JPH07330332A - 超電導体およびその製造方法 - Google Patents
超電導体およびその製造方法Info
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- JPH07330332A JPH07330332A JP6123969A JP12396994A JPH07330332A JP H07330332 A JPH07330332 A JP H07330332A JP 6123969 A JP6123969 A JP 6123969A JP 12396994 A JP12396994 A JP 12396994A JP H07330332 A JPH07330332 A JP H07330332A
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- Japan
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- superconductor
- metal element
- producing
- oxide
- impurity metal
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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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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高磁界においても優れた超電導特性を発揮す
る酸化物系高温超電導体およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各酸化物または炭酸
化物並びに不純物金属元素Ａの酸化物または炭酸化物を
所定の割合で配合し焼成してバルク状成形体を得たの
ち、還元雰囲気下に７５０〜８５０℃にて１０〜３０時
間熱処理し、その後酸化雰囲気下に３００〜５００℃に
て５時間以上熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で徐冷
することで、一般式ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ａx ）3 Ｏ7-y
（但し、式中ｘ＝０．０５〜０．１２である。）で表さ
れるものであり、かつ斜方晶形を有する超電導体を得
る。
る酸化物系高温超電導体およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各酸化物または炭酸
化物並びに不純物金属元素Ａの酸化物または炭酸化物を
所定の割合で配合し焼成してバルク状成形体を得たの
ち、還元雰囲気下に７５０〜８５０℃にて１０〜３０時
間熱処理し、その後酸化雰囲気下に３００〜５００℃に
て５時間以上熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で徐冷
することで、一般式ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ａx ）3 Ｏ7-y
（但し、式中ｘ＝０．０５〜０．１２である。）で表さ
れるものであり、かつ斜方晶形を有する超電導体を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導体およびその製
造方法に係り、さらに詳しくは、高磁界においても優れ
た超電導特性を発揮する酸化物系高温超電導体およびそ
の製造方法に関する。
造方法に係り、さらに詳しくは、高磁界においても優れ
た超電導特性を発揮する酸化物系高温超電導体およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導材料は酸化物でありながら
Ｔcが高いという意外性と、キャリア濃度が低いため透
明で光機能をもつ可能性とから注目されおり、特に近
年、Ｙ系超電導材料がバルク材料としての実用化に向け
て盛んに研究されている。
Ｔcが高いという意外性と、キャリア濃度が低いため透
明で光機能をもつ可能性とから注目されおり、特に近
年、Ｙ系超電導材料がバルク材料としての実用化に向け
て盛んに研究されている。
【０００３】Ｙ系超電導材料、すなわち、ＹＢａ2 Ｃｕ
3 Ｏ7-y において、Ｃｕ原子サイトがＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｚｎなどの他の金属元素で置換できることは公知で
ある。この時、その結晶構造、超電導性は、置換元素に
より影響を受けるが、その様子は置換元素により異な
る。
3 Ｏ7-y において、Ｃｕ原子サイトがＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｚｎなどの他の金属元素で置換できることは公知で
ある。この時、その結晶構造、超電導性は、置換元素に
より影響を受けるが、その様子は置換元素により異な
る。
【０００４】図５は、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y の代表的な
結晶構造（酸素欠損型３層構造）を示すモデル図である
が、ＣｕＩサイトへの選択性の大きいＦｅやＣｏは約２
〜３モル％置換したところで、結晶構造が斜方晶から正
方晶に転移する。これは置換原子がＣｕＩ面に入ること
により、本来空孔であるサイトにも酸素が入り、ＣｕＩ
面内で一次元Ｃｕ−Ｏ鎖の長距離秩序が消失するためと
考えられる。ＮｉやＺｎはこの様な相転移を起さない
が、これは主としてＣｕIIサイトに入るからである。ま
た、これらの不純物元素が入ることにより超電導が破壊
される効果は、Ｎｉ＜Ｆｅ＝Ｃｏ＜Ｚｎの順である。
結晶構造（酸素欠損型３層構造）を示すモデル図である
が、ＣｕＩサイトへの選択性の大きいＦｅやＣｏは約２
〜３モル％置換したところで、結晶構造が斜方晶から正
方晶に転移する。これは置換原子がＣｕＩ面に入ること
により、本来空孔であるサイトにも酸素が入り、ＣｕＩ
面内で一次元Ｃｕ−Ｏ鎖の長距離秩序が消失するためと
考えられる。ＮｉやＺｎはこの様な相転移を起さない
が、これは主としてＣｕIIサイトに入るからである。ま
た、これらの不純物元素が入ることにより超電導が破壊
される効果は、Ｎｉ＜Ｆｅ＝Ｃｏ＜Ｚｎの順である。
【０００５】ところで、超電導状態の臨界条件は、温
度、電流密度および磁界によって決定される。超電導体
に電流が流れている状態で、磁界が働くと、その磁束は
力を受け超電導体中を移動する。それにより電位差が生
じ、超電導状態が破壊されてしまう。
度、電流密度および磁界によって決定される。超電導体
に電流が流れている状態で、磁界が働くと、その磁束は
力を受け超電導体中を移動する。それにより電位差が生
じ、超電導状態が破壊されてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、酸化物超電導
材料の実用化に向けては、高磁界においても臨界電流密
度の低下が僅かなものとすることが必要であった。本発
明は、高磁界においても優れた超電導特性を発揮する酸
化物系高温超電導体およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
材料の実用化に向けては、高磁界においても臨界電流密
度の低下が僅かなものとすることが必要であった。本発
明は、高磁界においても優れた超電導特性を発揮する酸
化物系高温超電導体およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は、
上記課題を解決するために鋭意研究の結果、Ｙ系酸化物
超電導体ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y のＣｕ原子サイトを不純
物元素で置換するにおいて、固溶不純物（置換原子）の
分散形態を熱処理によって制御することで、比較的高い
不純物置換濃度においても斜方晶を保持することで超電
導性を維持でき、さらに固溶不純物がクラスター化する
ことで、固溶不純物をピンニング中心として作用させる
ことができ、高磁界においても優れた超電導特性を発揮
することができるということを見い出し、本発明に至っ
た。
上記課題を解決するために鋭意研究の結果、Ｙ系酸化物
超電導体ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y のＣｕ原子サイトを不純
物元素で置換するにおいて、固溶不純物（置換原子）の
分散形態を熱処理によって制御することで、比較的高い
不純物置換濃度においても斜方晶を保持することで超電
導性を維持でき、さらに固溶不純物がクラスター化する
ことで、固溶不純物をピンニング中心として作用させる
ことができ、高磁界においても優れた超電導特性を発揮
することができるということを見い出し、本発明に至っ
た。
【０００８】すなわち本発明は、一般式ＹＢａ2 （Ｃｕ
1-x Ａx ）3 Ｏ7-y （但し、式中Ａは不純物金属元素、
ｘ＝０．０５〜０．１２であり、（７−ｙ）におけるｙ
は酸素の欠損分を示す。）で表され、かつ斜方晶形を有
することを特徴とする超電導体である。
1-x Ａx ）3 Ｏ7-y （但し、式中Ａは不純物金属元素、
ｘ＝０．０５〜０．１２であり、（７−ｙ）におけるｙ
は酸素の欠損分を示す。）で表され、かつ斜方晶形を有
することを特徴とする超電導体である。
【０００９】また本発明は、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 系超
電導体の製造方法であって、Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各
酸化物または炭酸化物並びに不純物金属元素Ａの酸化物
または炭酸化物を所定の割合で配合し焼成してバルク状
成形体を得たのち、還元雰囲気下に７５０〜８５０℃に
て１０〜３０時間熱処理し、その後酸化雰囲気下に３０
０〜５００℃にて５時間以上熱処理し、５℃／分以下の
冷却速度で徐冷することを特徴とする。
電導体の製造方法であって、Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各
酸化物または炭酸化物並びに不純物金属元素Ａの酸化物
または炭酸化物を所定の割合で配合し焼成してバルク状
成形体を得たのち、還元雰囲気下に７５０〜８５０℃に
て１０〜３０時間熱処理し、その後酸化雰囲気下に３０
０〜５００℃にて５時間以上熱処理し、５℃／分以下の
冷却速度で徐冷することを特徴とする。
【００１０】このように本発明においては、ＹＢａ2 Ｃ
ｕ3 Ｏ7-y 系超電導体のＣｕ原子サイトを不純物金属元
素Ａで置換するにおいて、従来公知の焼結法により、所
定の配合比で原料を配合し焼成することによってバルク
状成形体とした後、高温での還元とそれに続く低温での
酸化により不純物金属元素Ａの配位を制御し、高い置換
濃度においても斜方晶を維持することができる。
ｕ3 Ｏ7-y 系超電導体のＣｕ原子サイトを不純物金属元
素Ａで置換するにおいて、従来公知の焼結法により、所
定の配合比で原料を配合し焼成することによってバルク
状成形体とした後、高温での還元とそれに続く低温での
酸化により不純物金属元素Ａの配位を制御し、高い置換
濃度においても斜方晶を維持することができる。
【００１１】以下、本発明を実施態様に基づきより詳細
に説明する。本発明の超電導体は、一般式ＹＢａ2 （Ｃ
ｕ1-x Ａx ）3 Ｏ7-y （但し、式中Ａは不純物金属元
素、ｘ＝０．０５〜０．１２、より好ましくは、ｘをで
きるだけ大きく、ｙ＝できるだけ０に近くである。）で
表される組成を有し、かつ斜方晶を有するものである。
に説明する。本発明の超電導体は、一般式ＹＢａ2 （Ｃ
ｕ1-x Ａx ）3 Ｏ7-y （但し、式中Ａは不純物金属元
素、ｘ＝０．０５〜０．１２、より好ましくは、ｘをで
きるだけ大きく、ｙ＝できるだけ０に近くである。）で
表される組成を有し、かつ斜方晶を有するものである。
【００１２】以下の説明においては、不純物金属元素Ａ
として、Ｆｅを用いた場合を例にとり説明するが、不純
物金属元素ＡはＦｅに限定されるものではなく、これ以
外にも、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＺｒなどが用いら得る。な
お、不純物金属元素Ａとしては、特にＦｅがより高いピ
ンニング効果が得られるために望ましい。
として、Ｆｅを用いた場合を例にとり説明するが、不純
物金属元素ＡはＦｅに限定されるものではなく、これ以
外にも、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＺｒなどが用いら得る。な
お、不純物金属元素Ａとしては、特にＦｅがより高いピ
ンニング効果が得られるために望ましい。
【００１３】このような超電導体を得るには、まず、公
知の焼結法におけるように、Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各
酸化物または炭酸化物並びに不純物金属元素Ａとしての
Ｆｅの酸化物を所定の割合で配合し、湿式あるいは乾式
にて混合、成形の後、例えば空気中において、９００〜
９５０℃程度の温度で仮焼し、その後、粉砕混合、成
形、焼成を数回、具体的には２〜３回繰返して所望の組
成に合成し、最終的に空気中において９００〜９５０℃
程度焼成してバルク状成形体を得る。
知の焼結法におけるように、Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各
酸化物または炭酸化物並びに不純物金属元素Ａとしての
Ｆｅの酸化物を所定の割合で配合し、湿式あるいは乾式
にて混合、成形の後、例えば空気中において、９００〜
９５０℃程度の温度で仮焼し、その後、粉砕混合、成
形、焼成を数回、具体的には２〜３回繰返して所望の組
成に合成し、最終的に空気中において９００〜９５０℃
程度焼成してバルク状成形体を得る。
【００１４】次いで、このようにして得られたバルク状
成形体を還元雰囲気下に、７５０〜８５０℃、より好ま
しくは約８００℃にて１０〜３０時間、より好ましくは
約２０時間以上熱処理する。還元雰囲気としては、Ａ
ｒ、Ｈｅ、Ｈ2 、Ｎ2 あるいはこれらの混合雰囲気など
が用いられるが、経済的な面からＮ2 が好ましい。
成形体を還元雰囲気下に、７５０〜８５０℃、より好ま
しくは約８００℃にて１０〜３０時間、より好ましくは
約２０時間以上熱処理する。還元雰囲気としては、Ａ
ｒ、Ｈｅ、Ｈ2 、Ｎ2 あるいはこれらの混合雰囲気など
が用いられるが、経済的な面からＮ2 が好ましい。
【００１５】このような還元雰囲気下における高温熱処
理の後、酸化雰囲気下に３００〜５００℃、より好まし
くは約４００℃にて５時間以上熱処理する。なお、還元
雰囲気下における高温熱処理の後、いったん室温まで徐
冷、例えば５℃／分以下の冷却速度で冷却しても、ある
いは連続して酸化雰囲気下に低温熱処理を行なってもよ
い。
理の後、酸化雰囲気下に３００〜５００℃、より好まし
くは約４００℃にて５時間以上熱処理する。なお、還元
雰囲気下における高温熱処理の後、いったん室温まで徐
冷、例えば５℃／分以下の冷却速度で冷却しても、ある
いは連続して酸化雰囲気下に低温熱処理を行なってもよ
い。
【００１６】酸化雰囲気下の低温熱処理としては、特に
限定されるものではないが、酸化雰囲気下に３００〜５
００℃、より好ましくは約４００℃程度にて５時間以上
熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で室温まで徐冷する
あるいは連続的に、さらに酸化雰囲気下に３００〜４０
０℃、より好ましくは約３００℃程度にて５時間以上、
熱処理（焼鈍）することが、より安定な結晶構造を得る
上から望ましい。
限定されるものではないが、酸化雰囲気下に３００〜５
００℃、より好ましくは約４００℃程度にて５時間以上
熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で室温まで徐冷する
あるいは連続的に、さらに酸化雰囲気下に３００〜４０
０℃、より好ましくは約３００℃程度にて５時間以上、
熱処理（焼鈍）することが、より安定な結晶構造を得る
上から望ましい。
【００１７】なお、酸化雰囲気としては、Ｏ2 分圧が９
９．９モル％以上である雰囲気が望ましい。そして、こ
のような酸化雰囲気下の低温熱処理の後、５℃／分以下
の冷却速度で室温まで徐冷する。
９．９モル％以上である雰囲気が望ましい。そして、こ
のような酸化雰囲気下の低温熱処理の後、５℃／分以下
の冷却速度で室温まで徐冷する。
【００１８】一般にＦｅは酸素による平面４配位を好ま
ず、ＣｕＩサイトを占めたＦｅは６、５あるいは疑似４
面体的配位をとろうとして、本来空格子である位置に酸
素を束縛する。その結果、母体は小さな斜方晶ドメイン
に分割され、平均構造をみるＸ線回折では、図２（ａ）
に示すように正方晶と同定されることになる。なお、図
２において白丸は酸素原子を、黒四角はＦｅ原子を示
す。このため臨界組成は、約４モル％Ｆｅとなり、図１
（ａ）に示す様なものとなる。なお、図１において、横
軸は、ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ｆｅx ）3 Ｏ7-y におけるｘ
の比率であり、縦軸は格子定数である。
ず、ＣｕＩサイトを占めたＦｅは６、５あるいは疑似４
面体的配位をとろうとして、本来空格子である位置に酸
素を束縛する。その結果、母体は小さな斜方晶ドメイン
に分割され、平均構造をみるＸ線回折では、図２（ａ）
に示すように正方晶と同定されることになる。なお、図
２において白丸は酸素原子を、黒四角はＦｅ原子を示
す。このため臨界組成は、約４モル％Ｆｅとなり、図１
（ａ）に示す様なものとなる。なお、図１において、横
軸は、ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ｆｅx ）3 Ｏ7-y におけるｘ
の比率であり、縦軸は格子定数である。
【００１９】上記したような高温での還元雰囲気のもと
では、Ｆｅは孤立して分散するよりは凝集して互いの間
で酸素を共有する方が、高酸素配位を安定してとれるも
のである。このような状態が保持されたまま、Ｆｅがも
はや拡散できないような低温で酸化してやると、図２
（ｂ）に示すようにＦｅを含まない大きなマトリックス
中にでき、Ｘ線回折において再び斜方晶と同定されるよ
うになり、図１（ｂ）に示すようにＦｅが１２モル％ま
で斜方晶が得られるものとなる。
では、Ｆｅは孤立して分散するよりは凝集して互いの間
で酸素を共有する方が、高酸素配位を安定してとれるも
のである。このような状態が保持されたまま、Ｆｅがも
はや拡散できないような低温で酸化してやると、図２
（ｂ）に示すようにＦｅを含まない大きなマトリックス
中にでき、Ｘ線回折において再び斜方晶と同定されるよ
うになり、図１（ｂ）に示すようにＦｅが１２モル％ま
で斜方晶が得られるものとなる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。実施例１
説明する。実施例１
【００２１】
【表１】 Ｙ2 Ｏ3 １１２．９１ｇ ＢａＣＯ3 ３９４．６２ｇ ＣｕＯ ２２９．１０ｇ Ｆｅ2 Ｏ3 ２．８８ｇ 上記した所定の割合で、原料を秤量し、混合、成形の
後、空気中９００℃で１日仮焼し、その後、粉砕混合、
粉砕混合、成形、焼成を３回繰返した後に、最終的に空
気中において９３０℃で焼成して、ＹＢａ2 （Ｃｕ0.96
Ｆｅ0.4 ）3 Ｏ7- y の組成を有するバルク状成形体を得
た。
後、空気中９００℃で１日仮焼し、その後、粉砕混合、
粉砕混合、成形、焼成を３回繰返した後に、最終的に空
気中において９３０℃で焼成して、ＹＢａ2 （Ｃｕ0.96
Ｆｅ0.4 ）3 Ｏ7- y の組成を有するバルク状成形体を得
た。
【００２２】次いで、このようにして得られたバルク状
成形体をＮ2 雰囲気下に約８００℃にて２０時間加熱
し、いったん室温まで５℃／分で冷却後、酸素雰囲気下
に４００℃にて１０時間、３００℃で１０時間熱処理
し、室温まで５℃／分で徐冷した。
成形体をＮ2 雰囲気下に約８００℃にて２０時間加熱
し、いったん室温まで５℃／分で冷却後、酸素雰囲気下
に４００℃にて１０時間、３００℃で１０時間熱処理
し、室温まで５℃／分で徐冷した。
【００２３】このようにして得られたバルク状成形体の
結晶構造をＸ線回折により調べたところ、斜方晶を有し
ていることが確認された。また、このようにして得られ
たバルク状成形体の磁気特性を調べたところ、図３に示
すような磁気ヒステリシスカーブが得られ、後述する比
較例１のものと比較して磁界を束縛する力が強いことが
確認された。比較例１ 実施例１と同様の配合、焼成条件にて得られたバルク状
成形体を、酸素雰囲気下に８５０℃に５時間加熱し、そ
の後、室温まで５℃／分で徐冷した。このようにして得
られたバルク状成形体の結晶構造をＸ線回折により調べ
たところ、正方晶を有していることが確認された。ま
た、このようにして得られたバルク状成形体の磁気特性
を調べたところ、図３に示すような磁気ヒステリシスカ
ーブが得られ、実施例１のものと比較して磁界を束縛す
る力が劣ることが確認された。実施例２および比較例２ Ｆｅ成分の配合割合を変化させる以外は、それぞれ上記
実施例１および比較例１と同様の焼成および熱処理条件
にて資料を作成し、得られた資料の臨界温度を調べた。
図４（ａ）は比較例に係る臨界温度とＦｅ添加量との関
係を示すグラフ、図４（ｂ）は実施例に係る臨界温度と
Ｆｅ添加量との関係を示すグラフである。図の丸標は、
転移の中間点であり、バーの上端、下端は電気抵抗がそ
れぞれ常伝導状態の抵抗Ｒｎの９０％、１０％となる温
度を示す。比較例に係る図４（ａ）においてはＦｅ濃度
の増加とともにＴｃは単調に低下したが、同じＦｅ濃度
で比較した場合、実施例に係る図４（ｂ）においては異
なった変化が示され、Ｔｃ（０．９Ｒｎ）はＦｅ濃度に
はあまり依存せず、８０Ｋ近い高い値を示した。Ｔｃ
（０．１Ｒｎ）はＦｅ濃度の増加とともに下がるものの
比較例と比べてその下がり方は小さいものであった。
結晶構造をＸ線回折により調べたところ、斜方晶を有し
ていることが確認された。また、このようにして得られ
たバルク状成形体の磁気特性を調べたところ、図３に示
すような磁気ヒステリシスカーブが得られ、後述する比
較例１のものと比較して磁界を束縛する力が強いことが
確認された。比較例１ 実施例１と同様の配合、焼成条件にて得られたバルク状
成形体を、酸素雰囲気下に８５０℃に５時間加熱し、そ
の後、室温まで５℃／分で徐冷した。このようにして得
られたバルク状成形体の結晶構造をＸ線回折により調べ
たところ、正方晶を有していることが確認された。ま
た、このようにして得られたバルク状成形体の磁気特性
を調べたところ、図３に示すような磁気ヒステリシスカ
ーブが得られ、実施例１のものと比較して磁界を束縛す
る力が劣ることが確認された。実施例２および比較例２ Ｆｅ成分の配合割合を変化させる以外は、それぞれ上記
実施例１および比較例１と同様の焼成および熱処理条件
にて資料を作成し、得られた資料の臨界温度を調べた。
図４（ａ）は比較例に係る臨界温度とＦｅ添加量との関
係を示すグラフ、図４（ｂ）は実施例に係る臨界温度と
Ｆｅ添加量との関係を示すグラフである。図の丸標は、
転移の中間点であり、バーの上端、下端は電気抵抗がそ
れぞれ常伝導状態の抵抗Ｒｎの９０％、１０％となる温
度を示す。比較例に係る図４（ａ）においてはＦｅ濃度
の増加とともにＴｃは単調に低下したが、同じＦｅ濃度
で比較した場合、実施例に係る図４（ｂ）においては異
なった変化が示され、Ｔｃ（０．９Ｒｎ）はＦｅ濃度に
はあまり依存せず、８０Ｋ近い高い値を示した。Ｔｃ
（０．１Ｒｎ）はＦｅ濃度の増加とともに下がるものの
比較例と比べてその下がり方は小さいものであった。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、Ｙ系
酸化物超電導体ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏy のＣｕ原子サイトを
不純物元素で置換するにおいて、固溶不純物（置換原
子）の分散形態を熱処理によって制御することで、比較
的高い不純物置換濃度においても斜方晶を保持すること
で超電導性を維持でき、さらに固溶不純物がクラスター
化することで、固溶不純物をピンニング中心として作用
させることができ、高磁界においても優れた超電導特性
を発揮することができるものであり、その臨界温度の低
下も低く押えることができるものである。
酸化物超電導体ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏy のＣｕ原子サイトを
不純物元素で置換するにおいて、固溶不純物（置換原
子）の分散形態を熱処理によって制御することで、比較
的高い不純物置換濃度においても斜方晶を保持すること
で超電導性を維持でき、さらに固溶不純物がクラスター
化することで、固溶不純物をピンニング中心として作用
させることができ、高磁界においても優れた超電導特性
を発揮することができるものであり、その臨界温度の低
下も低く押えることができるものである。
【図１】 （ａ）は従来例の超電導体の臨界組成を、
（ｂ）は本発明に係る超電導体の臨界組成を示すグラ
フ。
（ｂ）は本発明に係る超電導体の臨界組成を示すグラ
フ。
【図２】 （ａ）は従来例の超電導体の結晶構造を模式
的に示す図、（ｂ）は本発明に係る超電導体の結晶構造
を模式的に示す図。
的に示す図、（ｂ）は本発明に係る超電導体の結晶構造
を模式的に示す図。
【図３】 本発明の一実施例および比較例の超電導体の
磁気ヒステリシスカーブを示す図。
磁気ヒステリシスカーブを示す図。
【図４】 （ａ）は本発明の比較例に係る超電導体の臨
界温度とＦｅ添加量との関係を示すグラフ、（ｂ）は本
発明の実施例に係る臨界温度とＦｅ添加量との関係を示
すグラフ。
界温度とＦｅ添加量との関係を示すグラフ、（ｂ）は本
発明の実施例に係る臨界温度とＦｅ添加量との関係を示
すグラフ。
【図５】 ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y の代表的な結晶構造
（酸素欠損型３層構造）を示すモデル図。
（酸素欠損型３層構造）を示すモデル図。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０４Ｂ 35/00 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/00 ＺＡＡ 13/00 ５６５ Ｄ
Claims (8)
- 【請求項１】 一般式ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ａx ）3 Ｏ
7-y （但し、式中Ａは不純物金属元素、ｘ＝０．０５〜
０．１２である。）で表され、かつ斜方晶形を有するこ
とを特徴とする超電導体。 - 【請求項２】 前記不純物金属元素Ａが、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、およびＺｒからなる群から選ばれてなるいずれか
である請求項１に記載の超電導体。 - 【請求項３】 前記不純物金属元素ＡがＦｅである請求
項１または２に記載の超電導体の製造方法。 - 【請求項４】 ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 系超電導体の製造
方法であって、Ｙ、Ｂa、およびＣｕの各酸化物または
炭酸化物並びに不純物金属元素Ａの酸化物または炭酸化
物を所定の割合で配合し焼成してバルク状成形体を得た
後、還元雰囲気下で７５０〜８５０℃にて１０〜３０時
間熱処理し、その後酸化雰囲気下に３００〜５００℃に
て５時間以上熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で徐冷
することを特徴とする超電導体の製造方法。 - 【請求項５】 超電導体が一般式ＹＢａ2 （Ｃｕ1-x Ａ
x ）3 Ｏ7-y （但し、式中ｘ＝０．０５〜０．１２であ
る。）で表され、かつ斜方晶形を有する請求項４に記載
の超電導体の製造方法。 - 【請求項６】 前記不純物金属元素Ａが、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、およびＺｒからなる群から選ばれてなるいずれか
である請求項４または５に記載の超電導体の製造方法。 - 【請求項７】 前記不純物金属元素ＡがＦｅである請求
項４または５に記載の超電導体の製造方法。 - 【請求項８】 還元雰囲気下で７５０〜８５０℃にて熱
処理した後、いったん室温まで５℃／分以下の冷却速度
で徐冷し、その後酸化雰囲気下で３００〜５００℃にて
５時間以上熱処理し、５℃／分以下の冷却速度で室温ま
で徐冷する請求項４〜７のいずれかに記載の超電導体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123969A JPH07330332A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 超電導体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123969A JPH07330332A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 超電導体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330332A true JPH07330332A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=14873802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6123969A Pending JPH07330332A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 超電導体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07330332A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9812233B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-11-07 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconducting oxide thin film |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP6123969A patent/JPH07330332A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9812233B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-11-07 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconducting oxide thin film |
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