JPS63233066A - 超電導体の製造方法 - Google Patents
超電導体の製造方法Info
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- JPS63233066A JPS63233066A JP62067111A JP6711187A JPS63233066A JP S63233066 A JPS63233066 A JP S63233066A JP 62067111 A JP62067111 A JP 62067111A JP 6711187 A JP6711187 A JP 6711187A JP S63233066 A JPS63233066 A JP S63233066A
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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)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、例えば超電導マグネット用ワイヤ、・
送電線等の超電導線材、ジョセフソン素子、超電導記憶
素子等の超電導デバイスなどに用いられる超電導体の製
造方法に関する。
素子等の超電導デバイスなどに用いられる超電導体の製
造方法に関する。
「従来技術とその問題点」
近時、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度（
’ｌ’ｃ）が極めて高い酸化物系の超電導材料が種々発
見されつつある。そして、このような超電導材料を用い
て酸化物系の超電導体を製造するには、従来、例えば高
周波スパッタ法等の薄膜形成法により基板上に薄膜状の
超電導体を形成する方法が採られている。
’ｌ’ｃ）が極めて高い酸化物系の超電導材料が種々発
見されつつある。そして、このような超電導材料を用い
て酸化物系の超電導体を製造するには、従来、例えば高
周波スパッタ法等の薄膜形成法により基板上に薄膜状の
超電導体を形成する方法が採られている。
ところが、このようにして得られた超電導体は、化合量
論的な組成比より酸素原子ｍが少ないものとなり易い。
論的な組成比より酸素原子ｍが少ないものとなり易い。
これは、製造工程中に、酸素原子由来の空格子点か多数
形成されたことを意味している。そして、このような空
格子点が多数形成された超電導体では、その臨界温度、
臨界電流密度などが高くならず、そのため満足すべき超
電導特性が得られない不都合がある。
形成されたことを意味している。そして、このような空
格子点が多数形成された超電導体では、その臨界温度、
臨界電流密度などが高くならず、そのため満足すべき超
電導特性が得られない不都合がある。
そこで、上記のような不都合を解決し、かつ空格子点に
補充元素を導入して超電導体の成分調整を図り、その超
電導特性の向上を図る試みを本発明者は検討している。
補充元素を導入して超電導体の成分調整を図り、その超
電導特性の向上を図る試みを本発明者は検討している。
この補充元素導入の一手法として考えられるのは、超電
導材料の原料混合段階において上記の補充元素を含む粉
末を超電導材料からなる粉末に混合し、この混合粉末を
焼結して例えば板状のターゲツト材を作製し、このター
ゲツト材からスパッタ法などで薄膜状の超電導体を得る
方法である。
導材料の原料混合段階において上記の補充元素を含む粉
末を超電導材料からなる粉末に混合し、この混合粉末を
焼結して例えば板状のターゲツト材を作製し、このター
ゲツト材からスパッタ法などで薄膜状の超電導体を得る
方法である。
しかしながら、このような方法では、熱処理工程におい
て超電導材料中の空格子点に導入すべき補充元素が散逸
してしまい、空格子点の解消が達成できず、その結果超
電導特性の向上も図れない問題がある。
て超電導材料中の空格子点に導入すべき補充元素が散逸
してしまい、空格子点の解消が達成できず、その結果超
電導特性の向上も図れない問題がある。
「問題点を解決するための手段」
この発明では、酸化物系の超電導材料からなる成形体を
、この成形体中の空格子点への補充元素を含むガス雰囲
気で熱処理することをその解決手段とした。
、この成形体中の空格子点への補充元素を含むガス雰囲
気で熱処理することをその解決手段とした。
以下、この発明の詳細な説明する。
この発明に用いられる超電導材料としては、Ａ−Ｂ−Ｃ
ｕ−０系などの酸化物系のものが用いられる。但し、上
記ＡはＳｃ 、Ｙ、Ｌａ 、、Ｃｅ 、Ｐｒ 。
ｕ−０系などの酸化物系のものが用いられる。但し、上
記ＡはＳｃ 、Ｙ、Ｌａ 、、Ｃｅ 、Ｐｒ 。
Ｎｄ 、Ｐａ 、Ｓｍ 、Ｅｕ 、Ｇｄ 、’ｌ”ｂ
、Ｄｙ 、Ｈａ 、Ｅｒ 。
、Ｄｙ 、Ｈａ 、Ｅｒ 。
ＴＬｌ、Ｙｂ 、Ｌ、ｕ等のｍａ族元素を表し、Ｂは、
Ｂｅ、Ｓｒ、Ｍｇ 、Ｂａ 、Ｒａ等のアルカリ土類金
属元素を表すものとする。この例では、まず上記超電導
材料の各成分、すなわちへ元素粉末、Ｂ元素粉末および
酸化銅粉末などを所定の組成比で混合して混合粉末を得
る。次いで、この混合粉末を例えば次のような工程でそ
れぞれ所望の形状の成形体Ｉこ成形する。
Ｂｅ、Ｓｒ、Ｍｇ 、Ｂａ 、Ｒａ等のアルカリ土類金
属元素を表すものとする。この例では、まず上記超電導
材料の各成分、すなわちへ元素粉末、Ｂ元素粉末および
酸化銅粉末などを所定の組成比で混合して混合粉末を得
る。次いで、この混合粉末を例えば次のような工程でそ
れぞれ所望の形状の成形体Ｉこ成形する。
（＋）混合粉末−焼結−成形体
（２）混合粉末−圧粉→焼結→成形体
（３）混合粉末−仮焼一破砕一焼結一成形体（４）混合
粉末−仮焼−破砕→圧粉−焼結−成形体このようにして
得られた成形体は、その内部の超電導材料の各成分が相
互に反応して成形体の一部または全体に超電導体が形成
されたものとなる。
粉末−仮焼−破砕→圧粉−焼結−成形体このようにして
得られた成形体は、その内部の超電導材料の各成分が相
互に反応して成形体の一部または全体に超電導体が形成
されたものとなる。
また、この成形体は１．その内部に酸素原子由来の空格
子点が多数形成されており、これら多数の空格子点によ
り成形体内の超電導体の超電導特性が損なわれたものと
なっている。
子点が多数形成されており、これら多数の空格子点によ
り成形体内の超電導体の超電導特性が損なわれたものと
なっている。
このため、この発明では、上記の超電導材料からなる成
形体に対して特定雰囲気中で熱処理を施す。この熱処理
は、Ｆ ｔ’ 、ＣＱｔ 、Ｂ ｒｔ 、Ｉ−Ｉ Ｐ
、ＣＦ−、ＣＣＱｔＰｘなどのハロゲン化合物含有ガス
、Ｐｂ 、Ｚｎ 、Ｓｎなどの比較的低融点の金属の酸
化物、塩化物、炭酸塩等の蒸気ガスなどの成形体内の空
格子点への補充元素を含む雰囲気で行なわれる。
形体に対して特定雰囲気中で熱処理を施す。この熱処理
は、Ｆ ｔ’ 、ＣＱｔ 、Ｂ ｒｔ 、Ｉ−Ｉ Ｐ
、ＣＦ−、ＣＣＱｔＰｘなどのハロゲン化合物含有ガス
、Ｐｂ 、Ｚｎ 、Ｓｎなどの比較的低融点の金属の酸
化物、塩化物、炭酸塩等の蒸気ガスなどの成形体内の空
格子点への補充元素を含む雰囲気で行なわれる。
そして、この熱処理の雰囲気には、必要に応じて酸素ガ
スが加えられる。また、この熱処理の処理条件は、上記
の成形体の形状、大きさなどにより左右され、通常８ｏ
ｏ −ｔｔｏｏ℃程度の温度、５〜１５ｋｇ／ｃｍ”程
度の圧力とされるが、これに限定されるものではない。
スが加えられる。また、この熱処理の処理条件は、上記
の成形体の形状、大きさなどにより左右され、通常８ｏ
ｏ −ｔｔｏｏ℃程度の温度、５〜１５ｋｇ／ｃｍ”程
度の圧力とされるが、これに限定されるものではない。
このような熱処理によって上記の成形体は、その内部に
形成された空格子点にハロゲン元素、金属元素、酸素原
子などの補充元素が導入されて空格子点が減少したもの
となるので、臨界温度、臨界電流密度などが高い値を示
す超電導特性に優れた超電導体となる。
形成された空格子点にハロゲン元素、金属元素、酸素原
子などの補充元素が導入されて空格子点が減少したもの
となるので、臨界温度、臨界電流密度などが高い値を示
す超電導特性に優れた超電導体となる。
なお、この例では、超電導材料を焼結して′得た成形体
に対して空格子点の解消のための熱処理を施したが、上
記の成形体をさらに例えばスパッタ法などの方法により
薄膜状の成形体に加工してから上記熱処理を施す措成で
あってもよい。また、上記の熱処理を施す対象となる成
形体は、超電導特性を示す超電導体であってもよく、ま
たは熱処理前の半製品であってらよい。そして、この半
製品の場合には、その超電導特性を発現させるための熱
処理と空格子点解消のだめの熱処理とを兼ねることによ
り、製造工程の簡略化を図ることができる。
に対して空格子点の解消のための熱処理を施したが、上
記の成形体をさらに例えばスパッタ法などの方法により
薄膜状の成形体に加工してから上記熱処理を施す措成で
あってもよい。また、上記の熱処理を施す対象となる成
形体は、超電導特性を示す超電導体であってもよく、ま
たは熱処理前の半製品であってらよい。そして、この半
製品の場合には、その超電導特性を発現させるための熱
処理と空格子点解消のだめの熱処理とを兼ねることによ
り、製造工程の簡略化を図ることができる。
なお、この例では、超電導材料の各成分としてへ元素粉
末やＢ元素粉末を用いたが、へ元素の酸化物、炭酸塩等
の化合物粉末やＢ元素の酸化物、炭酸塩等の化合物粉末
を用いてもよい。
末やＢ元素粉末を用いたが、へ元素の酸化物、炭酸塩等
の化合物粉末やＢ元素の酸化物、炭酸塩等の化合物粉末
を用いてもよい。
「実験例」
各元素の組成比がＬ ａｓｓ ｒ：ｃ ｕ＝ １．２：
０．８： ｌ （原子ｍ比）となるように、ＬａｔＯ３
粉末とＳ ｒＣＯ３粉末とＣｕＯ粉末を混合して混合粉
末を得、この混合粉末を圧粉したのち焼結して板状の成
形体を得た。この成形体をターゲツト材として、Ａｒガ
ス雰囲気で高周波スパッタリングしてザファイア基板上
に薄膜状のＬａ −’Ｓｒ −Ｃｕ −０系の超電導体
を形成した。この超電導体について調べたところ、酸素
原子由来の空格子点が形成されており、臨界温度は約２
６にであった。
０．８： ｌ （原子ｍ比）となるように、ＬａｔＯ３
粉末とＳ ｒＣＯ３粉末とＣｕＯ粉末を混合して混合粉
末を得、この混合粉末を圧粉したのち焼結して板状の成
形体を得た。この成形体をターゲツト材として、Ａｒガ
ス雰囲気で高周波スパッタリングしてザファイア基板上
に薄膜状のＬａ −’Ｓｒ −Ｃｕ −０系の超電導体
を形成した。この超電導体について調べたところ、酸素
原子由来の空格子点が形成されており、臨界温度は約２
６にであった。
次に、上記の薄膜状の超電導体に対し、酸素ガスとフッ
素ガスからなる混合ガス（５０％Ｏｔ＋’５０％Ｆ５、
圧力１０ｋｇ７ｃｍ”）の雰囲気で９００℃、２４時間
の熱処理を施した。
素ガスからなる混合ガス（５０％Ｏｔ＋’５０％Ｆ５、
圧力１０ｋｇ７ｃｍ”）の雰囲気で９００℃、２４時間
の熱処理を施した。
このようにして熱処理された上記薄膜状の超電導体につ
いて調べたところ、酸素原子由来の空格子点にはフッ素
原子や酸素原子が導入されて空格子点が減少しており、
約３７にの臨界温度を示した。
いて調べたところ、酸素原子由来の空格子点にはフッ素
原子や酸素原子が導入されて空格子点が減少しており、
約３７にの臨界温度を示した。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、酸化物系の超
電導材料からなる成形体中に形成された酸素原子由来の
空格子点に熱処理のガス雰囲気中の補充元素が導入され
て空格子点が減少あるいは解消するので、臨界温度、臨
界電流密度などが高い超電導特性の向上した超電導体を
得ることができる。
電導材料からなる成形体中に形成された酸素原子由来の
空格子点に熱処理のガス雰囲気中の補充元素が導入され
て空格子点が減少あるいは解消するので、臨界温度、臨
界電流密度などが高い超電導特性の向上した超電導体を
得ることができる。
Claims (1)
- 酸化物系の超電導材料からなる成形体を、この成形体
中の空格子点への補充元素を含むガス雰囲気で熱処理す
ることを特徴とする超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067111A JPS63233066A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067111A JPS63233066A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233066A true JPS63233066A (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=13335459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62067111A Pending JPS63233066A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63233066A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242922A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材料 |
| JPS63274657A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物超電導材料およびその作製方法 |
| JPS643013A (en) * | 1987-03-28 | 1989-01-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Superconducting material and production thereof |
| JPH01119579A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Kobe Steel Ltd | 複合酸化物系超電導セラミックスの熱処理方法 |
| US5344816A (en) * | 1991-10-23 | 1994-09-06 | Hughes Aircraft Company | Stable high oxidation state superconducting oxides |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62067111A patent/JPS63233066A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643013A (en) * | 1987-03-28 | 1989-01-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Superconducting material and production thereof |
| JPS63242922A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材料 |
| JPS63274657A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物超電導材料およびその作製方法 |
| JPH0579605B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1993-11-04 | Handotai Energy Kenkyusho | |
| JPH01119579A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Kobe Steel Ltd | 複合酸化物系超電導セラミックスの熱処理方法 |
| US5344816A (en) * | 1991-10-23 | 1994-09-06 | Hughes Aircraft Company | Stable high oxidation state superconducting oxides |
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