JPH0818111A - 層状銅酸化物およびその製造方法 - Google Patents
層状銅酸化物およびその製造方法Info
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- JPH0818111A JPH0818111A JP6144267A JP14426794A JPH0818111A JP H0818111 A JPH0818111 A JP H0818111A JP 6144267 A JP6144267 A JP 6144267A JP 14426794 A JP14426794 A JP 14426794A JP H0818111 A JPH0818111 A JP H0818111A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7と接合性がよく、
酸素量が微調整することなく安定である非超電導体の層
状銅酸化物およびその製造方法を提供する。 【構成】 Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦
１.０）の化学組成式で表わされ、ＬｎがＮｄ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ
のうちから選ばれた１種類以上の元素であり、Ａ-Ｃｕ
Ｏ2-ＢａＯ-ＣｕＯ-ＣｕＯ-ＢａＯ-ＣｕＯ2の７原子層
（ＡはＰｒまたはＬｎ）が前記配列順序で積み重なった
結晶構造を有することを特徴とする層状銅酸化物および
その製造方法である。
酸素量が微調整することなく安定である非超電導体の層
状銅酸化物およびその製造方法を提供する。 【構成】 Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦
１.０）の化学組成式で表わされ、ＬｎがＮｄ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ
のうちから選ばれた１種類以上の元素であり、Ａ-Ｃｕ
Ｏ2-ＢａＯ-ＣｕＯ-ＣｕＯ-ＢａＯ-ＣｕＯ2の７原子層
（ＡはＰｒまたはＬｎ）が前記配列順序で積み重なった
結晶構造を有することを特徴とする層状銅酸化物および
その製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温超電導体を用いた
トンネル素子のバリア層の材質として利用でき、トンネ
ル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積（Ｒｎ：常電導
低抗値）等の安定性および制御性を向上させることが期
待できる層状銅酸化物およびその製造方法に関するもの
である。
トンネル素子のバリア層の材質として利用でき、トンネ
ル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積（Ｒｎ：常電導
低抗値）等の安定性および制御性を向上させることが期
待できる層状銅酸化物およびその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】層状銅酸化物として、Ｌｎ1-xＰｒxＢａ
2Ｃｕ4Ｏ8（０≦ｘ≦１.０、Ｌｎは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
うちから１種類以上）のうちＹ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
（０≦ｘ≦１）を合成する試みが行われてきたが、超電
導体ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の構造のほぼ単一相ができるのは
ｘ＝０〜０.６の範囲であり、ｘ≧０.７５ではその構造
は見つかっていなかった。（Teen-Hang Meenら、Jpn．
J．Appl．Phys．Part 1 Vol．31 No．12A（1992）3825
〜3829等）また、ｘ＝０のとき超電導転移温度約８４Ｋ
をもち、ｘの増加に伴い、超電導転移温度は下がる。ま
た、ｘ＝０.７５のとき完全な非超電導体になると推測
された（K．Koyamaら、Physics C 185-189（1991）77
1）。これとは別に、前記全てのＬｎ元素について、Ｌ
ｎＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の合成は行なわれており、超電導特性
はＬｎをＹとした場合とほぼ同等であった。
2Ｃｕ4Ｏ8（０≦ｘ≦１.０、Ｌｎは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
うちから１種類以上）のうちＹ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
（０≦ｘ≦１）を合成する試みが行われてきたが、超電
導体ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の構造のほぼ単一相ができるのは
ｘ＝０〜０.６の範囲であり、ｘ≧０.７５ではその構造
は見つかっていなかった。（Teen-Hang Meenら、Jpn．
J．Appl．Phys．Part 1 Vol．31 No．12A（1992）3825
〜3829等）また、ｘ＝０のとき超電導転移温度約８４Ｋ
をもち、ｘの増加に伴い、超電導転移温度は下がる。ま
た、ｘ＝０.７５のとき完全な非超電導体になると推測
された（K．Koyamaら、Physics C 185-189（1991）77
1）。これとは別に、前記全てのＬｎ元素について、Ｌ
ｎＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の合成は行なわれており、超電導特性
はＬｎをＹとした場合とほぼ同等であった。
【０００３】一方、トンネル素子は、非超電導体である
バリア層の両側を超電導体層で挾み、超電導体層に電気
端子を付けて得られる高速動作、低消費電力の回路素子
であり、超電導体の材質として、超電導転移温度が約９
３ＫのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7等高温超電導体を用いたトンネ
ル素子の作製研究がさかんに行われている。また、超電
導体層ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7に対して、バリア層としては接
合性の良いＹ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y（０＜ｘ≦１、
０≦ｙ＜１）、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏ7-y（０≦ｙ＜
１）等の組成で表されるもののうち非超電導体のものが
用いられている。
バリア層の両側を超電導体層で挾み、超電導体層に電気
端子を付けて得られる高速動作、低消費電力の回路素子
であり、超電導体の材質として、超電導転移温度が約９
３ＫのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7等高温超電導体を用いたトンネ
ル素子の作製研究がさかんに行われている。また、超電
導体層ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7に対して、バリア層としては接
合性の良いＹ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y（０＜ｘ≦１、
０≦ｙ＜１）、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏ7-y（０≦ｙ＜
１）等の組成で表されるもののうち非超電導体のものが
用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、バリア層
は厚くできるほどトンネル素子の制御性はよくなるが、
現状では、数百ｎｍまでにしかすることができない(Ｉ
ＳＴＥＣ、平成３年度超電導技術応用分野のフィージビ
リティ調査に関する報告書第１分冊(1992)45〜61)。
は厚くできるほどトンネル素子の制御性はよくなるが、
現状では、数百ｎｍまでにしかすることができない(Ｉ
ＳＴＥＣ、平成３年度超電導技術応用分野のフィージビ
リティ調査に関する報告書第１分冊(1992)45〜61)。
【０００５】また、この厚さは、超電導近接効果の及ぶ
程度が限界であると考えられており、Ｙ1-xＰｒxＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7-yの場合、ｘの値として超電導性が消滅する直
後のものが超電導近接効果の及ぶ距離が最も大きく、バ
リア層として最も望ましいといわれている（超電導コミ
ュニケーションズ、Vol．3 No．2（1994）1）。その値
はｘ＝０.６程度である。また、前記非超導体は酸素量
７−ｙの制御が困難であり、組成元素が超電導体になる
ものと同じであるため（但し、ＰｒＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yを
除く）、均質な非超電導体とすることが困難である等の
理由によりトンネル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ
積等に対し十分な安定性や制御性を与えることができな
い。
程度が限界であると考えられており、Ｙ1-xＰｒxＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7-yの場合、ｘの値として超電導性が消滅する直
後のものが超電導近接効果の及ぶ距離が最も大きく、バ
リア層として最も望ましいといわれている（超電導コミ
ュニケーションズ、Vol．3 No．2（1994）1）。その値
はｘ＝０.６程度である。また、前記非超導体は酸素量
７−ｙの制御が困難であり、組成元素が超電導体になる
ものと同じであるため（但し、ＰｒＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yを
除く）、均質な非超電導体とすることが困難である等の
理由によりトンネル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ
積等に対し十分な安定性や制御性を与えることができな
い。
【０００６】超電導体層として、超電導転移温度が約９
３Ｋの高温超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7を用いたトンネル
素子は、現状では、臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積等の
安定性や制御性が十分でない。これは、バリア層につい
て考えると、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y、Ｌａ1.5Ｂａ
1.5Ｃｕ3Ｏ7-yの構造は、酸素量７−ｙの制御が困難で
あり、また、組成元素が超電導体になるものと同じであ
るため（但し、ＰｒＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yを除く）、均質な
非超電導体とすることが困難であり、さらに、バリア層
の有効な厚さが数百ｎｍまでであり、多様な厚さを作る
ことが困難であるということに起因する。
３Ｋの高温超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7を用いたトンネル
素子は、現状では、臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積等の
安定性や制御性が十分でない。これは、バリア層につい
て考えると、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y、Ｌａ1.5Ｂａ
1.5Ｃｕ3Ｏ7-yの構造は、酸素量７−ｙの制御が困難で
あり、また、組成元素が超電導体になるものと同じであ
るため（但し、ＰｒＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-yを除く）、均質な
非超電導体とすることが困難であり、さらに、バリア層
の有効な厚さが数百ｎｍまでであり、多様な厚さを作る
ことが困難であるということに起因する。
【０００７】本発明の目的は、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7と接合性がよく、酸素量が微調整することなく安定で
ある非超電導体の層状銅酸化物およびその製造方法を提
供することにある。
7と接合性がよく、酸素量が微調整することなく安定で
ある非超電導体の層状銅酸化物およびその製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は、Ｌｎ1-xＰ
ｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦１.０）の化学組成式で
表わされ、ＬｎがＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種
類以上の元素であり、Ａ-ＣｕＯ2-ＢａＯ-ＣｕＯ-Ｃｕ
Ｏ-ＢａＯ-ＣｕＯ2の７原子層（ＡはＰｒまたはＬｎ）
が前記順序で積み重なった結晶構造を有することを特徴
とする層状銅酸化物である。
ｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦１.０）の化学組成式で
表わされ、ＬｎがＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種
類以上の元素であり、Ａ-ＣｕＯ2-ＢａＯ-ＣｕＯ-Ｃｕ
Ｏ-ＢａＯ-ＣｕＯ2の７原子層（ＡはＰｒまたはＬｎ）
が前記順序で積み重なった結晶構造を有することを特徴
とする層状銅酸化物である。
【０００９】また、Ｌｎ（ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちか
ら選ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬ
ｎ：Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.８≦
ｘ≦０.９）のモル比で含む酸化物を、−２.５４２×１
０4Ｔ~1＋２０.９８≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２.６０２×
１０4Ｔ~1＋２１.９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは
合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法で
ある。
ｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちか
ら選ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬ
ｎ：Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.８≦
ｘ≦０.９）のモル比で含む酸化物を、−２.５４２×１
０4Ｔ~1＋２０.９８≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２.６０２×
１０4Ｔ~1＋２１.９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは
合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法で
ある。
【００１０】また、Ｌｎ（ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちか
ら選ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬ
ｎ：Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.９＜
ｘ≦１.０）のモル比で含む酸化物を、−２.５９５×１
０4Ｔ~1＋２１.４７≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２.６１４×
１０4Ｔ~1＋２１.９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは
合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法で
ある。
ｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちか
ら選ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬ
ｎ：Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.９＜
ｘ≦１.０）のモル比で含む酸化物を、−２.５９５×１
０4Ｔ~1＋２１.４７≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２.６１４×
１０4Ｔ~1＋２１.９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは
合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法で
ある。
【００１１】なお、ｘ＜０.８の場合では、均質な非超
電導体とすることが困難である。また、合成温度、合成
雰囲気の酸素分圧が上に示した範囲を外れると不純物相
が多く現われる。
電導体とすることが困難である。また、合成温度、合成
雰囲気の酸素分圧が上に示した範囲を外れると不純物相
が多く現われる。
【００１２】
【作用】本発明のＬｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦
ｘ≦１.０Ｌｎは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、
Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた
１種類以上の元素）は、構造上、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7と２つの格子定数ａ、ｂが良く一致する。したがっ
て、接合性がよく、また、酸素量が一定で”８”であ
る。
ｘ≦１.０Ｌｎは、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、
Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた
１種類以上の元素）は、構造上、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7と２つの格子定数ａ、ｂが良く一致する。したがっ
て、接合性がよく、また、酸素量が一定で”８”であ
る。
【００１３】また、ｘ＝１のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8に限っ
ては元素構成から超電導体になることはなく、さらに、
同じ結晶格子点に異種の元素が入ることはないため、容
易に均質な非超電導体をつくることができる。Ｌｎは前
記のように１１種類の元素があるがＹと他のＬｎ元素は
ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ8構造の層状銅酸化物の超電導特性に対
し同様な効果を及ぼし、上記の範囲０.８≦ｘ≦１.０
は、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の超電導臨界組成推測値
ｘ＝０.７５にちかい。よって、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7-yの場合と同様に考えると、このｘの範囲０.８≦ｘ
≦１.０では近接効果がはたらき、超電導トンネル素子
のバリア層として厚くすることができる。したがって、
この非超電導材質をトンネル素子のバリア層として用い
れば、トンネル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積等
の安定性および制御性を改善することができる。
ては元素構成から超電導体になることはなく、さらに、
同じ結晶格子点に異種の元素が入ることはないため、容
易に均質な非超電導体をつくることができる。Ｌｎは前
記のように１１種類の元素があるがＹと他のＬｎ元素は
ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ8構造の層状銅酸化物の超電導特性に対
し同様な効果を及ぼし、上記の範囲０.８≦ｘ≦１.０
は、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の超電導臨界組成推測値
ｘ＝０.７５にちかい。よって、Ｙ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7-yの場合と同様に考えると、このｘの範囲０.８≦ｘ
≦１.０では近接効果がはたらき、超電導トンネル素子
のバリア層として厚くすることができる。したがって、
この非超電導材質をトンネル素子のバリア層として用い
れば、トンネル素子の臨界電流値ＩｃやＩｃ・Ｒｎ積等
の安定性および制御性を改善することができる。
【００１４】つまり、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7と接合
性がよく、酸素量を微調整することなく安定にでき、さ
らに、バリア層の有効な厚さを大きくすることができ
る。また、ｘ＝１のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の場合は、組成
元素が超電導体になる組み合せではないため、均質な非
超電導体とすることができる。
性がよく、酸素量を微調整することなく安定にでき、さ
らに、バリア層の有効な厚さを大きくすることができ
る。また、ｘ＝１のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の場合は、組成
元素が超電導体になる組み合せではないため、均質な非
超電導体とすることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による実施例について詳細に説
明する。
明する。
【００１６】まず、本発明による層状銅酸化物の結晶構
造の概略を第１図に示す。これは、ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構
造であり、本発明では、１はＰｒまたはＬｎ（ＬｎはＮ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、
Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種類以上の元素）、あ
るいはＰｒのみである。２はＣｕ、３は各格子点上で
Ｏ、４はＢａである。本発明は、このようにＣｕＯの２
重鎖を有し、１の格子点をＰｒが８割から１０割占める
ことを特徴とする。第１図は超電導体ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
の結晶構造概略図であり、ＹをＬｎまたはＰｒ（Ｌｎは
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種類以上の元素）
で置き換えると、本発明による層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰ
ｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦１.０）の結晶構造概略
図となる。
造の概略を第１図に示す。これは、ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構
造であり、本発明では、１はＰｒまたはＬｎ（ＬｎはＮ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、
Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種類以上の元素）、あ
るいはＰｒのみである。２はＣｕ、３は各格子点上で
Ｏ、４はＢａである。本発明は、このようにＣｕＯの２
重鎖を有し、１の格子点をＰｒが８割から１０割占める
ことを特徴とする。第１図は超電導体ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
の結晶構造概略図であり、ＹをＬｎまたはＰｒ（Ｌｎは
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種類以上の元素）
で置き換えると、本発明による層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰ
ｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ≦１.０）の結晶構造概略
図となる。
【００１７】第２図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｌｎ
1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8においてＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
うちの１種類の元素とし、ｘ＝０.８、０.９としたもの
の合成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図で
あり、×印は高温側の不純物相領域に属する不純物相が
主体の実験結果、○印は本発明の構造が主体の実験結
果、◆印は低温側の不純物相領域に属する不純物相が主
体の実験結果である。第２図において、（１）は高温側
の不純物相領域であり、溶融を伴うこともある。（２）
は本発明の合成領域、（３）は低温側の不純物相領域で
あり、溶融は起こらない。
1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8においてＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
うちの１種類の元素とし、ｘ＝０.８、０.９としたもの
の合成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図で
あり、×印は高温側の不純物相領域に属する不純物相が
主体の実験結果、○印は本発明の構造が主体の実験結
果、◆印は低温側の不純物相領域に属する不純物相が主
体の実験結果である。第２図において、（１）は高温側
の不純物相領域であり、溶融を伴うこともある。（２）
は本発明の合成領域、（３）は低温側の不純物相領域で
あり、溶融は起こらない。
【００１８】第３図は、酸素分圧１０ｂａｒ、処理温度
１２６９Ｋ（９９６℃）、４０時間の熱処理により得ら
れた本発明のうち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4
Ｏ8のＸ線回折のパターンであり、各ピークに対する指
数は、Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8の結晶構造を示す指
数である。
１２６９Ｋ（９９６℃）、４０時間の熱処理により得ら
れた本発明のうち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4
Ｏ8のＸ線回折のパターンであり、各ピークに対する指
数は、Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8の結晶構造を示す指
数である。
【００１９】第４図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｙ
0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超
電導体であることを示す抵抗率と温度の関係を示す図で
ある。
0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超
電導体であることを示す抵抗率と温度の関係を示す図で
ある。
【００２０】第５図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｙ
0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超
電導体であることを示す磁化率と温度の関係を示す図で
ある。
0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超
電導体であることを示す磁化率と温度の関係を示す図で
ある。
【００２１】第６図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｌｎ
1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8においてｘ＝１としたＰｒＢａ2
Ｃｕ4Ｏ8の合成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を
示す図であり、×印は高温側の不純物相領域に属する不
純物相が主体の実験結果、○印は本発明の構造が主体の
実験結果、◆印は低温側の不純物相領域に属する不純物
相が主体の実験結果である。第２図において、（１）は
高温側の不純物相領域であり、溶融を伴うこともある。
（２）は本発明の合成領域、（３）は低温側の不純物相
領域であり、溶融は起こらない。
1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8においてｘ＝１としたＰｒＢａ2
Ｃｕ4Ｏ8の合成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を
示す図であり、×印は高温側の不純物相領域に属する不
純物相が主体の実験結果、○印は本発明の構造が主体の
実験結果、◆印は低温側の不純物相領域に属する不純物
相が主体の実験結果である。第２図において、（１）は
高温側の不純物相領域であり、溶融を伴うこともある。
（２）は本発明の合成領域、（３）は低温側の不純物相
領域であり、溶融は起こらない。
【００２２】第７図は、酸素分圧１０ｂａｒ、処理温度
１２６４Ｋ（９９１℃）、４０時間の熱処理により得ら
れた本発明のうち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ
線回折のパターンであり、各ピークに対する指数は、Ｐ
ｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の結晶構造を示す指数である。
１２６４Ｋ（９９１℃）、４０時間の熱処理により得ら
れた本発明のうち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ
線回折のパターンであり、各ピークに対する指数は、Ｐ
ｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の結晶構造を示す指数である。
【００２３】第８図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｐｒ
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であ
ることを示す抵抗率と温度の関係を示す図である。
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であ
ることを示す抵抗率と温度の関係を示す図である。
【００２４】第９図は、本発明のうち層状銅酸化物Ｐｒ
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であ
ることを示す磁化率と温度の関係を示す図である。
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であ
ることを示す磁化率と温度の関係を示す図である。
【００２５】次に、本発明による層状銅酸化物の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２６】〔実施例１〕Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
において、ＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうち１種類の元素と
し、Ｘ＝０.８、０.９のものを合成するために、高純度
のＬｎ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、ＢａＣＯ3およびＣｕＯの各粉
末を（１−Ｘ）／２：Ｘ／６：２：４のモル比で秤量・
混合し、空気中で１１５３Ｋ（８８０℃）、３６時間仮
焼した後、毎分１ｌの酸素気流中、１１７３Ｋ（９００
℃）で粉砕・混合、圧縮成形を繰り返しながら全体で１
１０時間の二次仮焼および焼結を行なった。最後に、高
酸素分圧を有するＡｒ８０％・酸素２０％の混合ガス中
で４０時間熱処理をした。
において、ＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうち１種類の元素と
し、Ｘ＝０.８、０.９のものを合成するために、高純度
のＬｎ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、ＢａＣＯ3およびＣｕＯの各粉
末を（１−Ｘ）／２：Ｘ／６：２：４のモル比で秤量・
混合し、空気中で１１５３Ｋ（８８０℃）、３６時間仮
焼した後、毎分１ｌの酸素気流中、１１７３Ｋ（９００
℃）で粉砕・混合、圧縮成形を繰り返しながら全体で１
１０時間の二次仮焼および焼結を行なった。最後に、高
酸素分圧を有するＡｒ８０％・酸素２０％の混合ガス中
で４０時間熱処理をした。
【００２７】ここで、全てのＬｎ元素、Ｘの値に対し
て、酸素分圧、処理温度と目視または粉末Ｘ線回折によ
る熱処理後の試料の状態を表１に示す。
て、酸素分圧、処理温度と目視または粉末Ｘ線回折によ
る熱処理後の試料の状態を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】全てのＬｎ元素、Ｘの値に対し、熱処理後
の状態はほとんど同じであった。この表１から、酸素分
圧を縦軸にとり、処理温度の逆数を横軸にとって熱処理
後の状態をプロットすると、全てのＬｎ元素、Ｘ＝０.
８、０.９に対して共通であり、第２図のようになる。
第２図において、○印は第１図のような構造の本発明の
層状銅酸化物がほとんど不純物なく得られた条件、×印
は試料が幾分溶融し、第１図のような構造以外の不純物
ＰｒＢａＯ3、Ｌｎ2Ｂａ4Ｃｕ7Ｏ15-y（０≦ｙ＜１）が
主に現われた条件、◆印は試料が溶融せず、第１図のよ
うな構造以外の不純物ＰｒＢａＯ3、ＢａＣｕＯ2、Ｃｕ
Ｏが主に現われた条件を示す。この結果から、本発明の
製造条件（熱処理条件）を表わす領域は、○印のみを包
括する領域であり、第２図に示す２本の斜め線で囲まれ
る領域（２）である。この領域（２）は、２本の斜め線
上のものも含まれる。この領域を式で表わすと、次式の
数１となる。
の状態はほとんど同じであった。この表１から、酸素分
圧を縦軸にとり、処理温度の逆数を横軸にとって熱処理
後の状態をプロットすると、全てのＬｎ元素、Ｘ＝０.
８、０.９に対して共通であり、第２図のようになる。
第２図において、○印は第１図のような構造の本発明の
層状銅酸化物がほとんど不純物なく得られた条件、×印
は試料が幾分溶融し、第１図のような構造以外の不純物
ＰｒＢａＯ3、Ｌｎ2Ｂａ4Ｃｕ7Ｏ15-y（０≦ｙ＜１）が
主に現われた条件、◆印は試料が溶融せず、第１図のよ
うな構造以外の不純物ＰｒＢａＯ3、ＢａＣｕＯ2、Ｃｕ
Ｏが主に現われた条件を示す。この結果から、本発明の
製造条件（熱処理条件）を表わす領域は、○印のみを包
括する領域であり、第２図に示す２本の斜め線で囲まれ
る領域（２）である。この領域（２）は、２本の斜め線
上のものも含まれる。この領域を式で表わすと、次式の
数１となる。
【００３０】
【数１】−2.542×104T~1＋20.98≦log(PO2)≦−2.602
×104T~1＋21.95 5≦(PO2)≦400 前記数１において、Ｔは合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成
雰囲気の酸素分圧（ｂａｒ）である。
×104T~1＋21.95 5≦(PO2)≦400 前記数１において、Ｔは合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成
雰囲気の酸素分圧（ｂａｒ）である。
【００３１】なお、熱処理時間は４０時間以上であれ
ば、長くしても結晶構造上、大差ないことがわかってい
る。
ば、長くしても結晶構造上、大差ないことがわかってい
る。
【００３２】表１のうちＬｎ＝Ｙ、Ｘ＝０.８で熱処理
条件が酸素分圧１０ｂａｒ、温度１２６９Ｋ（９９６
℃）で得られた試料の粉末Ｘ線回折パターンを第３図に
示す。このパターンから、得られた試料が第１図のよう
なＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造をもつことがわかった。
条件が酸素分圧１０ｂａｒ、温度１２６９Ｋ（９９６
℃）で得られた試料の粉末Ｘ線回折パターンを第３図に
示す。このパターンから、得られた試料が第１図のよう
なＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造をもつことがわかった。
【００３３】さらに、リートベルト解析を行うと、ほと
んどのピークがＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＹをＰｒで８割置換
した物質に属することから、この構造のほぼ単一相均質
試料が得られていることがわかった。格子定数はａ＝
０.３８８ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３ｎｍ
であった。この構造は、ＣｕとＯの二重鎖構造を含み酸
素量は”８”で安定である。
んどのピークがＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＹをＰｒで８割置換
した物質に属することから、この構造のほぼ単一相均質
試料が得られていることがわかった。格子定数はａ＝
０.３８８ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３ｎｍ
であった。この構造は、ＣｕとＯの二重鎖構造を含み酸
素量は”８”で安定である。
【００３４】なお、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7の格子定
数は、ａ＝０.３８２ｎｍ、ｂ＝０.３８８ｎｍ、ｃ＝
１.１７ｎｍ（K．Kinoshitaら、Jpn. J. Appl. Phys. V
ol.27No.9 (1988) L1642-1645）であり、ａ、ｂの差は
それぞれ小さく１.６％以下であり、両物質の接合性は
よいことがわかった。電気抵抗率（第４図）と、磁化率
（第５図）のデータからは、４.２〜３００Ｋの温度範
囲でそれぞれゼロ抵抗、反磁性を示さず、この範囲で非
超電導体であることがわかった。
数は、ａ＝０.３８２ｎｍ、ｂ＝０.３８８ｎｍ、ｃ＝
１.１７ｎｍ（K．Kinoshitaら、Jpn. J. Appl. Phys. V
ol.27No.9 (1988) L1642-1645）であり、ａ、ｂの差は
それぞれ小さく１.６％以下であり、両物質の接合性は
よいことがわかった。電気抵抗率（第４図）と、磁化率
（第５図）のデータからは、４.２〜３００Ｋの温度範
囲でそれぞれゼロ抵抗、反磁性を示さず、この範囲で非
超電導体であることがわかった。
【００３５】また、第４図から、電気抵抗率は、本発明
以外の超電導にならない層状銅酸化物に比べ非常に小さ
く、約２０Ｋ以上の温度でほぼ直線的であることを特徴
としている。以上の性質は、他のＬｎ、ｘ＝０.９でも
ほぼ同様である。
以外の超電導にならない層状銅酸化物に比べ非常に小さ
く、約２０Ｋ以上の温度でほぼ直線的であることを特徴
としている。以上の性質は、他のＬｎ、ｘ＝０.９でも
ほぼ同様である。
【００３６】なお、そのとき、格子定数はａ＝０.３８
７〜０.３８９ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３
ｎｍであり、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7の格子定数ａ、ｂとの差
は１.９％以下であり、十分小さい。
７〜０.３８９ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３
ｎｍであり、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7の格子定数ａ、ｂとの差
は１.９％以下であり、十分小さい。
【００３７】〔実施例２〕ここでは、Ｌｎ1-xＰｒxＢａ
2Ｃｕ4Ｏ8をｘ＝０.８に固定し、ＬｎとしてＧｄ、Ｙの
２種類の元素を使用する。つまり、（Ｇｄ1-yＹy）0.2
Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8のｙの値を変えてＧｄ、Ｙの混合
比率を変化させ、実施例１と同様のプロセスで試料を作
製した。ｙの値、高酸素分圧下の熱処理条件（酸素分
圧、処理温度）と、目視または粉末Ｘ線回折による熱処
理後の試料の状態を表２に示す。
2Ｃｕ4Ｏ8をｘ＝０.８に固定し、ＬｎとしてＧｄ、Ｙの
２種類の元素を使用する。つまり、（Ｇｄ1-yＹy）0.2
Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8のｙの値を変えてＧｄ、Ｙの混合
比率を変化させ、実施例１と同様のプロセスで試料を作
製した。ｙの値、高酸素分圧下の熱処理条件（酸素分
圧、処理温度）と、目視または粉末Ｘ線回折による熱処
理後の試料の状態を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】この表２の熱処理条件は第１表のものと同
じである。この表２から、Ｌｎ元素は１種類でも、２種
類でも、また、それらの混合比率によらず、ＹＢａ2Ｃ
ｕ4Ｏ8構造が得られる酸素分圧-処理温度の領域は、第
２図と同じであることがわかる。
じである。この表２から、Ｌｎ元素は１種類でも、２種
類でも、また、それらの混合比率によらず、ＹＢａ2Ｃ
ｕ4Ｏ8構造が得られる酸素分圧-処理温度の領域は、第
２図と同じであることがわかる。
【００４０】また、物性についても、前記実施例１と同
様であり、Ｌｎとしてそれぞれ独立して存在するときの
中間的なものである。これは、Ｌｎとして３種類以上の
元素を使用する場合でも同様であると考えられる。
様であり、Ｌｎとしてそれぞれ独立して存在するときの
中間的なものである。これは、Ｌｎとして３種類以上の
元素を使用する場合でも同様であると考えられる。
【００４１】〔実施例３〕Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
において、ｘ＝１のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8を合成するため
に、高純度のＰｒ6Ｏ11、ＢａＣＯ3およびＣｕＯの各粉
末を（１／６）：２：４のモル比で秤量・混合し、空気
中で１１５３Ｋ（８８０℃）、３６時間仮焼した後、毎
分１ｌの酸素気流中、１１７３Ｋ（９００℃）で粉砕・
混合、圧縮成形を繰り返しながら全体で１１０時間の二
次仮焼および焼結を行った。最後に、高酸素分圧を有す
るＡｒ８０％・酸素２０％の混合ガス中で４０時間熱処
理をした。
において、ｘ＝１のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8を合成するため
に、高純度のＰｒ6Ｏ11、ＢａＣＯ3およびＣｕＯの各粉
末を（１／６）：２：４のモル比で秤量・混合し、空気
中で１１５３Ｋ（８８０℃）、３６時間仮焼した後、毎
分１ｌの酸素気流中、１１７３Ｋ（９００℃）で粉砕・
混合、圧縮成形を繰り返しながら全体で１１０時間の二
次仮焼および焼結を行った。最後に、高酸素分圧を有す
るＡｒ８０％・酸素２０％の混合ガス中で４０時間熱処
理をした。
【００４２】ここで、酸素分圧、処理温度と目視または
粉末Ｘ線回折による熱処理後の試料の状態を表３に示
す。
粉末Ｘ線回折による熱処理後の試料の状態を表３に示
す。
【００４３】
【表３】
【００４４】この表３から、酸素分圧を縦軸により、処
理温度の逆数を横軸にとって熱処理後の状態をプロット
すると、第６図のようになる。この第６図において、○
印は第１図のような構造の本発明の層状銅酸化物がほと
んど不純物なく得られた条件、×印は試料が幾分溶融し
第１図のような構造以外の不純物ＰｒＢａＯ3が主に現
われた条件、◆印は試料が溶融せず、第１図のような構
造以外の不純物ＰｒＢａＯ3、ＢａＣｕＯ2、ＣｕＯが主
に現われた条件を示す。この結果から、本発明の製造条
件（熱処理条件）を表わす領域は、○印のみを包括する
領域であり、第２図に示す２本の斜め線で囲まれる領域
（２）である。この領域（２）は、２本の斜め線上のも
のも含まれる。この領域を式で表わすと、次式の数２と
なる。
理温度の逆数を横軸にとって熱処理後の状態をプロット
すると、第６図のようになる。この第６図において、○
印は第１図のような構造の本発明の層状銅酸化物がほと
んど不純物なく得られた条件、×印は試料が幾分溶融し
第１図のような構造以外の不純物ＰｒＢａＯ3が主に現
われた条件、◆印は試料が溶融せず、第１図のような構
造以外の不純物ＰｒＢａＯ3、ＢａＣｕＯ2、ＣｕＯが主
に現われた条件を示す。この結果から、本発明の製造条
件（熱処理条件）を表わす領域は、○印のみを包括する
領域であり、第２図に示す２本の斜め線で囲まれる領域
（２）である。この領域（２）は、２本の斜め線上のも
のも含まれる。この領域を式で表わすと、次式の数２と
なる。
【００４５】
【数２】−2.595×104T~1＋21.47≦log(PO2)≦−2.614
×104T~1＋21.95 5≦(PO2)≦400 前記数２において、Ｔは合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成
雰囲気の酸素分圧（ｂａｒ）である。
×104T~1＋21.95 5≦(PO2)≦400 前記数２において、Ｔは合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成
雰囲気の酸素分圧（ｂａｒ）である。
【００４６】なお、熱処理時間は４０時間以上であれば
長くしても結晶構造上、大差ないことがわかっている。
第３表の熱処理条件のうち酸素分圧１０ｂａｒ、温度１
２６４Ｋ（９９１℃）で熱処理して得られた試料の粉末
Ｘ線回折パターンを第７図に示す。このパターンから、
得られた試料が第１図のようなＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造を
もつことがわかった。
長くしても結晶構造上、大差ないことがわかっている。
第３表の熱処理条件のうち酸素分圧１０ｂａｒ、温度１
２６４Ｋ（９９１℃）で熱処理して得られた試料の粉末
Ｘ線回折パターンを第７図に示す。このパターンから、
得られた試料が第１図のようなＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造を
もつことがわかった。
【００４７】さらに、リートベルト解析を行うと、ほと
んどのピークがＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＹをＰｒで全置換し
た物質に属することから、この構造のほぼ単一相試料が
得られていることがわかった。また、格子定数はａ＝
０.３８９ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３ｎｍ
であることがわかった。この構造は、ＣｕとＯの二重鎖
構造を含み酸素量は”８”で安定である。
んどのピークがＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＹをＰｒで全置換し
た物質に属することから、この構造のほぼ単一相試料が
得られていることがわかった。また、格子定数はａ＝
０.３８９ｎｍ、ｂ＝０.３９０ｎｍ、ｃ＝２.７３ｎｍ
であることがわかった。この構造は、ＣｕとＯの二重鎖
構造を含み酸素量は”８”で安定である。
【００４８】なお、超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7の格子定
数は、ａ＝０.３８２ｎｍ、ｂ＝０.３８８ｎｍ、ｃ＝
１.１７ｎｍであり、ａ、ｂの差はそれぞれ小さく２％
以下であり、両物質の接合性はよいことがわかった。電
気抵抗率（第８図）と、磁化率（第９図）のデータから
は、４.２〜３００Ｋの温度範囲でそれぞれゼロ抵抗、
反磁性を示さず、この範囲で非超電導体であることがわ
かった。
数は、ａ＝０.３８２ｎｍ、ｂ＝０.３８８ｎｍ、ｃ＝
１.１７ｎｍであり、ａ、ｂの差はそれぞれ小さく２％
以下であり、両物質の接合性はよいことがわかった。電
気抵抗率（第８図）と、磁化率（第９図）のデータから
は、４.２〜３００Ｋの温度範囲でそれぞれゼロ抵抗、
反磁性を示さず、この範囲で非超電導体であることがわ
かった。
【００４９】また、第８図から、電気抵抗率は、他の超
電導にならない層状銅酸化物に比べ非常に小さく、１６
０〜１７０Ｋの温度をはさんで低温領域ではほぼ直線的
で、高温領域ではほぼ一定であることを特徴としてい
る。
電導にならない層状銅酸化物に比べ非常に小さく、１６
０〜１７０Ｋの温度をはさんで低温領域ではほぼ直線的
で、高温領域ではほぼ一定であることを特徴としてい
る。
【００５０】なお、第６図に示すここでの実施例（ｘ＝
１）でのＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造が得られる熱処理条件は
実施例１、２（ｘ＝０.８、０.９）での第２図に示すＹ
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8構造が得られる熱処理条件に含まれる。
つまり、ｘの増加に伴い熱処理条件は狭くなる。また、
ｘ＝１近くではその度合いは急である。
１）でのＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8構造が得られる熱処理条件は
実施例１、２（ｘ＝０.８、０.９）での第２図に示すＹ
Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8構造が得られる熱処理条件に含まれる。
つまり、ｘの増加に伴い熱処理条件は狭くなる。また、
ｘ＝１近くではその度合いは急である。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7と接合性がよく、また、酸素
量が一定な非超電導体Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.
８≦ｘ≦１.０、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ば
れた１種類以上の元素）を提供することができる。特
に、ｘ＝１の場合のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8では均質な非超
電導体を容易につくることができる。また、本発明の層
状銅酸化物は超電導体に挾まれると超電導の近接効果を
発現させる媒体となる。
超電導体ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7と接合性がよく、また、酸素
量が一定な非超電導体Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.
８≦ｘ≦１.０、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ば
れた１種類以上の元素）を提供することができる。特
に、ｘ＝１の場合のＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8では均質な非超
電導体を容易につくることができる。また、本発明の層
状銅酸化物は超電導体に挾まれると超電導の近接効果を
発現させる媒体となる。
【図１】超電導体ＹＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の結晶構造概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明のうち層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2
Ｃｕ4Ｏ8においてＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種類
の元素とし、ｘ＝０.８、０.９としたものの合成領域を
示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図である。
Ｃｕ4Ｏ8においてＬｎをＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種類
の元素とし、ｘ＝０.８、０.９としたものの合成領域を
示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図である。
【図３】酸素分圧１０ｂａｒ、処理温度１２６９Ｋ（９
９６℃）、４０時間の熱処理により得られた本発明のう
ち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ線回折
のパターンである。
９６℃）、４０時間の熱処理により得られた本発明のう
ち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ線回折
のパターンである。
【図４】本発明のうち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2
Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であるこ
とを示す抵抗率と温度の関係を示す図である。
Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であるこ
とを示す抵抗率と温度の関係を示す図である。
【図５】本発明のうち層状銅酸化物Ｙ0.2Ｐｒ0.8Ｂａ2
Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であるこ
とを示す磁化率と温度の関係を示す図である。
Ｃｕ4Ｏ8が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であるこ
とを示す磁化率と温度の関係を示す図である。
【図６】本発明のうち層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2
Ｃｕ4Ｏ8においてｘ＝１としたＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の合
成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図であ
る。
Ｃｕ4Ｏ8においてｘ＝１としたＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の合
成領域を示す酸素分圧と処理温度の関係を示す図であ
る。
【図７】酸素分圧１０ｂａｒ、処理温度１２６４Ｋ（９
９１℃）、４０時間の熱処理により得られた本発明のう
ち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ線回折のパター
ンである。
９１℃）、４０時間の熱処理により得られた本発明のう
ち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8のＸ線回折のパター
ンである。
【図８】本発明のうち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であることを示す
抵抗率と温度の関係を示す図である。
が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であることを示す
抵抗率と温度の関係を示す図である。
【図９】本発明のうち層状銅酸化物ＰｒＢａ2Ｃｕ4Ｏ8
が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であることを示す
磁化率と温度の関係を示す図である。
が４.２Ｋの温度以上では非超電導体であることを示す
磁化率と温度の関係を示す図である。
１…Ｙ ２…Ｃｕ ３…各格子点上でＯ ４…Ｂａ
フロントページの続き (72)発明者 清地 宣明 東京都江東区東雲一丁目14番３ 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 安達 成司 東京都江東区東雲一丁目14番３ 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 山内 尚雄 東京都江東区東雲一丁目14番３ 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8（０.８≦ｘ
≦１.０）の化学組成式で表わされ、ＬｎがＮｄ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕのうちから選ばれた１種類以上の元素であり、Ａ-
ＣｕＯ2-ＢａＯ-ＣｕＯ-ＣｕＯ-ＢａＯ-ＣｕＯ2の７原
子層（ＡはＰｒまたはＬｎ）が前記配列順序で積み重な
った結晶構造を有することを特徴とする層状銅酸化物。 - 【請求項２】 Ｌｎ（ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選
ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬｎ：
Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.８≦ｘ≦
０.９）のモル比で含む酸化物を、−２.５４２×１０4
Ｔ~1＋２０.９８≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２.６０２×１
０4Ｔ~1＋２１.９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは合
成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法。 - 【請求項３】 Ｌｎ（ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｄｙ、Ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちから選
ばれた１種類以上の元素）、Ｐｒ、Ｂａ、ＣｕをＬｎ：
Ｐｒ：Ｂａ：Ｃｕ＝１−ｘ：ｘ：２：４（０.９＜ｘ≦
１.０）のモル比で含む酸化物を、−２．５９５×１０4
Ｔ~1＋２１．４７≦ｌｏｇ（ＰＯ2）≦−２．６１４×
１０4Ｔ~1＋２１．９５、５≦（ＰＯ2）≦４００〔Ｔは
合成温度（Ｋ）、ＰＯ2は合成雰囲気の酸素分圧（ｂａ
ｒ）〕で表わされる条件で熱処理することを特徴とする
層状銅酸化物Ｌｎ1-xＰｒxＢａ2Ｃｕ4Ｏ8の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14426794A JP3681768B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 層状銅酸化物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14426794A JP3681768B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 層状銅酸化物およびその製造方法 |
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| JP (1) | JP3681768B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230265B2 (en) | 2005-05-16 | 2007-06-12 | International Business Machines Corporation | Spin-polarization devices using rare earth-transition metal alloys |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP14426794A patent/JP3681768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230265B2 (en) | 2005-05-16 | 2007-06-12 | International Business Machines Corporation | Spin-polarization devices using rare earth-transition metal alloys |
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