JPH0710733B2 - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
- Publication number
- JPH0710733B2 JPH0710733B2 JP63139689A JP13968988A JPH0710733B2 JP H0710733 B2 JPH0710733 B2 JP H0710733B2 JP 63139689 A JP63139689 A JP 63139689A JP 13968988 A JP13968988 A JP 13968988A JP H0710733 B2 JPH0710733 B2 JP H0710733B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- superconducting material
- critical temperature
- superconducting
- ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はジョセフソン素子、超伝導モーター、超伝導マ
グネット等に用いる超電導材料に関する。
グネット等に用いる超電導材料に関する。
（従来の技術） 現在再現性（１社、１研究所でなく世界的に）安定性共
に満足しマイスナー効果、抵抗ゼロ共に確認されている
最も臨界温度の高い超電導物質はTl−Ｍ（アルカリ土
類）−Cu−Ｏ系である。その臨界温度は120K級であり、
デバイスへの応用ではエネルギーギャップの安定性を考
えたとき臨界温度の2/3以下で使用する必要があるが液
体窒素冷却を前提としたとき唯一この条件を満足してい
る物質と言える。
に満足しマイスナー効果、抵抗ゼロ共に確認されている
最も臨界温度の高い超電導物質はTl−Ｍ（アルカリ土
類）−Cu−Ｏ系である。その臨界温度は120K級であり、
デバイスへの応用ではエネルギーギャップの安定性を考
えたとき臨界温度の2/3以下で使用する必要があるが液
体窒素冷却を前提としたとき唯一この条件を満足してい
る物質と言える。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来のTl−Ｍ−Cu−Ｏ系超伝導材料は高臨
界温度相（120K級）と低臨界温度相（80〜105K級）が混
在した状態になり易く超電導相の質が悪かった。このこ
とは臨界電流密度、臨界磁界、安定性の低下を招いてい
た。
界温度相（120K級）と低臨界温度相（80〜105K級）が混
在した状態になり易く超電導相の質が悪かった。このこ
とは臨界電流密度、臨界磁界、安定性の低下を招いてい
た。
また単相を得ることは可能であるが仕込み組成比、仮焼
温度、仮焼時間、焼結温度、焼結時間、アニール温度、
アニール時間、冷却速度等を複雑且微妙にコントロール
する必要がある上尚且歩留りが悪かった。
温度、仮焼時間、焼結温度、焼結時間、アニール温度、
アニール時間、冷却速度等を複雑且微妙にコントロール
する必要がある上尚且歩留りが悪かった。
本発明はこの様な問題を解決するものであり高臨界温度
相の単相化を容易に（上記の微妙なコントロールを必要
とせず歩留り良）図り臨界電流密度、臨界磁界、安定性
共に優れた酸化物超電導材料を低コストで得んとするも
のである。
相の単相化を容易に（上記の微妙なコントロールを必要
とせず歩留り良）図り臨界電流密度、臨界磁界、安定性
共に優れた酸化物超電導材料を低コストで得んとするも
のである。
（課題を解決するための手段） 上記の問題を解決するため本発明による酸化物超電導材
料は１）Tl−Ｍ−Cu−Ｏ系超電導物質（ここでＭはCa、
Sr、Baより選ばれる複数種元素の組合せ）にPbをPb/Tl
比（原子比）で表したとき0.006〜0.08の範囲で添加し
て成ること２）仮焼を830℃以下で行うことを特徴とす
る。
料は１）Tl−Ｍ−Cu−Ｏ系超電導物質（ここでＭはCa、
Sr、Baより選ばれる複数種元素の組合せ）にPbをPb/Tl
比（原子比）で表したとき0.006〜0.08の範囲で添加し
て成ること２）仮焼を830℃以下で行うことを特徴とす
る。
（実施例） 以下実施例に従い本発明を詳細に説明する。先ず硝酸タ
リウム、酢酸バリウム、酢酸カルシウム、酢酸銅の微粉
末を混合した後純水を加え150℃に加熱しながら攪はん
分散させる。Tl,Ba,Ca,Cuの基本比率はモル比で2:2:2:3
であるが後に加えるPbの添加量によりTlとCuの量を調整
する。
リウム、酢酸バリウム、酢酸カルシウム、酢酸銅の微粉
末を混合した後純水を加え150℃に加熱しながら攪はん
分散させる。Tl,Ba,Ca,Cuの基本比率はモル比で2:2:2:3
であるが後に加えるPbの添加量によりTlとCuの量を調整
する。
次にこの溶液に酢酸鉛を熱処理後の最終組成比（Pb/T
l）が第１表と成る様に添加し再度攪はん分散させる。
l）が第１表と成る様に添加し再度攪はん分散させる。
尚Pbは仮焼、焼結、アニール処理に於て蒸発し易いため
予め蒸発分を補正して添加する必要がある。この時の仕
込値は0.04〜0.2であった。
予め蒸発分を補正して添加する必要がある。この時の仕
込値は0.04〜0.2であった。
溶解がほぼ完了したら次に370℃に加熱し水分を除去す
ると共に有機物を燃焼させる。水分を除去していくと徐
々に粘土状になり、更に加熱すると有機物が燃焼して粉
末状になる。
ると共に有機物を燃焼させる。水分を除去していくと徐
々に粘土状になり、更に加熱すると有機物が燃焼して粉
末状になる。
次にこの得られた粉末を500〜830℃酸素雰囲気中に於て
１時間仮焼を行い反応物を得る。この時の仮焼温度は83
0℃以上では低融点化合物が溶融分離（特に本法は固相
反応法に比べ微粉末と成るため傾向が強い）を生じたり
強固に低臨界温度相ができ高臨界温度相が出来ずらくな
るため好ましくない。次にこの反応物を圧縮成形した
後、880℃酸素雰囲気中に於て１時間焼結、更に840〜85
5℃において50時間アニール処理を行いセラミック系導
電材料を得た。試料形状はφ15＊1.5t（mm）である。
１時間仮焼を行い反応物を得る。この時の仮焼温度は83
0℃以上では低融点化合物が溶融分離（特に本法は固相
反応法に比べ微粉末と成るため傾向が強い）を生じたり
強固に低臨界温度相ができ高臨界温度相が出来ずらくな
るため好ましくない。次にこの反応物を圧縮成形した
後、880℃酸素雰囲気中に於て１時間焼結、更に840〜85
5℃において50時間アニール処理を行いセラミック系導
電材料を得た。試料形状はφ15＊1.5t（mm）である。
次にこの試料を10Kまで冷却しながら磁化測定を行い高
臨界温度相と低臨界温度相の体積比率を割り出した。そ
の結果を第２表に比較例と共に示す。
臨界温度相と低臨界温度相の体積比率を割り出した。そ
の結果を第２表に比較例と共に示す。
120K級の臨界温度相を高臨界温度相、60〜105K級の臨界
温度相を低臨界温度相とし全体積に対する割合で示され
ている。但し超電導相以外の相の比率（全体を100とし
た時の残部）は参考値。
温度相を低臨界温度相とし全体積に対する割合で示され
ている。但し超電導相以外の相の比率（全体を100とし
た時の残部）は参考値。
表より判るように微妙な製造条件のコントロールを行わ
なくてもPbを添加することにより顕著に高臨界温度相が
増加している。添加範囲はPb/Tl比（原子比）で表した
とき0.006〜0.08内が好ましい。少ないと添加効果がな
く、多すぎると比較例11と12に示すように超電導相その
ものが減少する。
なくてもPbを添加することにより顕著に高臨界温度相が
増加している。添加範囲はPb/Tl比（原子比）で表した
とき0.006〜0.08内が好ましい。少ないと添加効果がな
く、多すぎると比較例11と12に示すように超電導相その
ものが減少する。
また前にも述べたが仮焼は830℃を越えて行うと以後焼
結温度やアニール温度の適正化を図っても強固な低臨界
温度相が出来ていたり低融点化合物が溶融分離し組成が
外れるため第３表に示すように高温超電導相は少なくな
る。仮焼温度は好ましくは830℃以下で行う必要があ
る。本実施例は酢酸塩を純水に分散し作成する方法のた
め微粉末ができ均質化が可能であるため酢酸塩に含まれ
る炭素を除去できる温度であれば良い。
結温度やアニール温度の適正化を図っても強固な低臨界
温度相が出来ていたり低融点化合物が溶融分離し組成が
外れるため第３表に示すように高温超電導相は少なくな
る。仮焼温度は好ましくは830℃以下で行う必要があ
る。本実施例は酢酸塩を純水に分散し作成する方法のた
め微粉末ができ均質化が可能であるため酢酸塩に含まれ
る炭素を除去できる温度であれば良い。
尚現時点ではPbがどのサイトにどの様に入っているか不
明のため添加と表現した。またPbは蒸発し易いことを述
べたがこの蒸発が高臨界温度相を作る反応を促進してい
る可能性もある。
明のため添加と表現した。またPbは蒸発し易いことを述
べたがこの蒸発が高臨界温度相を作る反応を促進してい
る可能性もある。
（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば低臨界温度相の析出を
抑制できるため安定した超電導体相となり高臨界電流密
度化、高臨界磁界化が図れる。また単相化は複雑且微妙
な製造条件のコントロールを必要とせず容易に行うこと
が出来るため低コスト化も可能となる。尚この材料はジ
ョセフソン素子、電磁波センサー、磁気センサー、磁束
メモリ、磁気シールド材、送電ケーブル、通信ケーブ
ル、超電導モータ、超電導マグネット等に応用できる。
抑制できるため安定した超電導体相となり高臨界電流密
度化、高臨界磁界化が図れる。また単相化は複雑且微妙
な製造条件のコントロールを必要とせず容易に行うこと
が出来るため低コスト化も可能となる。尚この材料はジ
ョセフソン素子、電磁波センサー、磁気センサー、磁束
メモリ、磁気シールド材、送電ケーブル、通信ケーブ
ル、超電導モータ、超電導マグネット等に応用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 39/12 Ｃ 9276−4Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】Tl−Ｍ−Cu−Ｏ系超電導物質（ここでＭは
Ca、Sr、Baより選ばれる複数種元素の組合せ）にPbをPb
/Tl比（原子比）で表したとき0.006〜0.08の範囲で添加
して成ることを特徴とする酸化物超電導材料。 - 【請求項２】仮焼を830℃以下で行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139689A JPH0710733B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 酸化物超電導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139689A JPH0710733B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 酸化物超電導材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01308829A JPH01308829A (ja) | 1989-12-13 |
| JPH0710733B2 true JPH0710733B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=15251132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139689A Expired - Lifetime JPH0710733B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710733B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63139689A patent/JPH0710733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01308829A (ja) | 1989-12-13 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080208 Year of fee payment: 13 |
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