JPH0825742B2 - 超電導材料の作製方法 - Google Patents
超電導材料の作製方法Info
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- JPH0825742B2 JPH0825742B2 JP62134239A JP13423987A JPH0825742B2 JP H0825742 B2 JPH0825742 B2 JP H0825742B2 JP 62134239 A JP62134239 A JP 62134239A JP 13423987 A JP13423987 A JP 13423987A JP H0825742 B2 JPH0825742 B2 JP H0825742B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は超電導材料の作製方法に関する。より詳細に
は、高い超電導臨界温度を有し、優れた超電導特性を持
つ超電導材料の作製方法に関する。
は、高い超電導臨界温度を有し、優れた超電導特性を持
つ超電導材料の作製方法に関する。
従来の技術 電子の相転移であるといわれる超電導現象は、特定の
条件下で導体の電気抵抗が零の状態となり完全な反磁性
を示す現象である。即ち、超電導下では、超電導体に電
流を流しても電力損失が全く無く、密度の高い電流が永
久に流れ続ける。例えば、超電導技術を電力送電に応用
すれば、現在送電に伴って生じているといわれる約７％
の送電損失を大幅に減少できる。また、高磁場発生用電
磁石としての応用は、例えば、発電技術の分野ではMHD
発電、電動機等と共に、開発に発電量以上の電力を消費
するともいわれる核融合反応の実現を有利に促進する技
術として期待されている。また磁気浮上列車、電磁気推
進船舶等の動力として、更に、計測・医療の分野でもNM
R、π中間子治療、高エネルギー物理実験装置などへの
利用が期待されている。
条件下で導体の電気抵抗が零の状態となり完全な反磁性
を示す現象である。即ち、超電導下では、超電導体に電
流を流しても電力損失が全く無く、密度の高い電流が永
久に流れ続ける。例えば、超電導技術を電力送電に応用
すれば、現在送電に伴って生じているといわれる約７％
の送電損失を大幅に減少できる。また、高磁場発生用電
磁石としての応用は、例えば、発電技術の分野ではMHD
発電、電動機等と共に、開発に発電量以上の電力を消費
するともいわれる核融合反応の実現を有利に促進する技
術として期待されている。また磁気浮上列車、電磁気推
進船舶等の動力として、更に、計測・医療の分野でもNM
R、π中間子治療、高エネルギー物理実験装置などへの
利用が期待されている。
一方、様々な努力にもかかわらず、超電導材料の超電
導臨界温度Tcは長期間に亘ってNb3Geの23Kを越えること
ができなかったが、昨年未来、〔La,Ba〕2CuO4または
〔La,Sr〕2CuO4等のK2NiF4型酸化物の焼結材が高いTCを
もつ超電導材料として発見され、非低温超電導を実現す
る可能性が大きく高まっている。これらの物質では、30
乃至50Kという従来に比べて飛躍的に高いTCが観測さ
れ、70K以上のTCも観測されている。
導臨界温度Tcは長期間に亘ってNb3Geの23Kを越えること
ができなかったが、昨年未来、〔La,Ba〕2CuO4または
〔La,Sr〕2CuO4等のK2NiF4型酸化物の焼結材が高いTCを
もつ超電導材料として発見され、非低温超電導を実現す
る可能性が大きく高まっている。これらの物質では、30
乃至50Kという従来に比べて飛躍的に高いTCが観測さ
れ、70K以上のTCも観測されている。
これらの酸化物超電導体を製造する方法として、バル
クのものは焼結、薄膜はスパッタリング等の物理蒸着が
一般的に使用されており、いずれの場合も特性を向上さ
せるため、通常得られた酸化物超電導体に対して酸素含
有雰囲気中で熱処理を行う。
クのものは焼結、薄膜はスパッタリング等の物理蒸着が
一般的に使用されており、いずれの場合も特性を向上さ
せるため、通常得られた酸化物超電導体に対して酸素含
有雰囲気中で熱処理を行う。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これまでのところ得られる酸化物超電
導材料の超電導特性は、非常に不安定なものであり、ま
た、超電導現象が始まる温度と電気抵抗が完全に０とな
る温度Tcfとの差（ΔＴ）も大きかった。
導材料の超電導特性は、非常に不安定なものであり、ま
た、超電導現象が始まる温度と電気抵抗が完全に０とな
る温度Tcfとの差（ΔＴ）も大きかった。
従って、本発明の目的は上記問題を解決し、高Tcでか
つ安定した超電導特性を持つ優れた特性の超電導材料の
作製方法を提供するものである。
つ安定した超電導特性を持つ優れた特性の超電導材料の
作製方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記した問題点を解決するため種々の実験、検討を繰
り返した結果、本発明は完成されたものであり、本発明
に従うと、Ｙおよび希土類元素からなる群から選択され
た１種の元素α、周期律表II a族元素から選択された１
種の元素βおよびCuを含有する原料酸化物をオゾンを含
む雰囲気中で熱処理して酸化物超電導体を生成すること
を特徴とする超電導材料の作製方法が提供される。
り返した結果、本発明は完成されたものであり、本発明
に従うと、Ｙおよび希土類元素からなる群から選択され
た１種の元素α、周期律表II a族元素から選択された１
種の元素βおよびCuを含有する原料酸化物をオゾンを含
む雰囲気中で熱処理して酸化物超電導体を生成すること
を特徴とする超電導材料の作製方法が提供される。
作用 本発明は、超電導体の原料酸化物をオゾンを含む雰囲
気中で熱処理し、特性の優れた酸化物超電導体を得ると
ころにその主要な特徴がある。
気中で熱処理し、特性の優れた酸化物超電導体を得ると
ころにその主要な特徴がある。
上記酸化物超電導体または／および原料酸化物は、 一般式：（α1-xβｘ）CuyOz （但し、α、βは、上記定義の元素であり、ｘはα＋β
に対するβの原子比で、0.03≦ｘ≦0.96であり、ｙおよ
びｚは（α1-xβｘ）を１とした場合に0.4≦ｙ≦3.0、
１≦ｚ≦５となる原子比である） で表される組成の酸化物であるのが好ましく、例えばＹ
−Ba−Cu−Ｏ系の場合には Y1Ba2Cu3O7-x、 を主体とする混合相と考えられる。
に対するβの原子比で、0.03≦ｘ≦0.96であり、ｙおよ
びｚは（α1-xβｘ）を１とした場合に0.4≦ｙ≦3.0、
１≦ｚ≦５となる原子比である） で表される組成の酸化物であるのが好ましく、例えばＹ
−Ba−Cu−Ｏ系の場合には Y1Ba2Cu3O7-x、 を主体とする混合相と考えられる。
上記酸化物超電導体または／および原料酸化物はペロ
ブスカイト型酸化物または擬似ペロブスカイト型酸化物
であることが好ましい。擬似ペロブスカイトとはペロブ
スカイトに類似した構造をいい、例えば酸素欠損ペロブ
スカイト型、オルソロンビック型等を含むものである。
ブスカイト型酸化物または擬似ペロブスカイト型酸化物
であることが好ましい。擬似ペロブスカイトとはペロブ
スカイトに類似した構造をいい、例えば酸素欠損ペロブ
スカイト型、オルソロンビック型等を含むものである。
本発明で使用する原料酸化物に含まれる元素の組み合
わせとしては、Ｙ、BaおよびCuからなる組み合わせ、L
a、BaおよびCuからなる組み合わせ、およびLa、Srおよ
びCuからなる組み合わせが好ましい。
わせとしては、Ｙ、BaおよびCuからなる組み合わせ、L
a、BaおよびCuからなる組み合わせ、およびLa、Srおよ
びCuからなる組み合わせが好ましい。
また、本発明の方法で使用する原料酸化物のαとβの
原子比は、上記α、βの種類に応じて適宜選択できる。
すなわち、Ｙ−Ba、La−Ba、La−Sr系の場合にはそれぞ
れBa/（Ｙ＋Ba）は0.06〜0.94であることが好ましく、
0.6〜0.9であることがさらに好ましく、Ba/（La＋Ba）
は0.04〜0.96であることが好ましく、さらに0.08〜0.45
であることがさらに好ましく、Sr/（La＋Sr）は0.03〜
0.95の範囲であることが好ましく、0.05〜0.1であるこ
とがさらに好ましい。原料酸化物の原子比が上記の範囲
からはずれた場合には、得られる酸化物超電導体の結晶
構造、酸素欠損等が所望のものと異なってしまうせい
か、Tcが低い。
原子比は、上記α、βの種類に応じて適宜選択できる。
すなわち、Ｙ−Ba、La−Ba、La−Sr系の場合にはそれぞ
れBa/（Ｙ＋Ba）は0.06〜0.94であることが好ましく、
0.6〜0.9であることがさらに好ましく、Ba/（La＋Ba）
は0.04〜0.96であることが好ましく、さらに0.08〜0.45
であることがさらに好ましく、Sr/（La＋Sr）は0.03〜
0.95の範囲であることが好ましく、0.05〜0.1であるこ
とがさらに好ましい。原料酸化物の原子比が上記の範囲
からはずれた場合には、得られる酸化物超電導体の結晶
構造、酸素欠損等が所望のものと異なってしまうせい
か、Tcが低い。
本発明の方法従うと、原料酸化物をオゾンを含む雰囲
気中で熱処理する。本発明者等の知見によれば、焼結ま
たは物理蒸着で作製し、その後酸素含有雰囲気で熱処理
して得た従来の酸化物超電導体は、結晶中の酸素が不足
するため結晶構造、酸素欠損等が不適当であり、Tcが低
く超電導特性も不安定となる。従って、超電導特性を向
上させるためには、何らかの方法で酸素を補う必要があ
る。
気中で熱処理する。本発明者等の知見によれば、焼結ま
たは物理蒸着で作製し、その後酸素含有雰囲気で熱処理
して得た従来の酸化物超電導体は、結晶中の酸素が不足
するため結晶構造、酸素欠損等が不適当であり、Tcが低
く超電導特性も不安定となる。従って、超電導特性を向
上させるためには、何らかの方法で酸素を補う必要があ
る。
本発明の方法に従うと、熱処理を単なる酸素含有雰囲
気ではなく、オゾンを含む雰囲気中で行う。オゾンは酸
素に比較すると活性が高いので、結晶中により取り込ま
れやすい。ゆえに、従来の製法よりも優れた超電導特性
を持つ酸化物超電導体を作製することが可能になった。
気ではなく、オゾンを含む雰囲気中で行う。オゾンは酸
素に比較すると活性が高いので、結晶中により取り込ま
れやすい。ゆえに、従来の製法よりも優れた超電導特性
を持つ酸化物超電導体を作製することが可能になった。
この熱処理は、オゾンを含む酸素雰囲気中で行うこと
が、より好ましく、その場合オゾン分圧は10Torr以上で
あることが好ましい。
が、より好ましく、その場合オゾン分圧は10Torr以上で
あることが好ましい。
オゾンの発生手段は、熱処理を行う酸化物の形状、大
きさ、またそれに伴って決まる加熱炉の形状、大きさ、
構造等によりコロナ放電等の無声放電による方法、紫外
線を照射する方法等から選択することが可能である。
きさ、またそれに伴って決まる加熱炉の形状、大きさ、
構造等によりコロナ放電等の無声放電による方法、紫外
線を照射する方法等から選択することが可能である。
さらに、熱処理時、酸化物は高温であるので取り込ま
れたオゾンは酸素となり拡散し、酸化物の結晶構造が改
善され、均一性を向上させるとともに、酸素欠損が適正
になる。この際、加熱温度は500℃〜1050℃が好まし
く、この熱処理には10℃／分以下の冷却速度で徐冷する
過程、100℃／分以上の冷却速度で急冷する過程が含ま
れることが好ましい。
れたオゾンは酸素となり拡散し、酸化物の結晶構造が改
善され、均一性を向上させるとともに、酸素欠損が適正
になる。この際、加熱温度は500℃〜1050℃が好まし
く、この熱処理には10℃／分以下の冷却速度で徐冷する
過程、100℃／分以上の冷却速度で急冷する過程が含ま
れることが好ましい。
また、本発明の好ましい態様によると、上記熱処理に
はオゾン中での冷却過程が含まれる。この冷却方法によ
り、従来冷却中に遊離していた酸素を結晶中に固定する
ことができ、酸素リッチな好ましい結晶を得ることがで
きる。
はオゾン中での冷却過程が含まれる。この冷却方法によ
り、従来冷却中に遊離していた酸素を結晶中に固定する
ことができ、酸素リッチな好ましい結晶を得ることがで
きる。
さらに、本発明の方法による熱処理によって、焼結ま
たは蒸着時の条件が悪く結晶中の酸素が不足し、酸素欠
損が過剰となって超電導性を示さない酸化物に酸素を補
い、超電導体に変態させることも可能である。
たは蒸着時の条件が悪く結晶中の酸素が不足し、酸素欠
損が過剰となって超電導性を示さない酸化物に酸素を補
い、超電導体に変態させることも可能である。
次に本発明の方法を実施するために用いる装置につい
て説明する。第１図および第２図は、本発明の方法によ
る超電導酸化物材料の作製に用いたオゾン炉の概略図で
ある。
て説明する。第１図および第２図は、本発明の方法によ
る超電導酸化物材料の作製に用いたオゾン炉の概略図で
ある。
第１図に示す装置は、チャンバ１、チャンバ１に取り
つけられた電極２、原料酸化物３、ヒータ４とから主に
構成されている。チャンバ１は排気孔７を介して真空ポ
ンプ（不図示）に接続され、内部を真空にすることがで
きる。
つけられた電極２、原料酸化物３、ヒータ４とから主に
構成されている。チャンバ１は排気孔７を介して真空ポ
ンプ（不図示）に接続され、内部を真空にすることがで
きる。
さらにチャンバ１には、雰囲気ガスの導入孔６が取り
つけられている。
つけられている。
本装置を用い、本発明の方法を実現する手順を以下に
説明する。まず、原料酸化物３を取りつけたチャンバ１
を排気し、真空にする。次いで、チャンバ１内にO2ガス
を導入し、電極２に直流電圧をかけ、オゾンを発生させ
る。それから、ヒータ４に通電し、熱処理を行う。
説明する。まず、原料酸化物３を取りつけたチャンバ１
を排気し、真空にする。次いで、チャンバ１内にO2ガス
を導入し、電極２に直流電圧をかけ、オゾンを発生させ
る。それから、ヒータ４に通電し、熱処理を行う。
第２図に示す装置は、特に原料酸化物が薄膜である場
合に適する装置であり、チャンバ８、チャンバ８に取り
つけられた紫外線を透過する石英ガラス等でできている
入射窓９、入射窓に対向してチャンバ８内に取りつけら
れた原料酸化物10、原料酸化物を加熱するヒータ11とチ
ャンバ８の入射窓９を介してチャンバ８内に紫外線を照
射する光源12から主に構成されている。チャンバ８は、
排気孔14を介して真空ポンプ（不図示）に接続され、内
部を真空にすることができる。
合に適する装置であり、チャンバ８、チャンバ８に取り
つけられた紫外線を透過する石英ガラス等でできている
入射窓９、入射窓に対向してチャンバ８内に取りつけら
れた原料酸化物10、原料酸化物を加熱するヒータ11とチ
ャンバ８の入射窓９を介してチャンバ８内に紫外線を照
射する光源12から主に構成されている。チャンバ８は、
排気孔14を介して真空ポンプ（不図示）に接続され、内
部を真空にすることができる。
本装置を用いて、本発明の方法を実施するには以下の
手順による。原料酸化物10を取りつけたチャンバ８を真
空に排気する。O2ガスをチャンバ８内に導入し、光源12
から紫外線を照射してオゾンを発生させる。ヒータ11に
通電し、熱処理を行う。
手順による。原料酸化物10を取りつけたチャンバ８を真
空に排気する。O2ガスをチャンバ８内に導入し、光源12
から紫外線を照射してオゾンを発生させる。ヒータ11に
通電し、熱処理を行う。
実施例 以下に本発明を実施例により説明するが、本発明の技
術的範囲はこれらの実施例に何等制限されるものではな
いことは勿論である。
術的範囲はこれらの実施例に何等制限されるものではな
いことは勿論である。
第１図に示したオゾンを用いて超電導材料を作製し
た。
た。
各実施例の作製条件は第１表に示す通りである。
実施例１ 原料酸化物として、Y2O3、BaCO3をY:Baのモル比1:2で
混合し、CuOをY:Ba:Cuのモル比が1:2:3となる量よりも1
0重量％過剰に混合し、880℃で仮焼結後、940℃焼結し
て得たYBa2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。ブロック大
きさは20×30×3mmである。
混合し、CuOをY:Ba:Cuのモル比が1:2:3となる量よりも1
0重量％過剰に混合し、880℃で仮焼結後、940℃焼結し
て得たYBa2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。ブロック大
きさは20×30×3mmである。
チャンバ内に、上記酸化物を装着し、次いでチャンバ
内を１×10-2Torr以下の真空に排気してから、１気圧の
O2を導入した。電極に30kVの直流高電圧を印加し、加熱
速度15℃／分で常温から900℃まで加熱、３時間その温
度を保ち、８℃／分の冷却速度で冷却した。
内を１×10-2Torr以下の真空に排気してから、１気圧の
O2を導入した。電極に30kVの直流高電圧を印加し、加熱
速度15℃／分で常温から900℃まで加熱、３時間その温
度を保ち、８℃／分の冷却速度で冷却した。
比較のため、１気圧の酸素雰囲気中で、全く同様に熱
処理を行った。
処理を行った。
次いで、得られた各々の酸化物の抵抗を測定するため
サンプルを作製した。抵抗測定を行うサンプルは、作製
した酸化物の両端部分に、さらに真空蒸着で一対のAl電
極を形成し、このAl電極にリード線をハンダ付けした。
サンプルを作製した。抵抗測定を行うサンプルは、作製
した酸化物の両端部分に、さらに真空蒸着で一対のAl電
極を形成し、このAl電極にリード線をハンダ付けした。
熱処理条件と得られたTc、Tcf（電気抵抗が完全に０
になる温度）の計測結果を併せて第１表に示す。
になる温度）の計測結果を併せて第１表に示す。
実施例２ 原料酸化物として、La2O3、BaCO3をLa:Baのモル比1:2
で混合し、CuOをLa:Ba:Cuのモル比が1:2:3となる量より
も10重量％過剰に混合し、870℃で仮焼結し、955℃焼結
して得たLaBa2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。熱処理の
手順は実施例１と同様である。
で混合し、CuOをLa:Ba:Cuのモル比が1:2:3となる量より
も10重量％過剰に混合し、870℃で仮焼結し、955℃焼結
して得たLaBa2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。熱処理の
手順は実施例１と同様である。
比較のため、１気圧の酸素雰囲気中で、全く同様に熱
処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、Tcfの測
定を行った。
処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、Tcfの測
定を行った。
熱処理条件と得られたTc、Tcfの計測結果を併せて第
１表に示す。
１表に示す。
実施例３ 原料酸化物として、La2O3、SrCO3をLa:Srのモル比1:2
で混合し、CuOをLa:Sr:Cuのモル比が1:2:3となる量より
も10重量％過剰に混合し、850℃で仮焼結し、935℃焼結
して得たLaSr2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。熱処理の
手順は実施例１と同様である。
で混合し、CuOをLa:Sr:Cuのモル比が1:2:3となる量より
も10重量％過剰に混合し、850℃で仮焼結し、935℃焼結
して得たLaSr2Cu3O7焼結体ブロックを用いた。熱処理の
手順は実施例１と同様である。
比較のため、１気圧の酸素雰囲気中で、全く同様に熱
処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、Tcfの測
定を行った。
処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、Tcfの測
定を行った。
熱処理条件と得られたTc、Tcfの計測結果を併せて第
１表に示す。
１表に示す。
実施例４ 実施例１で使用した原料酸化物をターゲットとして、
スパッタリングによりSrTiO3基板上に作製した酸化物薄
膜を第２図に示す装置を用いて熱処理した。薄膜は、５
×8mmで厚さが３μｍである。光源としては、低圧水銀
ランプを用い、入射窓は石英ガラスを用いた。チャンバ
内を真空に排気した後、１気圧のO2を導入し低圧水銀ラ
ンプを照射した。加熱速度10℃／分で常温から930℃ま
で加熱、８時間その温度を保ち、５℃／分の冷却速度で
冷却した。比較のため、１気圧の酸素雰囲気中で、全く
同様に熱処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、
Tcfの測定を行った。
スパッタリングによりSrTiO3基板上に作製した酸化物薄
膜を第２図に示す装置を用いて熱処理した。薄膜は、５
×8mmで厚さが３μｍである。光源としては、低圧水銀
ランプを用い、入射窓は石英ガラスを用いた。チャンバ
内を真空に排気した後、１気圧のO2を導入し低圧水銀ラ
ンプを照射した。加熱速度10℃／分で常温から930℃ま
で加熱、８時間その温度を保ち、５℃／分の冷却速度で
冷却した。比較のため、１気圧の酸素雰囲気中で、全く
同様に熱処理を行い、それぞれのサンプルについてTc、
Tcfの測定を行った。
熱処理条件と得られたTc、Tcfの計測結果を併せて第
１表に示す。
１表に示す。
実施例５ 原料酸化物として、実施例１と同様な材料を用いて、
840℃で１回だけ焼結した酸化物超電導体の焼結体ブロ
ックを用いた。この原料酸化物は、超電導性を示さなか
ったが、第１図の装置を用いて1.5気圧のO2ガスを導入
し、40kVの直流電圧をかけて発生したO2オゾン中で第１
表に示す熱処理を行ったところ超電導体となった。
840℃で１回だけ焼結した酸化物超電導体の焼結体ブロ
ックを用いた。この原料酸化物は、超電導性を示さなか
ったが、第１図の装置を用いて1.5気圧のO2ガスを導入
し、40kVの直流電圧をかけて発生したO2オゾン中で第１
表に示す熱処理を行ったところ超電導体となった。
熱処理条件と得られたTc、Tcfの計測結果を併せて第
１表に示す。
１表に示す。
この結果、本発明の方法により酸化物の結晶構造、酸
素濃度を適正に制御し、優れた特性を持つ超電導酸化物
が作製できることがわかった。また、焼結条件が不適当
なために結晶中に酸素が不足し、超電導性を示さなかっ
た酸化物を超電導体に変態させ得ることも立証された。
素濃度を適正に制御し、優れた特性を持つ超電導酸化物
が作製できることがわかった。また、焼結条件が不適当
なために結晶中に酸素が不足し、超電導性を示さなかっ
た酸化物を超電導体に変態させ得ることも立証された。
発明の効果 以上詳述のように、本発明の方法によって得られた超
電導材料は、従来の方法で作製されたものに較べ、高い
Tc並びにTcfを示すと共に、安定な超電導特性を持って
いる。
電導材料は、従来の方法で作製されたものに較べ、高い
Tc並びにTcfを示すと共に、安定な超電導特性を持って
いる。
これは、本発明の特徴的な作製方法に従って、超電導
を担っていると考えられる、ペロブスカイト型または擬
似ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物が生成する
条件を構成することによって、得られたものである。
を担っていると考えられる、ペロブスカイト型または擬
似ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物が生成する
条件を構成することによって、得られたものである。
また、焼結条件等が不適当なために酸素が不足し、超
電導性を示さない材料も本発明の方法による熱処理によ
り、超電導性を持つようになる。このため、従来よりも
焼結、物理蒸着時の条件が緩和され、酸化物超電導材料
の量産性が向上する。
電導性を示さない材料も本発明の方法による熱処理によ
り、超電導性を持つようになる。このため、従来よりも
焼結、物理蒸着時の条件が緩和され、酸化物超電導材料
の量産性が向上する。
第１図は本発明の方法を実施するのに用いるオゾン炉の
一例の概略図であり、 第２図は別な例の概略図である。 （主な参照番号） １……チャンバ、２……電極、 ３……原料酸化物、４……ヒータ ５……電源、６……ガス導入孔、 ７……排気孔、８……チャンバ、 ９……入射窓、10……原料酸化物、 11……ヒータ、12……光源、 13……ガス導入孔、14……排気孔、
一例の概略図であり、 第２図は別な例の概略図である。 （主な参照番号） １……チャンバ、２……電極、 ３……原料酸化物、４……ヒータ ５……電源、６……ガス導入孔、 ７……排気孔、８……チャンバ、 ９……入射窓、10……原料酸化物、 11……ヒータ、12……光源、 13……ガス導入孔、14……排気孔、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢津 修示 兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 上代 哲司 兵庫県伊丹市昆陽北１丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (27)
- 【請求項１】Ｙおよび希土類元素からなる群から選択さ
れた１種の元素α、周期律表II a族元素から選択された
１種の元素βおよびCuを含有する原料酸化物をオゾンを
含む雰囲気中で熱処理して酸化物超電導体を生成するこ
とを特徴とする超電導材料の作製方法。 - 【請求項２】上記酸化物超電導体または／および原料酸
化物が、 一般式：（α1-xβｘ）CuyOz （但し、α、βは、上記定義の元素であり、ｘはα＋β
に対するβの原子比で、0.03≦ｘ≦0.96であり、ｙおよ
びｚは（α1-xβｘ）を１とした場合に0.4≦ｙ≦3.0、
１≦ｚ≦５となる原子比である） で表される組成の酸化物であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項３】上記酸化物超電導体または／および原料酸
化物が、ペロブスカイト型または擬似ペロブスカイト型
酸化物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項４】上記原料酸化物が、Ｙ、BaおよびCuの酸化
物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して250
〜1200℃の温度で仮焼結したものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載
の超電導材料の作製方法。 - 【請求項５】上記原料酸化物が、Ｙ、BaおよびCuの酸化
物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮焼
結後、700〜1500℃の範囲の温度で本焼結したものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項のい
ずれか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項６】上記原料酸化物が、Ｙ、BaおよびCuの酸化
物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して250
〜1200℃の温度で仮焼結したものを蒸着源として物理蒸
着したものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第３項のいずれか１項に記載の超電導材料の作製方
法。 - 【請求項７】上記原料酸化物が、Ｙ、BaおよびCuの酸化
物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮焼
結後、700〜1500℃の範囲の温度で本焼結したものを蒸
着源として物理蒸着したものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の超
電導材料の作製方法。 - 【請求項８】上記酸化物超電導体または／および原料酸
化物の原子比Ba/（Ｙ＋Ba）が0.06〜0.94の範囲である
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項〜第７項のいず
れか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項９】上記酸化物超電導体または／および原料酸
化物の原子比Ba/（Ｙ＋Ba）が0.6〜0.9であることを特
徴とする特許請求の範囲第８項に記載の超電導材料の作
製方法。 - 【請求項１０】上記原料酸化物が、La、BaおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して22
0〜1230℃の温度で仮焼結したものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記
載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項１１】上記原料酸化物が、La、BaおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮
焼結後、650〜1580℃の範囲の温度で本焼結したもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の
いずれか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項１２】上記原料酸化物が、La、BaおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して22
0〜1230℃の温度で仮焼結したものを蒸着源として物理
蒸着したものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第３項のいずれか１項に記載の超電導材料の作製
方法。 - 【請求項１３】上記原料酸化物が、La、BaおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮
焼結後、650〜1580℃の範囲の温度で本焼結したものを
蒸着源として物理蒸着したものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の
超電導材料の作製方法。 - 【請求項１４】上記酸化物超電導体または／および原料
酸化物の原子比Ba/（La＋Ba）が0.04〜0.96の範囲であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第10項〜第13項のい
ずれか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項１５】上記酸化物超電導体または／および原料
酸化物の原子比Ba/（La＋Ba）が0.08〜0.45であること
を特徴とする特許請求の範囲第14項に記載の超電導材料
の作製方法。 - 【請求項１６】上記原料酸化物が、La、SrおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して23
4〜1260℃の温度で仮焼結したものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記
載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項１７】上記原料酸化物が、La、SrおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮
焼結後、680〜1530℃の範囲の温度で本焼結したもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の
いずれか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項１８】上記原料酸化物が、La、SrおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して23
4〜1260℃の温度で仮焼結したものを蒸着源として物理
蒸着したものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第３項のいずれか１項に記載の超電導材料の作製
方法。 - 【請求項１９】上記原料酸化物が、La、SrおよびCuの酸
化物、炭酸塩、硝酸塩または硫酸塩の粉末を混合して仮
焼結後、680〜1530℃の範囲の温度で本焼結したものを
蒸着源として物理蒸着したものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の
超電導材料の作製方法。 - 【請求項２０】上記酸化物超電導体または／および原料
酸化物の原子比Sr/（La＋Sr）が0.03〜0.95の範囲であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第16項〜第19項のい
ずれか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項２１】上記酸化物超電導体または／および原料
酸化物の原子比Sr/（La＋Sr）が0.05〜0.1であることを
特徴とする特許請求の範囲第20項に記載の超電導材料の
作製方法。 - 【請求項２２】オゾンを含む酸素雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第21項のいず
れか１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項２３】上記オゾン分圧が、10Torr以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第22項のいずれ
か１項に記載の超電導材料の作製方法。 - 【請求項２４】上記熱処理が、500℃〜1500℃の範囲に
おける加熱処理を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項〜第23項のいずれか１項に記載の超電導材料の作
製方法。 - 【請求項２５】上記熱処理が、オゾンを含む雰囲気中で
冷却する過程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第24項のいずれか１項に記載の超電導材料の作製
方法。 - 【請求項２６】上記熱処理が、10℃／分以下の冷却速度
で徐冷する過程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項〜第25項のいずれか１項に記載の超電導材料の作
製方法。 - 【請求項２７】上記熱処理が、100℃／分以上の冷却速
度で急冷する過程を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１項〜第26項のいずれか１項に記載の超電導材料の
作製方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62134239A JPH0825742B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 超電導材料の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62134239A JPH0825742B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 超電導材料の作製方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297203A JPS63297203A (ja) | 1988-12-05 |
| JPH0825742B2 true JPH0825742B2 (ja) | 1996-03-13 |
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|---|---|---|---|
| JP62134239A Expired - Fee Related JPH0825742B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 超電導材料の作製方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0825742B2 (ja) |
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| JP2013136816A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Fujikura Ltd | 超電導薄膜作製用ターゲットの製造方法、超電導薄膜作製用ターゲット、酸化物超電導導体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62134239A patent/JPH0825742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63297203A (ja) | 1988-12-05 |
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