JPH0662333B2 - 酸化物超伝導体組成物の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体組成物の製造方法Info
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- JPH0662333B2 JPH0662333B2 JP63258601A JP25860188A JPH0662333B2 JP H0662333 B2 JPH0662333 B2 JP H0662333B2 JP 63258601 A JP63258601 A JP 63258601A JP 25860188 A JP25860188 A JP 25860188A JP H0662333 B2 JPH0662333 B2 JP H0662333B2
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- superconducting
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- 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
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種の超伝導応用装置や超伝導素子に使用さ
れる酸化物超伝導材料に関するものである。
れる酸化物超伝導材料に関するものである。
（従来の技術） 現在、超伝導材料としては、すでに金属・合金系超伝導
材料、化合物超伝導材料などが実用化されている。超伝
導材料は超伝導磁石用のコイルやジョセフソン素子など
のエレクトロニクスデバイスなどを作るのに用いられ、
特にジョセフソン接合の高感度性、高精度性、低雑音性
を利用したSQUIDや精密計測への応用の他、ジョセフソ
ン接合の高速応答性と低消費電力性に着目した電子計算
機への応用が期待されている。
材料、化合物超伝導材料などが実用化されている。超伝
導材料は超伝導磁石用のコイルやジョセフソン素子など
のエレクトロニクスデバイスなどを作るのに用いられ、
特にジョセフソン接合の高感度性、高精度性、低雑音性
を利用したSQUIDや精密計測への応用の他、ジョセフソ
ン接合の高速応答性と低消費電力性に着目した電子計算
機への応用が期待されている。
超伝導材料の超伝導転移温度Tcは、できるだけ高いこと
が望まれるが、30KのTcを持つLa-Ba-Cu-O系酸化物超伝
導体の発見以来、90K級のBa-Y-Cu-O系、110K級のBi-Sr-
Ca-Cu-O系、120K級のTl-Ba-Ca-Cu-O系などが相次いで発
見されてきた。液体窒素温度をはるかに越えたTcをもつ
材料の発見は、実用材料としての期待をますます高めて
いる。
が望まれるが、30KのTcを持つLa-Ba-Cu-O系酸化物超伝
導体の発見以来、90K級のBa-Y-Cu-O系、110K級のBi-Sr-
Ca-Cu-O系、120K級のTl-Ba-Ca-Cu-O系などが相次いで発
見されてきた。液体窒素温度をはるかに越えたTcをもつ
材料の発見は、実用材料としての期待をますます高めて
いる。
（発明が解決しようとする問題点） 超伝導材料をエレクトロニクスデバイスに応用する際に
は臨界温度(Tc)はできるだけ高いことが望ましい。また
臨界電流密度(Jc)が大きいことも配線材料を考える上で
重要である。Tl-Ba-Cu-O系超伝導体は、通常のセラミッ
クス製造方法に従い焼成した場合には超伝導転移を示さ
ないか、またはTcが10K程度まで低いものしか得ること
ができない。そこで本発明の目的は、従来のものよりも
高く、液体窒素の沸点(77K)以上のTcを持ち、かつ高いJ
cを持つ超伝導体の製造方法を提供することにある。
は臨界温度(Tc)はできるだけ高いことが望ましい。また
臨界電流密度(Jc)が大きいことも配線材料を考える上で
重要である。Tl-Ba-Cu-O系超伝導体は、通常のセラミッ
クス製造方法に従い焼成した場合には超伝導転移を示さ
ないか、またはTcが10K程度まで低いものしか得ること
ができない。そこで本発明の目的は、従来のものよりも
高く、液体窒素の沸点(77K)以上のTcを持ち、かつ高いJ
cを持つ超伝導体の製造方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明はTl2-xBa2Cu1+yO6+zと表した酸化物超伝導体組
成物において０≦ｘ≦0.3,0≦ｙ≦0.2,0≦ｚ≦1.5なる
範囲にある酸化物超伝導材料で、特に焼成後徐冷する従
来の製造方法とは異なり、焼成した後、100℃／秒以上
の速度で急速降温すれば高いTcを持つ焼結体が得られる
こと、及び焼結の際にプレス成形体を金箔で包むことに
より上記組成物の特性がさらに向上することを見いだし
たものである。
成物において０≦ｘ≦0.3,0≦ｙ≦0.2,0≦ｚ≦1.5なる
範囲にある酸化物超伝導材料で、特に焼成後徐冷する従
来の製造方法とは異なり、焼成した後、100℃／秒以上
の速度で急速降温すれば高いTcを持つ焼結体が得られる
こと、及び焼結の際にプレス成形体を金箔で包むことに
より上記組成物の特性がさらに向上することを見いだし
たものである。
（作用） Tl2Ba2CuO6では890℃で１時間焼成して徐冷した試料は
液体ヘリウムの沸点(4.2K)以上の温度では超伝導転移を
示さず、また890℃で３時間焼成して徐冷した試料のTc
は10Kであった。しかるにTl2Ba2CuO6で890℃で３時間焼
成した後、500℃／秒で急速降温したものはTcが90Kとな
り、また液体窒素温度(77K)におけるJcも1000Ａ／cm2で
あることが確認された。
液体ヘリウムの沸点(4.2K)以上の温度では超伝導転移を
示さず、また890℃で３時間焼成して徐冷した試料のTc
は10Kであった。しかるにTl2Ba2CuO6で890℃で３時間焼
成した後、500℃／秒で急速降温したものはTcが90Kとな
り、また液体窒素温度(77K)におけるJcも1000Ａ／cm2で
あることが確認された。
（実施例） 以下実施例により、本発明を具体的に説明する。出発原
料として純度99％以上の酸化タリウム(Tl2O6)、酸化バ
リウム(BaO)、酸化第２銅(CuO)を使用し、Tl2Ba2CuO6の
配合比になるように各々秤量した。次に秤量した各材料
を乳鉢でよく混合した後、プレスして5mm×10mm×1mmの
プレス体を作成した。このプレス体と、さらに金箔で包
んだプレス体を酸化雰囲気中で850℃〜910℃で１〜10時
間焼成した後、100℃／秒〜500℃／秒の速度で急速降温
を行った。
料として純度99％以上の酸化タリウム(Tl2O6)、酸化バ
リウム(BaO)、酸化第２銅(CuO)を使用し、Tl2Ba2CuO6の
配合比になるように各々秤量した。次に秤量した各材料
を乳鉢でよく混合した後、プレスして5mm×10mm×1mmの
プレス体を作成した。このプレス体と、さらに金箔で包
んだプレス体を酸化雰囲気中で850℃〜910℃で１〜10時
間焼成した後、100℃／秒〜500℃／秒の速度で急速降温
を行った。
Tl2Ba2CuO6において第１表の焼成条件及び冷却速度によ
り作製した焼結体について抵抗率、臨界電流密度、超伝
導体積分率の測定を行い超伝導特性を評価した。
り作製した焼結体について抵抗率、臨界電流密度、超伝
導体積分率の測定を行い超伝導特性を評価した。
抵抗率は直流４端子法によって行った。電極は金をスパ
ッタリング法にて取り付けリードとして錫メッキ銅線を
用いた。
ッタリング法にて取り付けリードとして錫メッキ銅線を
用いた。
臨界電流密度も直流４端子法により求めた。液体窒素温
度(77K)において電圧端子間に0.1μＶ以上の電圧が生じ
たときの電流をJcとした。
度(77K)において電圧端子間に0.1μＶ以上の電圧が生じ
たときの電流をJcとした。
超伝導体積分率は交流帯磁率測定より求めた。
交流帯磁率はコイルの中にサンプルをいれコイルのＬの
変化を測定することによって行った。体積分率は、同体
積、同じ形状の鉛の4.2KにおけるΔＬを100として算出
した。抵抗測定は室温から抵抗が０になる温度まで、帯
磁率測定は室温から4.2Kまで行った。
変化を測定することによって行った。体積分率は、同体
積、同じ形状の鉛の4.2KにおけるΔＬを100として算出
した。抵抗測定は室温から抵抗が０になる温度まで、帯
磁率測定は室温から4.2Kまで行った。
第１表に焼成条件及び冷却速度と抵抗が０になる臨界温
度、77Kでの臨界電流密度を示す。表に示すとおり、本
発明によれば、高い臨界温度と臨界電流密度を有する酸
化物超伝導体が得られる。なお金箔で包んで焼成した場
合には約10％以上の特性値の向上がみられた。
度、77Kでの臨界電流密度を示す。表に示すとおり、本
発明によれば、高い臨界温度と臨界電流密度を有する酸
化物超伝導体が得られる。なお金箔で包んで焼成した場
合には約10％以上の特性値の向上がみられた。
なお、100℃／秒より降温速度が遅い場合や、組成範囲
が本発明の範囲外となる場合には高い臨界温度と臨界電
流密度は得られない。
が本発明の範囲外となる場合には高い臨界温度と臨界電
流密度は得られない。
また焼成温度850℃〜910℃が望ましく、この範囲でとく
に良好な焼結体が得られる。
に良好な焼結体が得られる。
（発明の効果） 以上のように、本発明の製造方法は、高い超伝導転移温
度を持つ超伝導材料の製造方法として非常に実用性の高
いものである。
度を持つ超伝導材料の製造方法として非常に実用性の高
いものである。
Claims (2)
- 【請求項１】Tl2-xBa2Cu1+yO6+zと表したとき、０≦ｘ
≦0.3,0≦ｙ≦0.2,0≦ｚ≦1.5なる範囲にある酸化物超
伝導体組成物の製造方法において、Tl2O3,BaO,CuO粉末
をTl,Ba,Cuの比が前記範囲となるように混合し、プレス
成形した後、焼成し、この後100℃／秒以上の速度で室
温まで急速降温することを特徴とする酸化物超伝導体組
成物の製造方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の酸化物超伝導
体組成物の製造方法において、プレス成形体を金箔に包
んで熱処理を行うことを特徴とする酸化物超伝導体組成
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258601A JPH0662333B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258601A JPH0662333B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107555A JPH02107555A (ja) | 1990-04-19 |
| JPH0662333B2 true JPH0662333B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=17322538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258601A Expired - Fee Related JPH0662333B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 酸化物超伝導体組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662333B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258601A patent/JPH0662333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02107555A (ja) | 1990-04-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |