JPH0696450B2 - 高温超電導体及びその製造方法 - Google Patents
高温超電導体及びその製造方法Info
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- JPH0696450B2 JPH0696450B2 JP1030123A JP3012389A JPH0696450B2 JP H0696450 B2 JPH0696450 B2 JP H0696450B2 JP 1030123 A JP1030123 A JP 1030123A JP 3012389 A JP3012389 A JP 3012389A JP H0696450 B2 JPH0696450 B2 JP H0696450B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4512—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing thallium oxide
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
-
- H—ELECTRICITY
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- Y10S505/775—High tc, above 30 k, superconducting material
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- Y10S505/783—Thallium-, e.g. Tl2CaBaCu308
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高温超電導体に関する。
最近、高温超電導体の開発について、多くの研究が行な
われてきた。最近の発展は、或る元素の組合せが超電導
性になることを示している。しかし、これらの組成物
は、約90゜Kを越える温度でそれらの超電導性の特性を維
持できないのが典型的である。例えば、最近の多くの研
究は、稀土類元素、バリウム及び銅を含む三元系酸化物
を、液体窒素の温度より高い温度での超電導性のために
使用することに集中している。しかし、これらの系は93
゜K以下の限られた遷移温度を有し、従ってそれらの用途
は制約されている。
われてきた。最近の発展は、或る元素の組合せが超電導
性になることを示している。しかし、これらの組成物
は、約90゜Kを越える温度でそれらの超電導性の特性を維
持できないのが典型的である。例えば、最近の多くの研
究は、稀土類元素、バリウム及び銅を含む三元系酸化物
を、液体窒素の温度より高い温度での超電導性のために
使用することに集中している。しかし、これらの系は93
゜K以下の限られた遷移温度を有し、従ってそれらの用途
は制約されている。
本発明の発明者の名前で、1987年８月６日、1987年８月
25日及び1988年１月15日に夫々出願された米国特許出願
Serial No.082,222、No.089,067及びNo.144,114には超
電導体系が開示されている。米国特許出願Serial No.08
9,067には、Ｒ−Ba−Cu−Ｏ（式中、Ｒはプラセオジ
ム、セリウム及びテルビウムを除く稀土類金属からなる
群から選択される）に基づく超電導体が一部記載されて
いる。米国特許出願Serial No.082,222には、Tb−Ｒ−B
a−Cu−Ｏ系（式中、Ｒはプラセオジム、セリウム及び
テルビウムを除く稀土類金属からなる群から選択され
る）に基づく超電導体が一部記載されている。米国特許
出願Serial No.144,114にはTlBaCuO系に基づく超電導体
が一部記載されている。
25日及び1988年１月15日に夫々出願された米国特許出願
Serial No.082,222、No.089,067及びNo.144,114には超
電導体系が開示されている。米国特許出願Serial No.08
9,067には、Ｒ−Ba−Cu−Ｏ（式中、Ｒはプラセオジ
ム、セリウム及びテルビウムを除く稀土類金属からなる
群から選択される）に基づく超電導体が一部記載されて
いる。米国特許出願Serial No.082,222には、Tb−Ｒ−B
a−Cu−Ｏ系（式中、Ｒはプラセオジム、セリウム及び
テルビウムを除く稀土類金属からなる群から選択され
る）に基づく超電導体が一部記載されている。米国特許
出願Serial No.144,114にはTlBaCuO系に基づく超電導体
が一部記載されている。
上述の特許出願に記載された系によって製造された超電
導体は“高温”超電導体を生じ、楽観的な試験結果を与
えているが、本発明により製造される超電導体は一層高
い遷移温度を与えている。実際本発明者の知るところに
よれば、本発明により製造される超電導体は、今日まで
のどの超電導体に比較しても最も高い遷移温度を与えて
いる。
導体は“高温”超電導体を生じ、楽観的な試験結果を与
えているが、本発明により製造される超電導体は一層高
い遷移温度を与えている。実際本発明者の知るところに
よれば、本発明により製造される超電導体は、今日まで
のどの超電導体に比較しても最も高い遷移温度を与えて
いる。
高い遷移温度を有する超電導体は、多くの理由から望ま
しいであろう。そのような超電導体は、（１）酸化物超
電導性についての正しい理論の発見を促進する。（２）
一層高い温度、室温でさえある温度での超電導体の研究
についての枠組を与える、（３）超電導性部品を一層高
い温度で作動できるようにし、コストを一層低くする、
（４）低いコストでの処理及び製造性を与える、ことに
なるであろう。
しいであろう。そのような超電導体は、（１）酸化物超
電導性についての正しい理論の発見を促進する。（２）
一層高い温度、室温でさえある温度での超電導体の研究
についての枠組を与える、（３）超電導性部品を一層高
い温度で作動できるようにし、コストを一層低くする、
（４）低いコストでの処理及び製造性を与える、ことに
なるであろう。
更に、今日まで提案されてきた超電導体組成物の多く
は、稀土類金属を基にしている。これら稀土類金属は供
給が少なく、値段が高いことにより、それらから製造さ
れる組成物は極めて高価なものになる。
は、稀土類金属を基にしている。これら稀土類金属は供
給が少なく、値段が高いことにより、それらから製造さ
れる組成物は極めて高価なものになる。
従って、一層高い遷移温度を有する改良された超電導体
に対する要求が存在する。
に対する要求が存在する。
本発明は、120゜Kより高い遷移温度を有する改良された
超電導体を与える。更に、本発明は稀土類元素を含まな
い超電導体を与える。
超電導体を与える。更に、本発明は稀土類元素を含まな
い超電導体を与える。
一つの態様として、本発明は好ましくは Tl-R-Ba-Cu-O （式中、Ｒはバリウムを除く2A族元素である）である系
からなる。好ましくは、Ｒはストロンチウム（Sr）及び
カルシウム（Ca）からなる元素の群から選択される。
からなる。好ましくは、Ｒはストロンチウム（Sr）及び
カルシウム（Ca）からなる元素の群から選択される。
別の態様として、本発明の系はTl-Sr-Cu-Oからなる。
好ましい態様として、本発明の超電導性系は次の大略の
化学量論的組成： TlCayBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きく、５に等し
いか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
化学量論的組成： TlCayBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きく、５に等し
いか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の超電導性系は次の
大略の化学量論的組成： TlSryBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
大略の化学量論的組成： TlSryBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の超電導性系は次の
大略の化学量論的組成： TlSryCuuOv （式中、ｙは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５
に等しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋ｙ＋
ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
大略の化学量論的組成： TlSryCuuOv （式中、ｙは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５
に等しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋ｙ＋
ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
本発明の高温超電導体系を製造する方法も与えられる。
一つの態様として、その方法は流れる酸素中で約850〜
約950℃の温度で超電導体を製造することを可能にす
る。更にその方法により、超電導体を約30分で迅速に製
造することができる。
一つの態様として、その方法は流れる酸素中で約850〜
約950℃の温度で超電導体を製造することを可能にす
る。更にその方法により、超電導体を約30分で迅速に製
造することができる。
従って、本発明の利点は、高い遷移温度を有する新規な
超電導体を与えることである。
超電導体を与えることである。
本発明の更に別の利点は、一層高い温度での超電導体、
出来れば室温でさえある温度での超電導体を生ずること
ができる材料系を与えることである。
出来れば室温でさえある温度での超電導体を生ずること
ができる材料系を与えることである。
本発明の更に別の利点は、比較的低い温度で形成され、
迅速に製造できる新規な高温超電導体を与えることであ
る。
迅速に製造できる新規な高温超電導体を与えることであ
る。
更に本発明の利点は、新規な高温超電導体の製造方法を
与えることである。
与えることである。
本発明の更に別の利点は、高温超電導体を迅速に製造す
る方法を与えることである。
る方法を与えることである。
本発明の更に別の利点は、120゜Kより高い遷移温度を有
する超電導体を製造する方法を与えることである。
する超電導体を製造する方法を与えることである。
更に本発明の別の利点は、稀土類金属を含まない超電導
体系を与えることである。
体系を与えることである。
本発明の更に別の利点は、その高温超電導体を、一層大
きな臨界電流が期待される液体窒素の沸点近くの温度で
使用することができることである。
きな臨界電流が期待される液体窒素の沸点近くの温度で
使用することができることである。
本発明の更に別の利点及び特徴は、現在好ましい態様に
ついての詳細な記述中に記載されており、それら及び図
面から明らかになるであろう。
ついての詳細な記述中に記載されており、それら及び図
面から明らかになるであろう。
本発明は、120゜Kより高い遷移温度を有する新規な超電
導体を与える。本発明は、元素の置換及び製造方法の変
更を更に行うことにより一層高温での超電導体、室温超
電導体さえも生ずるであろう超電導体系をも与える。更
に本発明は、これらの新規な高温超電導体を製造する方
法を与える。
導体を与える。本発明は、元素の置換及び製造方法の変
更を更に行うことにより一層高温での超電導体、室温超
電導体さえも生ずるであろう超電導体系をも与える。更
に本発明は、これらの新規な高温超電導体を製造する方
法を与える。
今日まで本発明の発明者の知る限り、100゜Kより高い遷
移温度を有する超電導体はない。勿論、遷移温度が低い
と、それら超電導体の用途を制約する。本発明の発明者
は、120゜Kより高い遷移温度を有する等電導体系を発見
した。120゜Kというのはどんな既知の高温超電導体の遷
移温度より少なくとも20゜K高い。その高い遷移温度によ
り、本発明は一層低いコストで高い温度で作動すること
ができる超電導体を与える。更に、本発明の発明者は、
本発明の高温超電導体系は比較的低い温度で迅速に製造
できることを見出だしている。
移温度を有する超電導体はない。勿論、遷移温度が低い
と、それら超電導体の用途を制約する。本発明の発明者
は、120゜Kより高い遷移温度を有する等電導体系を発見
した。120゜Kというのはどんな既知の高温超電導体の遷
移温度より少なくとも20゜K高い。その高い遷移温度によ
り、本発明は一層低いコストで高い温度で作動すること
ができる超電導体を与える。更に、本発明の発明者は、
本発明の高温超電導体系は比較的低い温度で迅速に製造
できることを見出だしている。
本発明の一態様として、その系は、 TlRBaCuO （式中、Ｒはバリウムを除く2A族元素から選択される） からなる。
好ましくは、Ｒはカルシウム（Ca）及びストロンチウム
（Sr）からなる元素の群から選択される。
（Sr）からなる元素の群から選択される。
本発明の別の態様として、その系は TlSrCuO からなる。
好ましい態様として、本発明の新規な超電導性系を基に
した超電導体は、次の大略の化学量論的組成： TlCayBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
した超電導体は、次の大略の化学量論的組成： TlCayBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
別の好ましい態様によれば、本発明の新規な超電導性系
を基にした超電導体は、次の大略の化学量論的組成： TlSryBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
を基にした超電導体は、次の大略の化学量論的組成： TlSryBazCuuOv （式中、ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に
等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５に等
しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
一つの態様によれば、本発明の超電導体は次の大略の化
学量論的組成： TlSryCuuOv （式中、ｙは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５
に等しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋ｙ＋
ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
学量論的組成： TlSryCuuOv （式中、ｙは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５
に等しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋ｙ＋
ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する。
本発明を限定するのではなく、例として、本発明の新規
な高温超電導体の例を次に記述する。
な高温超電導体の例を次に記述する。
実施例１ A.実施例１の超電導体を作るため、次の反応物を用い
た： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.上記反応物を用いて次の手順に従い、超電導体を作っ
た： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕した。粉砕した混合物を空気中で約92
5℃で24時間より長く（数回中間的粉砕を入れて）加熱
し、均一で黒色のBaCu3O4粉末を得た。
た： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.上記反応物を用いて次の手順に従い、超電導体を作っ
た： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕した。粉砕した混合物を空気中で約92
5℃で24時間より長く（数回中間的粉砕を入れて）加熱
し、均一で黒色のBaCu3O4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びCaOと
混合し、名目上、Tl1・86CaBaCu3O7・8+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
混合し、名目上、Tl1・86CaBaCu3O7・8+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約850〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、120゜Kより高い開始
温度、約110゜Kの中点及び約100゜Kの零抵抗温度をもって
いた。この例を超電導体の定性的磁気検査により強いマ
イスナー効果が示され、大きな体積分率の等電導性相が
あることを示していた。
温度、約110゜Kの中点及び約100゜Kの零抵抗温度をもって
いた。この例を超電導体の定性的磁気検査により強いマ
イスナー効果が示され、大きな体積分率の等電導性相が
あることを示していた。
実施例２ A.この実施例では、次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.これらの反応物を用いて超電導体を製造するため、次
の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びCaOと
混合し、名目上、Tl1・86CaBaCu3O7・8+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
混合し、名目上、Tl1・86CaBaCu3O7・8+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約850〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）ペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急冷し
た。
た。
６）次にペレットを流れる酸素中で約450℃で６時間焼
鈍した。
鈍した。
この手順により製造された試料は、120゜Kより高い開始
温度、約110゜Kの中点及び約100゜Kの零抵抗温度をもって
いた。第１図は、この例に従って、製造された超電導体
試料についての抵抗・温度依存性を例示している。試料
は実線で示されている。比較として、Eu−Ba−Cu−Ｏ系
に基づく超電導体を点線で例示してある。試料の定性的
磁気検査により強いマイスナー効果が示され、大きな体
積分率の超電導性相があることを示していた。
温度、約110゜Kの中点及び約100゜Kの零抵抗温度をもって
いた。第１図は、この例に従って、製造された超電導体
試料についての抵抗・温度依存性を例示している。試料
は実線で示されている。比較として、Eu−Ba−Cu−Ｏ系
に基づく超電導体を点線で例示してある。試料の定性的
磁気検査により強いマイスナー効果が示され、大きな体
積分率の超電導性相があることを示していた。
実施例３ A.この実施例では次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.次の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びCaOと
混合し、名目上、Tl2Ca1・5BaCu3O8・5+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
混合し、名目上、Tl2Ca1・5BaCu3O8・5+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約850〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、123゜Kより高い開始
温度、約112゜Kの中点及び約103゜Kの零抵抗温度をもって
いた。それら試料の定性的磁気検査により強いマイスナ
ー効果が示され、大きな体積分率の超電導性相があるこ
とを示していた。
温度、約112゜Kの中点及び約103゜Kの零抵抗温度をもって
いた。それら試料の定性的磁気検査により強いマイスナ
ー効果が示され、大きな体積分率の超電導性相があるこ
とを示していた。
実施例４ A.この実施例では、次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.この例では次の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長く
（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu3O
4粉末を得た。
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長く
（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu3O
4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びCaOと
混合し、名目上、Tl2Ca1・5BaCu3O8・5+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
混合し、名目上、Tl2Ca1・5BaCu3O8・5+Xの組成を有する
混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスし
た。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約850〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを室温へ炉にいれたまま冷却した。
この手順により製造された試料は、123゜Kより高い開始
温度、約112゜Kの中点及び約103゜Kの零抵抗温度をもって
いた。第１図は、この例に従って、製造された超電導体
試料についての抵抗・温度依存性を例示している。図
中、試料は“○”で描かれた線によって示されている。
これら試料の定性的磁気検査によりより強いマイスナー
効果が示され、大きな体積分率の超電導性相があること
を示していた。
温度、約112゜Kの中点及び約103゜Kの零抵抗温度をもって
いた。第１図は、この例に従って、製造された超電導体
試料についての抵抗・温度依存性を例示している。図
中、試料は“○”で描かれた線によって示されている。
これら試料の定性的磁気検査によりより強いマイスナー
効果が示され、大きな体積分率の超電導性相があること
を示していた。
実施例５ A.この例では、次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.CaO 3.BaCO3 4.CuO B.この例では次の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長く
（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu3O
4粉末を得た。
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長く
（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu3O
4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びCaOと
混合し、名目上、Tl1・5Ca0・5BaCu3O6・8+Xの組成を有す
る混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレス
した。
混合し、名目上、Tl1・5Ca0・5BaCu3O6・8+Xの組成を有す
る混合物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレス
した。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約850〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この手順により製造された試料は、約120゜Kの開始温
度、約110゜Kの中点及び液体窒素温度より高い零抵抗温
度をもっていた。
度、約110゜Kの中点及び液体窒素温度より高い零抵抗温
度をもっていた。
実施例６ A.この例では、次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.SrCO3 3.CuO B.この例では次の手順に従った： １）0.45モルのSrCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう
乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色Sr
0・45Cu3O3・5粉末を得た。
乳鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色Sr
0・45Cu3O3・5粉末を得た。
２）得られたSr0・45Cu3O3・5粉末を適当な量のTl2O3と混
合し、名目上、Tl2Sr0・45Cu3O6・5+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
合し、名目上、Tl2Sr0・45Cu3O6・5+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約1000〜約1050
℃の温度へ加熱した。
℃の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この例に従い製造された試料についての抵抗・温度依存
性は、第２図中“●”で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、一層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
200゜Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導性相
の開始に起因しているであろう。
性は、第２図中“●”で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、一層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
200゜Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導性相
の開始に起因しているであろう。
実施例７ A.この例では、次の反応物を用いた： 1.Tl2O3 2.SrCO3 3.BaCO3 4.CuO B.この例では次の手順に従った： １）１モルのBaCO3と３モルのCuOとの混合物をめのう乳
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
鉢及び乳棒で粉砕し、空気中で約925℃で24時間より長
く（数回中間的粉砕を入れて）加熱し、均一な黒色BaCu
3O4粉末を得た。
２）得られたBaCu3O4粉末を適当な量のTl2O3及びSrCO3
と混合し、名目上、Tl2SrBaCu3O8+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
と混合し、名目上、Tl2SrBaCu3O8+Xの組成を有する混合
物を得、それを完全に粉砕し、ペレットへプレスした。
３）管状炉を、酸素を中に流しながら、約900〜約950℃
の温度へ加熱した。
の温度へ加熱した。
４）温度及び酸素の流れを維持しながら、ペレットを管
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
状炉中へ約２〜約５分間入れた。
５）次にペレットを炉から取り出し、空気中で室温へ急
冷した。
冷した。
この例に従い製造された試料についての抵抗・温度依存
性は、第２図中“▼”で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、一層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
250゜Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導性相
の開始に起因しているであろう。
性は、第２図中“▼”で表された線により例示されてい
る。抵抗は、液体窒素温度より高い所で零に達してはい
ないが、一層低い温度で零に近付くであろう。特に、約
250゜Kからの抵抗の減少は、その試料の高温超電導性相
の開始に起因しているであろう。
ここに記述した現在好ましい態様に対する種々の変更及
び修正が当業者に明らかになるであろうことは理解され
るべきである。そのような変更及び修正は本発明の本質
及び範囲から離れることなく、それに付随する利点を減
ずることなく行なうことができる。従って、そのような
変更及び修正は本願の特許請求の範囲内に入るものであ
る。
び修正が当業者に明らかになるであろうことは理解され
るべきである。そのような変更及び修正は本発明の本質
及び範囲から離れることなく、それに付随する利点を減
ずることなく行なうことができる。従って、そのような
変更及び修正は本願の特許請求の範囲内に入るものであ
る。
第１図は、三つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを示しており、点線はEu−Ba−Cu−Ｏ超電導
体を表し、実線及び“○”で表された線はTl−Ca−Ba−
Cu−Ｏ超電導体系に基づく試料を表わしている。 第２図は、二つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを例示しており、“●”はTlSrCuOに基づく
超電導体を表し、“▼”はTlSrBaCuOに基づく超電導体
を表わす。
度のグラフを示しており、点線はEu−Ba−Cu−Ｏ超電導
体を表し、実線及び“○”で表された線はTl−Ca−Ba−
Cu−Ｏ超電導体系に基づく試料を表わしている。 第２図は、二つの超電導体試料についての電気抵抗対温
度のグラフを例示しており、“●”はTlSrCuOに基づく
超電導体を表し、“▼”はTlSrBaCuOに基づく超電導体
を表わす。
Claims (7)
- 【請求項１】TlRyBazCuuOv （式中、 ＲはSrまたはCaであり、 ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きく、５に等し
いか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きく、５に等しいか又
はそれより小さく、 ｙは０に等しいか又はそれより大きく、５に等しいか又
はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きく、15に等しいか
又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） からなる高温超電導性系。 - 【請求項２】次の大略の化学量論的組成： TlCayBazCuuOv （式中、ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きく
て、５に等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する高温超電導体。 - 【請求項３】次の大略の化学量論的組成： TlSryBazCuuOv （式中、ｙ＋ｚは0.2に等しいか又はそれより大きく
て、５に等しいか又はそれより小さく、 ｚは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｙは０に等しいか又はそれより大きくて、５に等しいか
又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋
ｚ＋ｙ＋ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する高温超電導体。 - 【請求項４】次の大略の化学量論的組成： TlSryCuuOv （式中、ｙは0.2に等しいか又はそれより大きくて、５
に等しいか又はそれより小さく、 ｕは0.5に等しいか又はそれより大きくて、15に等しい
か又はそれより小さく、そして ｖはｙ＋ｕに等しいか又はそれより大きくて、２＋ｙ＋
ｕに等しいか又はそれより小さい） を有する高温超電導体。 - 【請求項５】ａ）BaCO3とCuOとを混合し、 ｂ）得られた混合物を粉砕して第一の混合物を得、 ｃ）前記第一混合物を加熱して均一な黒色BaCu3O4粉末
を得、 ｄ）得られたBaCu3O4粉末をTl2O3及びCaOと混合し、 ｅ）その混合物を再粉砕して第二の混合物を得、そして ｆ）前記第二混合物を流れる酸素中で加熱する、 諸工程からなる請求項２記載の高温超電導体の製造方
法。 - 【請求項６】ａ）ある量のSrCO3とCuOを与え、 ｂ）前記組成物を混合粉砕し、 ｃ）前記混合物を加熱して、均一な黒色Sr0・45Cu3O3・5
粉末を得、 ｄ）得られたSr0・45Cu3O3・5粉末をTl2O3と混合し、 ｅ）その混合物を再粉砕して第二の混合物を形成し、そ
して ｆ）前記第二混合物を加熱する、 諸工程からなる請求項４記載の高温超電導体の製造方
法。 - 【請求項７】ａ）BaCO3とCuOとを混合し、 ｂ）得られた混合物を粉砕し、 ｃ）前記混合物を加熱し、 ｄ）得られたBaCu3O4粉末をTl2O3及びSrCO3と混合し、 ｅ）ｄ）の混合物を粉砕し、 ｆ）ｅ）の混合物を流れる酸素中で約900〜950℃へ加熱
し、そして ｇ）ｆ）の加熱された混合物を室温へ冷却する、 諸工程からなる請求項３記載の高温超電導体の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US155247 | 1988-02-12 | ||
| US07/155,247 US4962083A (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | High temperature T1-Ba-Ca-Cu-O and T1-Sr-Cu-O superconductor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242418A JPH01242418A (ja) | 1989-09-27 |
| JPH0696450B2 true JPH0696450B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=22554646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030123A Expired - Fee Related JPH0696450B2 (ja) | 1988-02-12 | 1989-02-10 | 高温超電導体及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4962083A (ja) |
| JP (1) | JPH0696450B2 (ja) |
| AU (1) | AU604397B2 (ja) |
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| US5334579A (en) * | 1987-07-25 | 1994-08-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for preparing superconducting material |
| US5250510A (en) * | 1987-07-25 | 1993-10-05 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Superconducting material |
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| JP2634187B2 (ja) * | 1988-04-13 | 1997-07-23 | 株式会社フジクラ | タリウム系酸化物超電導体の製造方法 |
| US5021400A (en) * | 1988-05-02 | 1991-06-04 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Powder containing thallium, calcium, barium and copper |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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