JPH06219740A - Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH06219740A JPH06219740A JP5009949A JP994993A JPH06219740A JP H06219740 A JPH06219740 A JP H06219740A JP 5009949 A JP5009949 A JP 5009949A JP 994993 A JP994993 A JP 994993A JP H06219740 A JPH06219740 A JP H06219740A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】均一な組成をもつ緻密な酸化物超電導体を層状
に連続して生成させ、かつ超電導層の厚さを制御できる
Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法を提供する。 【構成】Ｔｌ系酸化物超電導体を構成する元素のうちＴ
ｌ以外の構成元素からなる複合酸化物で第１層を構成
し、Ｔｌ酸化物又はＴｌとＴｌ系酸化物超電導体を構成
する他の元素との複合酸化物で第１層上に重ねられる第
２層を形成して、拡散処理し、Ｔｌ等を第１層と拡散さ
せて、Ｔｌ系酸化物超電導体を製造する。
に連続して生成させ、かつ超電導層の厚さを制御できる
Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法を提供する。 【構成】Ｔｌ系酸化物超電導体を構成する元素のうちＴ
ｌ以外の構成元素からなる複合酸化物で第１層を構成
し、Ｔｌ酸化物又はＴｌとＴｌ系酸化物超電導体を構成
する他の元素との複合酸化物で第１層上に重ねられる第
２層を形成して、拡散処理し、Ｔｌ等を第１層と拡散さ
せて、Ｔｌ系酸化物超電導体を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医療診断用磁気共鳴映
像装置（ＭＲＩ−ＣＴ）等の超電導マグネット線材や、
超電導送電等の導電材あるいは磁界遮閉用の磁気シール
ド材として有望視され、開発が進められているＴｌ（タ
リウム）系高臨界温度酸化物超電導材料の製造方法に関
する。
像装置（ＭＲＩ−ＣＴ）等の超電導マグネット線材や、
超電導送電等の導電材あるいは磁界遮閉用の磁気シール
ド材として有望視され、開発が進められているＴｌ（タ
リウム）系高臨界温度酸化物超電導材料の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】常電導状態から超電導状態に遷移する臨
界温度Ｔc が液体窒素温度（７７Ｋ）を超える値をもつ
Ｙ（イットリウム）系（ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x ）、Ｂｉ
（ビスマス）系（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ8+x 他）、
Ｔｌ（タリウム）系（Ｔｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+x
他）等の高Ｔc 酸化物超電導体が発見されている。従来
のＮｂ−ＴｉやＮｂ3 Ｓｎ等の金属系超電導体は液体ヘ
リウム（４．２Ｋ）で冷却することが必要であったが、
高Ｔc 酸化物はこれらの金属系超電導体に比較して格段
に有利な冷却条件で使用でき、このことから実用的にも
極めて重要な超電導材料として研究開発が進められてい
る。なかでも、Ｔｌ系酸化物超電導体は、約１２０Ｋの
最も高いＴc を有するため温度マージンが大きく、実用
上有利と考えられている。
界温度Ｔc が液体窒素温度（７７Ｋ）を超える値をもつ
Ｙ（イットリウム）系（ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x ）、Ｂｉ
（ビスマス）系（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ8+x 他）、
Ｔｌ（タリウム）系（Ｔｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+x
他）等の高Ｔc 酸化物超電導体が発見されている。従来
のＮｂ−ＴｉやＮｂ3 Ｓｎ等の金属系超電導体は液体ヘ
リウム（４．２Ｋ）で冷却することが必要であったが、
高Ｔc 酸化物はこれらの金属系超電導体に比較して格段
に有利な冷却条件で使用でき、このことから実用的にも
極めて重要な超電導材料として研究開発が進められてい
る。なかでも、Ｔｌ系酸化物超電導体は、約１２０Ｋの
最も高いＴc を有するため温度マージンが大きく、実用
上有利と考えられている。
【０００３】高Ｔc 酸化物超電導体の作製には、通常粉
末法が行われている。この粉末法は、酸化物超電導体を
構成する元素を含む複数の原料粉末を仮焼して、不要成
分を除いた後にこの仮焼粉体を混合後プレス成型する。
ついで適切な温度に加熱して本焼結して圧縮混合粉体に
固相反応を生じさせて所望の組成をもつ酸化物超電導体
を生成させる。
末法が行われている。この粉末法は、酸化物超電導体を
構成する元素を含む複数の原料粉末を仮焼して、不要成
分を除いた後にこの仮焼粉体を混合後プレス成型する。
ついで適切な温度に加熱して本焼結して圧縮混合粉体に
固相反応を生じさせて所望の組成をもつ酸化物超電導体
を生成させる。
【０００４】しかし、従来の粉末法による製造方法で
は、原料粉末を完全に均一に混合することが困難なこと
から、熱処理を施しても超電導体全体が完全に均一な組
成とならない問題があった。また、粉末を圧縮した成形
体を固相反応により焼結したものでは、その内部に微細
な空孔が多数存在する。このことから、従来の金属系超
電導体に比較して緻密性に欠け、実用上重要な臨界電流
密度Ｊc が 100Ａ／cm2 程度の低い値しか得られない問
題があった。
は、原料粉末を完全に均一に混合することが困難なこと
から、熱処理を施しても超電導体全体が完全に均一な組
成とならない問題があった。また、粉末を圧縮した成形
体を固相反応により焼結したものでは、その内部に微細
な空孔が多数存在する。このことから、従来の金属系超
電導体に比較して緻密性に欠け、実用上重要な臨界電流
密度Ｊc が 100Ａ／cm2 程度の低い値しか得られない問
題があった。
【０００５】さらに、酸化物超電導体では、その結晶の
ｃ軸方向とａｂ軸方向とで著しく超電導特性が異なるた
め、各結晶の方位を揃え、特性のすぐれた方向で使用す
る必要がある。従来の粉末法では、前述の粉末焼結体の
緻密化と結晶方位を揃えるために、極めて強度の加工を
加えるなどの複雑な作業が必要があった。そのようなこ
とから、従来の粉末法よりも一歩進んだ酸化物系超電導
材料の線材化法の開発が待望されていた。
ｃ軸方向とａｂ軸方向とで著しく超電導特性が異なるた
め、各結晶の方位を揃え、特性のすぐれた方向で使用す
る必要がある。従来の粉末法では、前述の粉末焼結体の
緻密化と結晶方位を揃えるために、極めて強度の加工を
加えるなどの複雑な作業が必要があった。そのようなこ
とから、従来の粉末法よりも一歩進んだ酸化物系超電導
材料の線材化法の開発が待望されていた。
【０００６】本発明者らは、上記目的を達成する方法と
して、２つの要素の間の拡散反応による超電導体の製造
方法に着目した。このような拡散反応による超電導体の
製造は、酸化物超電導体同様に機械的性質が硬く脆くて
直接的加工が困難なＮｂ3 Ｓｎ，Ｖ3 Ｇａ等の金属間化
合物超電導体の線材化に適用され、これらの工業化に大
きい成功を収めた（例えばＫ．Ｔａｃｈｉｋａｗａ，Ｆ
ｉｌａｍｅｎｔａｒｙＡ１５ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒｓ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，（１９８０）、
１頁参照）。
して、２つの要素の間の拡散反応による超電導体の製造
方法に着目した。このような拡散反応による超電導体の
製造は、酸化物超電導体同様に機械的性質が硬く脆くて
直接的加工が困難なＮｂ3 Ｓｎ，Ｖ3 Ｇａ等の金属間化
合物超電導体の線材化に適用され、これらの工業化に大
きい成功を収めた（例えばＫ．Ｔａｃｈｉｋａｗａ，Ｆ
ｉｌａｍｅｎｔａｒｙＡ１５ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒｓ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，（１９８０）、
１頁参照）。
【０００７】この方法では、ＣｕにＳｎまたはＧａを含
ませた合金とＮｂまたはＶとの２つの要素からなる複合
体を加工後、熱処理して両者の界面に超電導体を生成さ
せる。この際、Ｃｕは超電導体に含まれることがなく、
拡散反応を促進する効果がある。この方法によると、均
一な組成をもった緻密な超電導体を連続して生成し、優
れた超電導特性をうることができる。
ませた合金とＮｂまたはＶとの２つの要素からなる複合
体を加工後、熱処理して両者の界面に超電導体を生成さ
せる。この際、Ｃｕは超電導体に含まれることがなく、
拡散反応を促進する効果がある。この方法によると、均
一な組成をもった緻密な超電導体を連続して生成し、優
れた超電導特性をうることができる。
【０００８】本発明者らは、さきに拡散法をＹ系酸化物
超電導体の合成に適用し、２１１（Ｙ系では、各数値は
順にＹ，Ｂａ，Ｃｕの原子組成比を示す）酸化物と０３
５酸化物を２つの要素として拡散を行い、９０ＫのＴc
と７７Ｋで１９００Ａ／ｃｍ2 のＪc をもつ１２３超電
導相をえた（Ｋ．Ｔａｃｈｉｋａｗａ他、Ｊａｐ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．，Ｖｏｌ ２７（１９８８）ＰＬ１
５０１参照）。また、Ｂｉ系酸化物については、０２１
２（Ｂｉ系では、各数値は順にＢｉ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ
の原子組成比を示す）酸化物と２００１酸化物を２つの
要素として拡散を行い、８０ＫのＴc をもつ２２１２超
電導相をえた（Ｋ，Ｔａｃｈｉｋａｗａ他、Ｊａｐ，
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ ３０（１９９１）Ｐ
６３９参照）。しかし、Ｂｉ系酸化物では、より高い１
０５ＫのＴc をもち、液体窒素中（７７Ｋ）で使用可能
な２２２３超電導相を得るためにはＢｉの一部をＰｂで
置換するなどの必要があり、２２２３相の単相を得るの
が困難な問題点があった。単相がえられず、第２相が多
く存在するとＪc が低下するなどの不都合を生じる。
超電導体の合成に適用し、２１１（Ｙ系では、各数値は
順にＹ，Ｂａ，Ｃｕの原子組成比を示す）酸化物と０３
５酸化物を２つの要素として拡散を行い、９０ＫのＴc
と７７Ｋで１９００Ａ／ｃｍ2 のＪc をもつ１２３超電
導相をえた（Ｋ．Ｔａｃｈｉｋａｗａ他、Ｊａｐ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．，Ｖｏｌ ２７（１９８８）ＰＬ１
５０１参照）。また、Ｂｉ系酸化物については、０２１
２（Ｂｉ系では、各数値は順にＢｉ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ
の原子組成比を示す）酸化物と２００１酸化物を２つの
要素として拡散を行い、８０ＫのＴc をもつ２２１２超
電導相をえた（Ｋ，Ｔａｃｈｉｋａｗａ他、Ｊａｐ，
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ ３０（１９９１）Ｐ
６３９参照）。しかし、Ｂｉ系酸化物では、より高い１
０５ＫのＴc をもち、液体窒素中（７７Ｋ）で使用可能
な２２２３超電導相を得るためにはＢｉの一部をＰｂで
置換するなどの必要があり、２２２３相の単相を得るの
が困難な問題点があった。単相がえられず、第２相が多
く存在するとＪc が低下するなどの不都合を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の拡散法をＴｌ系酸化物超電導体の合成に適用し、Ｙ系
やＢｉ系酸化物に比べてさらに特性の優れた超電導体を
容易な手法で提供するものである。
の拡散法をＴｌ系酸化物超電導体の合成に適用し、Ｙ系
やＢｉ系酸化物に比べてさらに特性の優れた超電導体を
容易な手法で提供するものである。
【００１０】具体的には、本発明の目的は、均一な組成
をもつ緻密な酸化物超電導体を層状に連続して生成さ
せ、しかも超電導層の厚さを所望の大きさに制御し、さ
らに、複雑な加工工程を施すことなく高いＴc と大きい
Ｊc を備えたＴｌ系酸化物超電導体の製造方法を提供す
るものである。
をもつ緻密な酸化物超電導体を層状に連続して生成さ
せ、しかも超電導層の厚さを所望の大きさに制御し、さ
らに、複雑な加工工程を施すことなく高いＴc と大きい
Ｊc を備えたＴｌ系酸化物超電導体の製造方法を提供す
るものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｔｌ系酸化物
超電導体を構成する元素のうちＴｌを除く構成元素から
なる複合酸化物で第１層を形成し、Ｔｌ酸化物又はＴｌ
とＴｌ系酸化物超電導体を構成する他の元素との複合酸
化物で第２層を形成して、第１層に第２層を重ね、これ
ら第１層および第２層を拡散処理して第２層の構成元素
を第１層内に拡散させ、このことによりＴｌ系酸化物超
電導体層を形成せしめるＴｌ系酸化物超電導体の製造方
法である。
超電導体を構成する元素のうちＴｌを除く構成元素から
なる複合酸化物で第１層を形成し、Ｔｌ酸化物又はＴｌ
とＴｌ系酸化物超電導体を構成する他の元素との複合酸
化物で第２層を形成して、第１層に第２層を重ね、これ
ら第１層および第２層を拡散処理して第２層の構成元素
を第１層内に拡散させ、このことによりＴｌ系酸化物超
電導体層を形成せしめるＴｌ系酸化物超電導体の製造方
法である。
【００１２】Ｔｌ系酸化物超電導体としては、特にＴｌ
2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+xの組成からなり、約１２０
ＫのＴc をもついわゆる２２２３相が好適である。
2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+xの組成からなり、約１２０
ＫのＴc をもついわゆる２２２３相が好適である。
【００１３】
【作用】本発明の製造法では、上記Ｔｌ系超電導体にお
いて、Ｔｌ以外の構成元素の酸化物からなる層、例えば
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏの元素で構成される層を第１層と
し、これにＴｌあるいはＴｌと他の構成元素の酸化物、
例えばＴｌ−Ｂａ−Ｏ，Ｔｌ−Ｃｕ−Ｏ又はＴｌ−Ｂａ
−Ｃｕ−Ｏの元素で構成された酸化物からなる第２の層
を被覆して拡散熱処理を行い、第１層と第２層の間の拡
散反応により、Ｔｌ系酸化物超電導層を生成せしめる、
第１層は下地として機能するもので、なるべく高く融点
をもつことが望ましく、第２層は下地内に拡散して反応
し、目的とする超電導層を生成するもので、なるべく低
い融点をもつことが望ましい。Ｔｌ酸化物あるいはＴｌ
と他の元素との複合酸化物は、Ｔｌ以外の構成元素から
なる酸化物よりも低い融点をもつため、第２層として用
いるのに適当である。
いて、Ｔｌ以外の構成元素の酸化物からなる層、例えば
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏの元素で構成される層を第１層と
し、これにＴｌあるいはＴｌと他の構成元素の酸化物、
例えばＴｌ−Ｂａ−Ｏ，Ｔｌ−Ｃｕ−Ｏ又はＴｌ−Ｂａ
−Ｃｕ−Ｏの元素で構成された酸化物からなる第２の層
を被覆して拡散熱処理を行い、第１層と第２層の間の拡
散反応により、Ｔｌ系酸化物超電導層を生成せしめる、
第１層は下地として機能するもので、なるべく高く融点
をもつことが望ましく、第２層は下地内に拡散して反応
し、目的とする超電導層を生成するもので、なるべく低
い融点をもつことが望ましい。Ｔｌ酸化物あるいはＴｌ
と他の元素との複合酸化物は、Ｔｌ以外の構成元素から
なる酸化物よりも低い融点をもつため、第２層として用
いるのに適当である。
【００１４】本製造法の具体的な態様としては、ＢａＣ
Ｏ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＣＯ3 ，ＣｕＯ等の原料粉末を混
合、必要ならば仮焼後混合を繰返し、さらに成型後焼結
して下地（第１層）を作製する。別に、Ｔｌ2 Ｏ3 粉末
あるいはこれにＢａＣＯ3 ，ＢａＦ2 ，ＣｕＯ等の他の
構成元素の原粉粉末を加えた混合粉末を仮焼後、アルコ
ール等の溶媒に懸濁した第２層のスラリーを下地の上に
塗布して乾燥後、所定の温度で拡散熱処理を行う。
Ｏ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＣＯ3 ，ＣｕＯ等の原料粉末を混
合、必要ならば仮焼後混合を繰返し、さらに成型後焼結
して下地（第１層）を作製する。別に、Ｔｌ2 Ｏ3 粉末
あるいはこれにＢａＣＯ3 ，ＢａＦ2 ，ＣｕＯ等の他の
構成元素の原粉粉末を加えた混合粉末を仮焼後、アルコ
ール等の溶媒に懸濁した第２層のスラリーを下地の上に
塗布して乾燥後、所定の温度で拡散熱処理を行う。
【００１５】ここで、第１層の混合酸化物を機械的特性
のすぐれた金属製下地の上に印刷法、スプレー法等の方
法で塗布し、さらにその上に第２層酸化物を同様の方法
で塗布して拡散熱処理を行えば、性能の優れたＴｌ系高
Ｔc 超電導体の線材や磁気シールド材を作製することが
できる。
のすぐれた金属製下地の上に印刷法、スプレー法等の方
法で塗布し、さらにその上に第２層酸化物を同様の方法
で塗布して拡散熱処理を行えば、性能の優れたＴｌ系高
Ｔc 超電導体の線材や磁気シールド材を作製することが
できる。
【００１６】第２層にＡｇを添加すると、拡散熱処理の
温度を下げ、また、Ｊc を高める上に効果がある。Ａｇ
の添加量は、５〜６０重量％、好ましくは１０〜５０重
量％の範囲の間が有効で、この範囲外の添加量では効果
がすくない。また、原料粉末としてＢａＦ2 等の弗化物
を用いるとＪc を高める上に有効である。第１層と第２
層との拡散熱処理温度は、７８０℃〜８８０℃の間、好
ましくは８００℃〜８６０℃の間が好適であり、この温
度範囲外では優れた超電導特性がえられにくい。なお、
本発明は、Ｔｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+x等のＴｌ−
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体の製造法に関す
るが、同様な手法は、約１００ＫのＴcをもつＴｌ−Ｓ
ｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ8.5+x 等のＴｌ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−Ｏ系酸化物超電導体の製造にも適用しうる。
温度を下げ、また、Ｊc を高める上に効果がある。Ａｇ
の添加量は、５〜６０重量％、好ましくは１０〜５０重
量％の範囲の間が有効で、この範囲外の添加量では効果
がすくない。また、原料粉末としてＢａＦ2 等の弗化物
を用いるとＪc を高める上に有効である。第１層と第２
層との拡散熱処理温度は、７８０℃〜８８０℃の間、好
ましくは８００℃〜８６０℃の間が好適であり、この温
度範囲外では優れた超電導特性がえられにくい。なお、
本発明は、Ｔｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10+x等のＴｌ−
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体の製造法に関す
るが、同様な手法は、約１００ＫのＴcをもつＴｌ−Ｓ
ｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ8.5+x 等のＴｌ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−Ｏ系酸化物超電導体の製造にも適用しうる。
【００１７】
【発明の効果】本発明に基づく拡散法によると、従来の
粉末法に比べて緻密で空孔がなく、しかも組成が均一な
Ｔｌ系高Ｔc 酸化物超電導体を作製しうる効果がある。
そのため、本発明製造法を線材作製に適用した場合に、
Ｊc が大きく、しかも長さ方向に特性の均一なＴｌ系高
Ｔc 酸化物線材を製造することが可能となる。また、第
１層及び第２層の厚さを調節することによって任意の厚
さの高Ｔc 超電導体（拡散層）を生成することができ
る。さらに、本製造法によると、緻密化や結晶配向をう
るための複雑な加工工程を必要とせず、単に塗布と熱処
理を行うだけで大きいＪc を得ることができるため、従
来の粉末法に比べて製造上の利点が大きく、超電導送電
用導体等の作製が容易となる。また、本発明によると、
拡散法で生成されたＹ系１２３超電導相に比べて液体窒
素中でのＪc が数倍大きい超電導相が得られるととも
に、Ｂｉ系では従来生成が困難であった高いＴc をもつ
２２２３相の単相を容易に生成することができる。
粉末法に比べて緻密で空孔がなく、しかも組成が均一な
Ｔｌ系高Ｔc 酸化物超電導体を作製しうる効果がある。
そのため、本発明製造法を線材作製に適用した場合に、
Ｊc が大きく、しかも長さ方向に特性の均一なＴｌ系高
Ｔc 酸化物線材を製造することが可能となる。また、第
１層及び第２層の厚さを調節することによって任意の厚
さの高Ｔc 超電導体（拡散層）を生成することができ
る。さらに、本製造法によると、緻密化や結晶配向をう
るための複雑な加工工程を必要とせず、単に塗布と熱処
理を行うだけで大きいＪc を得ることができるため、従
来の粉末法に比べて製造上の利点が大きく、超電導送電
用導体等の作製が容易となる。また、本発明によると、
拡散法で生成されたＹ系１２３超電導相に比べて液体窒
素中でのＪc が数倍大きい超電導相が得られるととも
に、Ｂｉ系では従来生成が困難であった高いＴc をもつ
２２２３相の単相を容易に生成することができる。
【００１８】
実施例１．
【００１９】ＢａＣＯ3 ，ＣａＣＯ3 ，ＣｕＯの原料粉
末を０１２２（Ｔｌ系では、各数値は順にＴｌ，Ｂａ，
Ｃａ，Ｃｕの原子組成比を示す）の組成比となるように
配合し、９００℃で２０時間仮焼後、巾４ｍｍ，長さ２
５ｍｍ，厚さ１ｍｍの短冊状に成型し、９５０℃で１２
時間焼結して第１層（下地）を作製した。別に、Ｔｌ2
Ｏ3 ，ＢａＣＯ3 及びＣｕＯの原料粉末を４１０２の組
成比になるように配合し、７５０℃で５時間仮焼後、８
００℃で２時間焼結し、これを粉砕して第２層（上地）
粉末を作製した。この粉末をエチルアルコール液に懸濁
させたスラリーを、厚さ約１００μｍ、下地の上に塗布
して第２層とした。この試料を８６０℃で１時間拡散熱
処理したのち、表面のＸ線回折図形を調べたところ、Ｔ
ｌ系２２２３相のみの図形がえられた。この試料は１１
４Ｋのゼロ抵抗温度Ｔc と７７Ｋで１７Ａの臨界電流を
示した。この場合、拡散による超電導体層は厚さが約１
００μｍであった。 実施例２．
末を０１２２（Ｔｌ系では、各数値は順にＴｌ，Ｂａ，
Ｃａ，Ｃｕの原子組成比を示す）の組成比となるように
配合し、９００℃で２０時間仮焼後、巾４ｍｍ，長さ２
５ｍｍ，厚さ１ｍｍの短冊状に成型し、９５０℃で１２
時間焼結して第１層（下地）を作製した。別に、Ｔｌ2
Ｏ3 ，ＢａＣＯ3 及びＣｕＯの原料粉末を４１０２の組
成比になるように配合し、７５０℃で５時間仮焼後、８
００℃で２時間焼結し、これを粉砕して第２層（上地）
粉末を作製した。この粉末をエチルアルコール液に懸濁
させたスラリーを、厚さ約１００μｍ、下地の上に塗布
して第２層とした。この試料を８６０℃で１時間拡散熱
処理したのち、表面のＸ線回折図形を調べたところ、Ｔ
ｌ系２２２３相のみの図形がえられた。この試料は１１
４Ｋのゼロ抵抗温度Ｔc と７７Ｋで１７Ａの臨界電流を
示した。この場合、拡散による超電導体層は厚さが約１
００μｍであった。 実施例２．
【００２０】実施例１と同様の組成と寸法をもつ第１層
（下地）を同様な方法で作製した。次に、実施例１と同
様の組成の第２層粉末を同様な方法で作製したのち、２
０重量％のＡｇ2 Ｏ粉を添加してよく混合した。これを
実施例１と同様な方法で下地の上に塗布して第２層と
し、下地と拡散熱処理を行った。この試料の最適熱処理
温度は８１０°−８２０℃となり、Ａｇ添加により最適
熱処理温度が約５０℃低下した。この試料は、１１６Ｋ
のＴc と７７Ｋで２７Ａの臨界電流を示した。この場
合、拡散による超電導体層は厚さが約１２０μｍであっ
た。 実施例３．
（下地）を同様な方法で作製した。次に、実施例１と同
様の組成の第２層粉末を同様な方法で作製したのち、２
０重量％のＡｇ2 Ｏ粉を添加してよく混合した。これを
実施例１と同様な方法で下地の上に塗布して第２層と
し、下地と拡散熱処理を行った。この試料の最適熱処理
温度は８１０°−８２０℃となり、Ａｇ添加により最適
熱処理温度が約５０℃低下した。この試料は、１１６Ｋ
のＴc と７７Ｋで２７Ａの臨界電流を示した。この場
合、拡散による超電導体層は厚さが約１２０μｍであっ
た。 実施例３．
【００２１】実施例１と同様な組成と寸法をもつ下地を
実施例１と同様な方法で作製した。次に、Ｔｌ2 Ｏ3 と
ＢａＦ2 の原料粉を用い、２１００組成比の第２層粉末
を実施例１と同様な方法で作製したのち、下地の上に塗
布した。この試料を８３０℃で１時間熱処理した試料
は、１１８ＫのＴc と７７Ｋで４０Ａの臨界電流を示し
た。生成された超電導層の厚さは約１００μｍであるの
で、臨界電流密度は約１００００Ａ／ｃｍ2 の大きい値
に達した。このように本発明製造法によると、高いＴc
と大きいＪc をもつＴｌ系酸化物超電導体を複雑な加工
工程を経ることなく作製することができた。
実施例１と同様な方法で作製した。次に、Ｔｌ2 Ｏ3 と
ＢａＦ2 の原料粉を用い、２１００組成比の第２層粉末
を実施例１と同様な方法で作製したのち、下地の上に塗
布した。この試料を８３０℃で１時間熱処理した試料
は、１１８ＫのＴc と７７Ｋで４０Ａの臨界電流を示し
た。生成された超電導層の厚さは約１００μｍであるの
で、臨界電流密度は約１００００Ａ／ｃｍ2 の大きい値
に達した。このように本発明製造法によると、高いＴc
と大きいＪc をもつＴｌ系酸化物超電導体を複雑な加工
工程を経ることなく作製することができた。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｔｌ系酸化物超電導体を構成する元素の
うちＴｌを除く構成元素からなる複合酸化物で第１層を
形成し、この第１層にＴｌ酸化物又はＴｌとＴｌ系酸化
物超電導体を構成する他の元素との複合酸化物からなる
第２層を重ね、これら第１層および第２層を拡散処理し
て第２層の構成元素を第１層内に拡散させることにより
Ｔｌ系酸化物超電導体層を形成せしめるＴｌ系酸化物超
電導体の製造方法。 - 【請求項２】 第１層は、Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏの元素
で構成された酸化物で、第２層は、Ｔｌ−Ｂａ−Ｏ，Ｔ
ｌ−Ｃｕ−Ｏ又はＴｌ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏの元素で構成さ
れた酸化物である請求項１に記載のＴｌ系酸化物超電導
体の製造方法。 - 【請求項３】 第２層には、５〜６０重量％のＡｇが含
まれている請求項１又は請求項２に記載のＴｌ系酸化物
超電導体の製造方法。 - 【請求項４】 拡散処理温度が７８０℃〜８８０℃の範
囲である請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の
Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00994993A JP3257569B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00994993A JP3257569B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219740A true JPH06219740A (ja) | 1994-08-09 |
| JP3257569B2 JP3257569B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=11734233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00994993A Expired - Fee Related JP3257569B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257569B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP00994993A patent/JP3257569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3257569B2 (ja) | 2002-02-18 |
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