JPS63256565A - 超伝導材料およびその製造方法 - Google Patents

超伝導材料およびその製造方法

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JPS63256565A
JPS63256565A JP62091706A JP9170687A JPS63256565A JP S63256565 A JPS63256565 A JP S63256565A JP 62091706 A JP62091706 A JP 62091706A JP 9170687 A JP9170687 A JP 9170687A JP S63256565 A JPS63256565 A JP S63256565A
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JP
Japan
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hours
sintered body
superconductive material
cuo
oxygen
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JP62091706A
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English (en)
Inventor
Shigetoshi Oshima
重利 大嶋
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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。

Description

【発明の詳細な説明】 工 発明の背景 技術分野 本発明は超伝導材料およびその製造方法に関する。
先行技術とその問題点 臨界温度以下での超伝導現象が着目され、超伝導磁石、
電力貯蔵システム、ジジセフリン素子、超高速コンピュ
ーター、医療断層診断、大型粒子加速器、磁気浮上列車
などへの実用化が試みられている。
従来、超伝導現象を示す超伝導物質としては、Nb等の
合金が一般的であった。 し かし、これら合金、例え
ばNb、Geでは23にと超伝導性を示す臨界温度が低
すぎ実用的ではない。 これに対しセラミクスの超伝導
物質も知られているが、例えばL i T ix O4
では超伝導性を示す臨界温度がやはり15にと低い。
ところが、近年になり、後者のセラミクスに超伝導性を
示す臨界温度が高いものが続々開発されてきており、実
用化に大きな道が開かれてきた。 例えば、La2−X
 Bax Cub4では40 K、 B ao、6 Y
o、4Cu + 03ではiooにをこえる(化学工業
日報 昭和62年3月11日 第10面等)。
■ 発明の目的 本発明の目的は、高い臨界温度で超伝導特性を示す新規
な超伝導材料とその製造方法を提供することにある。
■ 発明の開示 このような目的は下記の本発明によって達成される。
すなわち第1の発明は、Ndおよび/またはEuと、B
adよび/またはSrと、Cuと0とを含むことを特徴
とする超伝導材料である。
また第2の発明は、Ndおよび/またはEuと、Baお
よび/またはSrと、Cuと0と、NdおよびEu以以
外外Yおよびランタノイド元素の1種以上とを含むこと
を特徴とする超伝導材料である。
また第3の発明は、Ndおよび/またはEu、Baおよ
び/またはS「ならびにCuを含む酸化物を850〜1
000℃の温度で加熱処理することを特徴とする超伝導
材料の製造方法である。
■ 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。
本発明の超伝導物質は、Ndおよび/またはEu、Ba
および/またはSrならびにCuの酸化物であり、その
組成は下記で示されるものである。
MxR,Cub。
この場合、MはBaおよびSrの1種または2種である
。 RはNdおよびEuの1種または2種である。
x+yは0.7〜2.5、特に1であることが好ましく
、Xは0.4〜1.0、より好ましくは0.4〜0.7
、yは0.25〜0.5、より好ましくは0.26〜0
.45である。
2は7/3−δであり、2.1〜2.4、より好ましく
は2.24〜2.32である。
このような組成とすると、40に以上の臨界温度TCが
得られる。
なお、MにおけるBa%Sr、RにおけるNd、Euは
それぞれ単独で含有されても組み合せて含有されてもよ
い。 複合添加される場合、それぞれの量比は任意であ
る。
このような複合酸化物は、ペロブスカイトないしペロブ
スカイト類似構造をもち、X線回折スペクトルでは(i
io)、(113)面が33°付近に現われる。
なお、RはNdおよび/またはEuのみであってもよく
、またNdJ3よび/またはEuを他の元素が置換して
いてもよい。
置換する元素としてはNdおよびEu以外のYおよびラ
ンタノイド元素(La、Ce、Pr% Pm、  Sm
、  Gd、  Tb、  Dy、  Ho、Er、T
m、Yb、Lu)のうちの1種以上である。 これらの
うちでは、Y、La、Ce、Pr、Sm、Tb、Dyの
1種以上が好ましい。
Yおよびランタノイド元素の1種以上が含有される場合
、含有量はR中の80at%以下、特に50at%以下
であることが好ましい。
また、Yおよびランタノイド元素は1種含有されても2
種以上含有されてもよい。
この他、全体の50at%以下の範囲で、Ag、8g%
Ni、Zn等が含有されていてもよい。
これらの場合も、上記と同等のTcが得られる。
このような複合酸化物は以下のようにして製造される。
まず原料を混合する。 用いる原料は、Nd、Eu、B
a、Sr、Cu等の酸化物、あるいは加熱により酸化物
となる化合物、例えば炭酸塩等であり、N d 203
 、E u 203、Y203.BaCO3,SrCO
3、CuO等を用いればよい。
原料は、一般に0.5〜2−程度の粒径にて通常乾式な
いし湿式混合すればよい。
次にこれを仮焼する。 仮焼の際の加熱処理は、酸素を
含む雰囲気、通常0.1〜10117分程度の酸素や空
気の気流中で850〜1000℃、より好ましくは90
0〜950℃にて0.5〜10時間、より好ましくは1
〜5時間時間性えばよい。
その後通常はプレス成型する。 プレス圧力は1〜5 
t/cm2程度とすればよい。
その後焼成する。 焼成は850〜 1000℃、より好ましくは900〜950℃にて5〜
50時間、より好ましくは10〜30時間、酸素を含む
雰囲気、特に0,1〜10It/分程度の酸素や空気の
気流中にて行う。
このようにしてえられる焼結体は40に以上、特に90
Kにも及ぶTCをもつ。
なお、本発明の超伝導材料は、上記の仮焼の際、加熱処
理を粉体に対して行なフて得た粉体であってもよい。
また、ドクターブレード法や、印刷法による焼結シート
や厚膜であってもよい。 この場合の焼結条件は、上記
の温度および雰囲気の加熱処理と同様にすればよい。
このような焼結体の他、焼結体や各種原料酸化物等をタ
ーゲットとして作製したスパッタ膜であってもよい。 
あるいは、CVD膜等の他の薄膜であってもよい。 こ
れらの薄膜でも、上記の加熱処理を施すことが好ましい
さらに、種々の方法で線材化してもよい。
線材にも上記の加熱処理を施すことが好ましい。
V 発明の具体的作用効果 本発明によれば、高い”rcを有する超伝導材料が実現
する。
■ 発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。
実施例l Nd2O3,BaCO3、CuOをB a 、−。
Nd、lCuにてx=0.34となるように秤量し、乾
式混合した。
これを12/分の酸素気流中にて920℃、2時間仮焼
した。 これを2t/cm2にてプレスして1j2/分
の酸素気流中で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、B a a、asN d O,34
CuO□28であり、X線回折では、33°付近に(t
io)、(113)のピークが存在した。 また、T 
Ce (p ” 0 ) 83 K %T Q 。
(オンセット)88にであった。
実施例2 実施例1にてx=0.4としたところ、得られた焼結体
はBa、、、、Nd、4゜CuO2,、、であ実施例3 実施例1にてx=0.2としたところ、得られた焼結体
はBao86Nd、2゜CuO□28であり、Tce5
5Kがえられた。
比較例1 実施例1にてx=0.6としたところ超伝導性は示さな
かった。
実施例4 Eu203.BaCO3,CuOをB a 、−。
Eu、ICuにてx=0.34となるように秤量し、乾
式混合した。
これを12/分の酸素気流中にて920℃、2時間仮焼
した。 これを2t/cm2にてプレスしてIIL/分
の酸素気流中で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、B a 0.66E u O,34
Cu O2,29であり、Tce93に、Tea 98
にであった。
実施例5 実施例4にてx=0.4としたところ、得られた焼結体
はB ao、60Euo、4oc u 02.29であ
り、Tce50に、Tco 55Kが得られた。
実施例6 実施例4にてx=0.2としたところ、得られた焼結体
はBao、aoEuo、2oCuOz□sであり、Tc
e65に、Tco 70Kが得られた。
比較例2 実施例4にてx=0.6としたところ超伝導性は示さな
かった。
実施例7 Nd203.Eu2O3、BaCO3、CuOをBat
−1l (Nd6.s Euo、s )x Cuにてx
=0.34となるように秤量し、乾式混合した。   
  ′ これを1fL1分の酸素気流中にて920℃、2時間仮
焼した。 これを2t/cm2にてプレスして12/分
の酸素気流中で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、Bao、ga(Ndo、sE u 
o、 s ) o、 34Cu O2,31であり、T
c、96にであった。
実施例8 Nd203、Y2O3、BaCO3、CuOをB a 
l−X  (N do、s Yo、4 ) x Cuに
てX=0.34となるように秤量し、乾式混合した。
これをIIL/分の酸素気流中にて920℃、2時間仮
焼した。 これを2t/cm2に°てプレスして111
7分の酸素気流中で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、Bao6e(Ndo、eYo4)o
34Cu023゜であり、Tc093にであった。
実施例9 Eu203 、Y203 、BaC0,、、CuOをB
 a l −X  (E uo、a  O,4) x 
CuにてX=0.34となるように秤量し、乾式混合し
た。
これをIJ2/分の酸素気流中にて920℃、2時間仮
焼した。 これを2 t / C[I+2にてプレスし
て11/分の酸素気流中 で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、13ao、8B(EuO,6Y0.
4 ) Q、34Cu 02.32であり、Tc096
にであった。
実施例1O Nd203、Eu203.Y20.、 BaC0,、CuOをBa1−X (Ndo、a4E 
u、、34Y、32) 、 Cuにてx=0.34とな
るように秤量し、乾式混合した。
これを1117分の酸素気流中にて920℃、2時間仮
焼した。 これを2t/cm”にてプレスしてin/分
の酸素気流中で920℃、20時間焼成した。
得られた焼結体は、B a 6.6s (N d 6.
34E u 0.34Y O,32) o、3ac u
 02.31であり・Tco 94にであった。
実施例11 上記各実施例に準じ、下記の組成の焼結体を得た。 こ
れらは、上記各実施例とほぼ同等のTco値を示した。
なお、下記釦虚式において、2は2.28〜2.31で
あった。
(B ao、s  S rO,5)  o、aaN d
o、34Cu OzS r o、 seN d Q、 
34Cu Oz(B ao、s S ro、s ) 0
.68E uo、34c uozS r 0.68E 
u o、 s4Cu Oz(B  a o、a  S 
 r O,5)  0.66(N  d o、sE u
Q、5 ) 0.34Cu ozS ro、66 (N
 do、s E uo、s ) 0.34Cu Oz(
B  a  o、s  S  r o、s  )  o
、ae(N  d o、eYo、4 ) (+、34c
 u OzS ro、sg (N do、a Yo、4
 ) 0.34Cu Oz(B  a  0.5  S
  r  0.5  )  o、5s(E  u  O
,6Y0.4 ) 0.34Cu Oz S ro、aa (E uo、s Yo、4 ) 0.
34Cu 0z(Bao、s  S ro、s  ) 
o、as’(Ndo34E uo、3.YO,32) 
0,34Cu OzS r 0.68 (N d 0.
34E u 0.34Y0.32) 0.34ub2 B ao、ae (N do、s S mo、+ ) 
0.34Cu 0zBao、aa(Ndo9Lao、+
 )o34cuOzBao、5a(Ndo、s  Ce
o、+  )0.34cuoZBao  6e(Euo
  9 Smo、+  )o  34cuozBa0.
86(Eu0.9  Lao、、  )  0.、.4
cuO2B ao、se (E uo、s  Ceo、
+  )  0.34CuozB ao、ss (N 
do4sE uo、4ss mo、l  )  0.3
4ub2 B ao、es (N do  4sE ua  45
L ao、+  )0.34CuO□ Bao、5e(Ndo  4sEuo  4sceo、
+  )0.34Cub。
B ao、5a(N do、*  P  ro、+  
)0.34CuozB ao、ee (E uo、a 
 D yO,2)  0.34Cu OzB ao、g
e (N do4E uo、i  T bo、2)  
0.34ub 2 Bao  6s(Ndo  9 Lao、osCeo、
os)0.34ub 2 上記各実施例から明らかなように、本発明の超伝導材料
は、高い臨界温度を示すものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ndおよび/またはEuと、Baおよび/または
    Srと、CuとOとを含むことを特徴とする超伝導材料
  2. (2)Ndおよび/またはEuと、Baおよび/または
    Srと、CuとOと、NdおよびEu以外のYおよびラ
    ンタノイド元素の1種以上とを含むことを特徴とする超
    伝導材料。
  3. (3)Ndおよび/またはEu、Baおよび/またはS
    rならびにCuを含む酸化物を 850〜1000℃の温度で加熱処理することを特徴と
    する超伝導材料の製造方法。
JP62091706A 1987-04-14 1987-04-14 超伝導材料およびその製造方法 Pending JPS63256565A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07232917A (ja) * 1994-02-18 1995-09-05 Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center 酸化物超電導体及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07232917A (ja) * 1994-02-18 1995-09-05 Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center 酸化物超電導体及びその製造方法

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