JPS63242920A

JPS63242920A - 超電導体

Info

Publication number: JPS63242920A
Application number: JP62077195A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tanda; 聡丹田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、超電導体に係り、特に超電導体セラミックの
構造に関する。

（従来の技術およびその問題点〕超ｍｌ現象は、物質の示すさまざまな電磁気的性質の中
で最も特異な性質であるといわれており、完全導電性、
完全反磁性、磁束のＱ子化等、夫々の性質を利用し応用
面での今後の発展が期待されている。

応用面では、超電導現象を示す臨界温度が高いことが望
ましいが、性能が良好であるとされているのはプラズマ
スパッター法で得られるＮｂ３Ｇｅである。この臨界温
度は高々２３°にであり、液体ヘリウム温度でしか使用
できないものである。

液体ヘリウムの使用は、液化・冷却付帯設備の必要性に
伴う冷却コストおよび技術的負担の増大、更には、ヘリ
ウム資源が極めて少ないこと等の理由から、産業および
民生分野での超電導体の実用化をはばむ大きな問題とな
っていた。

そこで、高臨界温度の超電導体を得るためにさまざまな
試みがなされており、特に、最近の研究にはめざましい
ものがある。

従来、金属系超電導材料やセラミック系超電導材料につ
いては、粒界が存在するとそこで電子が散乱され、抵抗
が高くなるという理論に基づき、組成は均一で結晶構造
が一定である多結晶又は単結晶となるように、すなわち
粒界をできる限り少なくする方向で研究がなされていた
。

しかしながら、臨界温度の高い超電導材料は得られてい
なかった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、臨界温度
が高く信頼性の高い超電導体を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明の超電導体では、次式（１）で示すセラミ
ックを構成している。

（Ｙ　　　Ｉ）　　（Ｂａ　　　Ｉｆ）　　　ＣｕＯｍ
ｌ−ｘ　　ｘ　　ａ　　　１−ｙ　　ｙ　　１−ａ　　
　３−ｘ　　ｚ・・・・・・（１）０≦Ｘ≦０．２０≦ｙ≦０．３０．４≦ａ≦０．６０≦ｚ≦０．０３（１）式中工はスカンジウム（Ｓｃ）、インジウム（Ｉ
ｎ＞、ガリウム（Ｇａ）のうちから選択され、■はスト
ロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）のうちから選
択され、■はフッ＊（Ｆ）、イオウ（Ｓ）、塩素（ＣＩ
　）　、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）のうちから選
択される。

また、本発明の他の超電導体では、次式（２）で示すセ
ラミックを構成している。

（Ｙ　　　Ｉ　　）　　（Ｂａ　１−ｙＩＩ　、　）　
３−ａ　Ｃｕ２Ｏ７−ｚ　ｍ２１−ｘ　　　　Ｘ　　　
　ａ・・・（２）０≦Ｘ≦０．２０≦ｙ≦０．３１．２≦ａ≦１．８０≦ｚ≦０．０３（２）式中１．ｎ、ＩＩＩは夫々（１）式で用いたもの
と同一元素を示すものとする。

（作用）すなわち、本発明者らは、種々の実験の結果ＢａＣｕＯ
３で示されるＡＢＯ３、ペロブスカイトの型の化合物又
はＢａ３　Ｃｕ２０７で示されるＡ３　Ｂ２０７　、層
状ペロブスカイト型の化合物に不純物を添加すると、超
電導現象を示す臨界温度が高められることを発見した。

すなわち、本発明では、従来の方向とは逆に前記粒界を
増大せしめこれを電子の通路にしようとするもので不純
物の添加により、粒界が多数存在するようになる。

界面エネルギー活性状態にあるため、電子密度も高くな
っており、クーパーベアを作り易い状態になるため、高
い臨界温度で超電導状態を青ることができると考えられ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

まず、酸化イツトリウム（Ｙ２０３　＞　、酸化スカン
ジウム（ＳＣ２０ｓ　）　、炭酸バリウム（ＢａＣ０３
）、酸化第２銅（Ｃｕｂ）　、フッ化銅（ＣｕＦ２）、
硫化銅（Ｃｕｂ）の粉末を秤艙し、混合粉砕せしめる。

続いて、この混合粉末を金型に詰め、５０に９／ＩＩＴ
ＩＬで加圧成型せしめる。

そして最後に、このようにして加圧成型せしめられた成
型体を酸素雰囲気中で８００〜９００″Ｃ２４時間焼結
する。

このようにして得られたセラミックは、次式（３）で示
される組成を有しており、臨界温度ＴＣは１００”Ｋで
あった。

（Ｙ　　　Ｓｃ　　　）　　　ｆＢａ　ｏ、ｓ　Ｓｒｏ
、２）　ｏ、ｅ　ＣｕＯ□ＸＦ、、２０．９　０．１　
０．４・・・（３）また、転移幅ΔＴｃ６４ｉめて小さく安定なものとなっ
ている。

なお、実施例で用いた炭酸バリウムに代えて酸化バリウ
ムを用いてもよい。

更に、実施例では、酸素の散逸を防ぐため、焼結炉内に
酸素を供給しつつ加熱するようにしたが、焼結前に表面
をシールするようにしてもよい。

更にまた、混合粉末の粉砕方法としては、実施例に限定
されることなく、共次法、プラズマ法等から適宜な方法
を用い本でもよい。

更に、焼結方法としても、粉末焼結法、加圧しながら加
熱するホットプレス法、静水圧下でのポットプレス法で
あるＨ、１．Ｐ法等から適宜選択可能である。

また、焼結工程において、焼結工程を複数回にし、焼結
−微粉化を繰り返すようにしてもよい。

Ｅ発明の効果コ以上説明してきたように、本発明の超電導体によれば、
次式（１）又は（２）に示すセラミックから構成されて
いるため、（Ｙ　　　Ｉ　　）　　（Ｂａ　　　Ｈ）　　　ＣｕＯ
ｍｌ−Ｘ　　Ｘ　　ａ　　　１＝ｙ　　ｙ　　１−ａ　
　　３−Ｘ　　ｚ・・・・・・（１）Ｉ・Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇａ ■・・・Ｓｒ、Ｃａｍ・Ｆ、Ｓ、Ｃ１，Ｓｅ、Ｔｅ０≦ｘ≦０．２、０．２０≦ｙ≦０．３０．４≦ａ≦０．６０≦Ｚ≦０．０３（Ｙ　　　Ｉ）　　（Ｂａ　　　Ｉ［）　　　ＣｕＯｍ
ｌ−Ｘ　　Ｘ　　ａ　　　１−ｙ　　ｙ　　３−ａ　　
２　７−ｚ　　２・・・（２）１−８ｃ、Ｉ　ｎ、Ｇａ ■・・・Ｓｒ、Ｃａｍ−Ｆ、Ｓ、ＣＩ、　Ｓｅ、Ｔｅ０≦ｘ≦０．２、０．２０≦ｙ≦０．３１　、２≦ａ≦１．８０≦ｚ≦０．　０３臨界温度が高くかつ安定で信頼性の高いものとなフてい
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１） I がスカンジウム（Ｓｃ）、インジウム（Ｉｎ
）、ガリウム（Ｇａ）のいずれかから選択されており、
IIがストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）のい
ずれかから選択されており、IIIがフッ素（Ｆ）、イオ
ウ（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔ
ｅ）のいずれかから選択されると共に、ｘ、ｙ、ｚ、ａ
が０≦ｘ≦０．２、０≦ｙ≦０．３、０．４≦ａ≦０．
６、０≦ｚ≦０．０３の範囲内にあるとき、次式（１）
で示されるセラミックからなることを特徴とする超電導
体。（Ｙ＿１＿−＿ｘ I ＿ｘ）＿ａ（Ｂａ＿１＿−＿ｙII
＿ｙ）＿１＿−＿ａＣｕＯ＿３＿−＿ｘIII＿ｚ……（
１）
（２） I がスカンジウム、（Ｓｃ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、ガリウム（Ｇａ）のいずれかから選択されており
、IIがストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の
いずれかから選択されており、IIIがフッ素（Ｆ）、イ
オウ（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（
Ｔｅ）のいずれかから選択されると共に、ｘ、ｙ、ｚ、
ａかつ０≦ｘ≦０．２、０≦ｙ≦０．３、１．２≦ａ≦
１．８、０≦ｚ≦０．０３の範囲内にあるとき、次式（
２）で示されるセラミックからなることを特徴とする超
電導体。（Ｙ＿１＿−＿ｘ I ＿ｘ）＿ａ（Ｂａ＿１＿−＿ｙII
＿ｙ）＿３＿−＿ａＣｕ＿２Ｏ＿７＿−＿ｚIII＿ｚ…
（２）