。該被覆材１７は、実質的に超電導体と反応しない金
属であれば、いずれの物質でもよく、金，銀，パラジウ
ム，銅−アルミニウム合金，ニッケルなどが好ましい。
構成を図６に示す。本発明は超電導体１８に金−５重量
％パラジウム合金被覆材１７を施した扁平形状を有す
る。該被覆材１７は、実質的に超電導体と反応しない金
属であれば、いずれの物質でもよく、金，銀，パラジウ
ム，銅−アルミニウム合金，ニッケルなどが好ましい。
【００６１】実施例１５で作製した超電導体の焼結体試
料を粉砕し、外径６mm，内径５mm，長さ１００mmの金−
５重量％パラジウム合金パイプに充填封入後、ドローベ
ンチで外径１mmまで線引き加工した。この線材を更に冷
間圧延機によって圧延加圧を施し、幅３mm，厚さ０.２m
m の扁平断面構造の線材を得た。この線材を長さ250mm
で切りだし、空気中９５０℃の温度で３０分保持し、一
部分融解させた後、液体窒素中にクエンチ急冷した後、
８８０℃で２０時間空気中で熱処理した。この試料１テ
スラー中、７７Ｋでの臨界電流密度を直流４端子法で測
定したところ、１１０００Ａ／cm2 であった。電子顕微
鏡観察により超電導体部分の結晶の向きを調べたとこ
ろ、約５０％程度の結晶のＣ軸が、厚さ方向を向いてい
た。
料を粉砕し、外径６mm，内径５mm，長さ１００mmの金−
５重量％パラジウム合金パイプに充填封入後、ドローベ
ンチで外径１mmまで線引き加工した。この線材を更に冷
間圧延機によって圧延加圧を施し、幅３mm，厚さ０.２m
m の扁平断面構造の線材を得た。この線材を長さ250mm
で切りだし、空気中９５０℃の温度で３０分保持し、一
部分融解させた後、液体窒素中にクエンチ急冷した後、
８８０℃で２０時間空気中で熱処理した。この試料１テ
スラー中、７７Ｋでの臨界電流密度を直流４端子法で測
定したところ、１１０００Ａ／cm2 であった。電子顕微
鏡観察により超電導体部分の結晶の向きを調べたとこ
ろ、約５０％程度の結晶のＣ軸が、厚さ方向を向いてい
た。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、液体ヘリウムによる冷
却は勿論、液体窒素による冷却によって運転される、高
磁界中においても高い超電導臨界電流密度を有する酸化
物超電導物質を用いた超電導体，超電導線材，超電導マ
グネットが得られる。
却は勿論、液体窒素による冷却によって運転される、高
磁界中においても高い超電導臨界電流密度を有する酸化
物超電導物質を用いた超電導体，超電導線材，超電導マ
グネットが得られる。
【図１】第１の実施例による超電導物質の結晶構造を表
す模式図。
す模式図。
【図２】第２の実施例による超電導物質の結晶構造を表
す模式図。
す模式図。
【図３】第３の実施例による超電導物質の結晶構造を表
す模式図。
す模式図。
【図４】第２の実施例による磁化ヒステリシス曲線。
【図５】従来法によって製造した超電導体の磁化ヒステ
リシス曲線。
リシス曲線。
【図６】本発明による超電導線材の模式図。
１…Ｔｌ原子もしくはＰｂ原子もしくはＢｉ原子、２…
Ｓｒ原子もしくはＢａ原子、３…Ｃａ原子、４…Ｃｕ原
子、５…酸素原子、６…Ｔｌ原子もしくはＰｂ原子もし
くはＢｉ原子、７…Ｓｒ原子もしくはＢａ原子、８…Ｓ
ｍ原子、９…Ｃｕ原子、１０…酸素原子、１１…Ｔｌ原
子もしくはＰｂ原子もしくはＢｉ原子、１２…Ｓｒ原子
もしくはＢａ原子、１３…Ｃａ原子、１４…Ｃｕ原子、
１５…酸素原子、１６…超電導体、１７…Ａｕ−５％Ｐ
ｄ被覆材、１８…結晶粒界。
Ｓｒ原子もしくはＢａ原子、３…Ｃａ原子、４…Ｃｕ原
子、５…酸素原子、６…Ｔｌ原子もしくはＰｂ原子もし
くはＢｉ原子、７…Ｓｒ原子もしくはＢａ原子、８…Ｓ
ｍ原子、９…Ｃｕ原子、１０…酸素原子、１１…Ｔｌ原
子もしくはＰｂ原子もしくはＢｉ原子、１２…Ｓｒ原子
もしくはＢａ原子、１３…Ｃａ原子、１４…Ｃｕ原子、
１５…酸素原子、１６…超電導体、１７…Ａｕ−５％Ｐ
ｄ被覆材、１８…結晶粒界。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｂ 13/00 ５６５ Ｄ 8936−5Ｇ
Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｚ 8728−4Ｍ
(72)発明者 湯浅 豊隆
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日
立製作所日立研究所内
(72)発明者 加茂 友一
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日
立製作所日立研究所内
(72)発明者 松田 臣平
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日
立製作所日立研究所内
Claims (28)
- 【請求項１】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ６.０≦ ξ ≦１４.０ であることを特徴とする超電導体。
- 【請求項２】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数２】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ４.５≦ ξ ≦１１.０ であることを特徴とする超電導体。
- 【請求項３】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数３】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ７.４≦ ξ ≦１７.０ であることを特徴とする超電導体。
- 【請求項４】請求項１ないし３に記載の超電導体におい
て、０.３≦Ｘ１≦０.６，０≦Ｘ２≦０.２及び０.１≦
Ｘ３≦０.５であることを特徴とする超電導体。 - 【請求項５】Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくとも
１種以上と、Ｂａ，Ｓｒから選ばれた少なくとも１種以
上と、ＣａとＣｕとＯを含み、その内部に超電導物質と
非超電導性の物質を同時に含んでいる超電導体におい
て、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超電導
物質を構成している元素の組み合わせによってできてい
る非超電導性の物質が存在していることを特徴とする超
電導体。 - 【請求項６】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数４】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ６.０≦ ξ ≦１４.０ であり、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超
電導物質を構成している元素の組み合わせによってでき
ている非超電導性の物質が存在していることを特徴とす
る超電導体。 - 【請求項７】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数５】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ４.５≦ ξ ≦１１.０ であり、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超
電導物質を構成している元素の組み合わせによってでき
ている非超電導性の物質が存在していることを特徴とす
る超電導体。 - 【請求項８】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数６】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ７.４≦ ξ ≦１７.０ であり、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超
電導物質を構成している元素の組み合わせによってでき
ている非超電導性の物質が存在していることを特徴とす
る超電導体。 - 【請求項９】請求項５ないし８に記載の超電導体におい
て、該超電導物質の組成が０.３≦Ｘ１≦０.６，０≦Ｘ
２≦０.２及び０.１≦Ｘ３≦０.５であり、該超電導物
質の結晶粒の内部或いは外部に該超電導物質を構成して
いる元素の組み合わせによってできている非超電導性の
物質が存在していることを特徴とする超電導体。 - 【請求項１０】請求項５ないし８に記載の３種類の該超
電導物質のうちの２種または３種を同時に含んでいて、
それらの超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超電
導物質を構成している元素の組み合わせによってできて
いる非超電導性の物質が存在していることを特徴とする
超電導体。 - 【請求項１１】請求項５ないし１０に記載の超電導体に
おいて、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部にＢａ
ＰｂＯ3，ＢａＢｉＯ3，Ｃａ2ＣｕＯ3，Ｃａ2ＰｂＯ4，
ＣａＯ，ＣｕＯ，ＳｒＯの１種或いは複数種の粒子が存
在していることを特徴とする超電導体。 - 【請求項１２】請求項５ないし１０に記載の超電導体に
おいて、該超電導物質の結晶粒の内部或いは外部に該超
電導物質を構成している元素の１種以上を含む非超電導
物質を含んでいることを特徴とする超電導体。 - 【請求項１３】Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉから選ばれた少なくと
も１種以上と、Ｂａ，Ｓｒから選ばれた少なくとも１種
以上と、ＣａとＣｕとＯを含む超電導物質を少なくとも
一度は超電導物質の液相が生成する温度領域に加熱し、
ついでこの冷却する工程を有することを特徴とする超電
導体の製造方法。 - 【請求項１４】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数７】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ６.０≦ ξ ≦１４.０ である超電導体を少なくとも一度は超電導物質の液相が
生成する温度領域に加熱し、ついで冷却する工程を有す
ることを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項１５】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数８】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ４.５≦ ξ ≦１１.０ である超電導体を少なくとも一度は超電導物質の液相が
生成する温度領域に加熱し、ついで冷却する工程を有す
ることを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項１６】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数９】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ７.４≦ ξ ≦１７.０ である超電導体を少なくとも一度は超電導物質の液相が
生成する温度領域に加熱し、ついで冷却する工程を有す
ることを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項１７】請求項５ないし８に記載の超電導体の組
成が０.３≦Ｘ１≦０.６，０≦Ｘ２≦０.２及び０.１≦
Ｘ３≦０.５ である超電導体を少なくとも一度は超電導
物質の液相が生成する温度領域に加熱し、ついで冷却す
る工程を有することを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項１８】請求項５ないし８に記載の３種類の該超
電導物質のうちの２種または３種を同時に含んでいる超
電導体を少なくとも一度は超電導物質の液相が生成する
温度領域に加熱し、ついで冷却する工程を有することを
特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項１９】請求項５ないし１２に記載の超電導体を
作製する工程において、少なくとも一度は液相成分が存
在している状態に保持させることによって、該超電導物
質の結晶粒子相互の接合性を向上せしめ、該超電導物質
の２つの結晶粒子によって形成される結晶粒界面を流れ
る超電導電流の限界値が、該超電導物質の結晶粒内の超
電導臨界電流密度の値の１０分の１以上であるようにし
たことを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項２０】請求項５ないし１２に記載の超電導体を
作製する工程において、少なくとも一度は液相成分が存
在している状態に保持させることによって、該超電導物
質の結晶粒子相互の接合性を向上せしめ、該超電導物質
の２つの結晶粒子によって形成される結晶粒界面を流れ
る超電導電流の限界値が、該超電導物質の結晶粒内の超
電導臨界電流密度の値の１０分の１以上であるように処
理し、更に該超電導物質の結晶粒子が３つ以上接する部
分どうしの平均の距離が１０nm以上５００００nm以下で
あるように結晶粒の大きさを調節したことを特徴とする
超電導体の製造方法。 - 【請求項２１】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１０】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ６.０≦ ξ ≦１４.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導体もしくは該超電導物質を
構成する物質の結晶粒子の結晶軸が、ある特定の方向に
５０％以上の確率で向いていることを特徴とする超電導
線材。 - 【請求項２２】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１１】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ４.５≦ ξ ≦１１.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導体もしくは該超電導物質を
構成する物質の結晶粒子の結晶軸が、ある特定の方向に
５０％以上の確率で向いていることを特徴とする超電導
線材。 - 【請求項２３】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１２】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ７.４≦ ξ ≦１７.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導体もしくは該超電導物質を
構成する物質の結晶粒子の結晶軸が、ある特定の方向に
５０％以上の確率で向いていることを特徴とする超電導
線材。 - 【請求項２４】請求項１ないし３に記載の３種類の該超
電導物質のうちの２種または３種を同時に含んでいる超
電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填された構
成であり、該超電導体もしくは該超電導物質を構成する
物質の結晶粒子の結晶軸が、ある特定の方向に５０％以
上の確率で向いていることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項２５】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１３】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ６.０≦ ξ ≦１４.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導線材の長手方向に直角な方
向に存在している該超電導体もしくは該超電導物質を構
成する物質の結晶粒子の数が５個以下であることを特徴
とする超電導線材。 - 【請求項２６】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１４】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ４.５≦ ξ ≦１１.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導線材の長手方向に直角な方
向に存在している該超電導体もしくは該超電導物質を構
成する物質の結晶粒子の数が５個以下であることを特徴
とする超電導線材。 - 【請求項２７】超電導体を構成する超電導物質の組成が 【数１５】 ここで、０≦Ｘ１＜０.８ ０≦Ｘ２＜０.５ ０≦Ｘ３≦１.０ ０.７≦ α ≦１.５ ０.７≦ β ≦１.５ ０.７≦ γ ≦１.５ ０.７≦ δ ≦１.５ ７.４≦ ξ ≦１７.０ である超電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填
された構成であり、該超電導線材の長手方向に直角な方
向に存在している該超電導体もしくは該超電導物質を構
成する物質の結晶粒子の数が５個以下であることを特徴
とする超電導線材。 - 【請求項２８】請求項１ないし３に記載の３種類の該超
電導物質のうちの２種または３種を同時に含んでいる超
電導体が、長尺の常電導性皮膜内部に密に充填された構
成であり、該超電導線材の長手方向に直角の方向に存在
している該超電導体もしくは該超電導物質を構成する物
質の結晶粒子の数が５個以下であることを特徴とする超
電導線材。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151337A JPH05816A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 酸化物超電導体、その製造方法及び超電導線 |
| EP92302462A EP0511734B1 (en) | 1991-03-29 | 1992-03-23 | A superconductive body and a method of forming such a superconductive body |
| DE69227274T DE69227274T2 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-23 | Supraleitender Gegenstand und Verfahren zur Herstellung diesen supraleitenden Gegenstand |
| US07/858,711 US5462922A (en) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Superconductive material, a superconductive body, and a method of forming such a superconductive material or body |
| KR1019920005054A KR970007312B1 (ko) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | 초전도물질, 초전도체 및 이러한 초전도체 물질 또는 초전도체의 형성방법 |
| US08/450,996 US5648322A (en) | 1991-03-29 | 1995-05-25 | Tl-based superconductive material, a superconductive body, and a method of forming such a superconductive material or body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151337A JPH05816A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 酸化物超電導体、その製造方法及び超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05816A true JPH05816A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15516372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151337A Pending JPH05816A (ja) | 1991-03-29 | 1991-06-24 | 酸化物超電導体、その製造方法及び超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05816A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956989A (en) * | 1988-03-31 | 1990-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming a collar for heating exchanger fin and die for use therein |
| EP0612113A3 (en) * | 1993-01-27 | 1996-03-06 | Hitachi Ltd | Composite superconductor. |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3151337A patent/JPH05816A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956989A (en) * | 1988-03-31 | 1990-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming a collar for heating exchanger fin and die for use therein |
| EP0612113A3 (en) * | 1993-01-27 | 1996-03-06 | Hitachi Ltd | Composite superconductor. |
| US5502029A (en) * | 1993-01-27 | 1996-03-26 | Hitachi, Ltd. | Laminated super conductor oxide with strontium, calcium, copper and at least one of thallium, lead, and bismuth |
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