JPS63270316A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は酸化物超電導体の製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系の層状ペロブスカイト型
酸化物が高い臨界温度を有する可能性のあることが発表
されて以来、各所で酸化物超電導体の研究が行なわれて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ　Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ　Ｍａｔ
ｔｅｒ　６４゜１８９−１９３（１９ｆ１６）　、その
中でもＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系に代表される酸素欠陥を存
する欠陥ペロブスカイト型（ＡＢ　　ＣＯ型）の酸化物
超電導体は、Ｔｃ２３７−δ が９０に以上と液体窒素以上の高い温度を示すため非常
に存望な材料である（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ、ｖ
ｏｌ、５８Ｎｏ、９．ｐ９０ｇ−９１０）。

（発明が解決しようとする問題点） この様にペロブスカイト型の酸化物超電導体は前述の如
く非常にを望な材料であるが、酸化物であるため線状、
大面積化等、所望の形状にのちのを得るのは困難であっ
た。

本発明はこの様な問題点を解決するためになされたもの
であり、所望の形状を有する酸化物超電導体を容易に製
造することができる製造方法を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、酸
化物超電導体を構成する元素を含有する有機金属化合物
を原料とするゾルを乾燥しゲル化したものを焼成するこ
とを特徴とした酸化物超電導体の製造方法である。

酸化物超電導体としては多数のものが知られているが、
臨界温度の高い希土類元素含有のペロブスカイト型の酸
化物超電導体を用いることが実用上好ましい。ここでい
う希土類元素を含有しペロブスカイト型構造を−Ｕする
酸化物超電導体は超電導状態を実現しできればよく、酸
素欠陥を有するＡＢａ　　Ｃｕ　　Ｏ系（ＡはＹ、Ｙｂ
、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｕ、Ｅｒ２　３７−δ 、　Ｔｉ　、　Ｌｕ等の希土類元素）等の欠陥ペロブス
カイ！・型、Ｓ　ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系等の層状ペロブ
スカイト型等の広義にペロブスカイト構造をａする酸化
物とする。

また希土類元素も広義の定義とし、Ｓｃ、Ｙ及びランタ
ン系を含むものとする。代表的な系としてＹ−Ｉ３ａ−
Ｃｕ−０系のほかにＹをＹｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｕ、Ｅｒ
、Ｔｍ、Ｌｕ等の希土類で置換した系、５ｃ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系、更にＳ「をＢａ　
、　Ｃａで置換した系等が挙げられる。

本発明で用いる酸化物超電導体を構成する元素を含有す
る有機金属化合物としては金属アルコキシド、金属アセ
チルアセトナト、ナフテン酸金属塩、オクチル酸金属塩
、或いはそれらの誘導体が挙げられる。この中でも分子
中にアルコキシ基を１つ以上含有する有機金属化合物は
、低温でも加水分解あるいは熱分解を起こしやすいため
、均一なゲルを得易く好都合である。得にアルコキシ基
の炭素数が５以下であれば、更に低温、例えば常温にお
いても分解し得るものがあり、有効である。

これらの有機金属化合物は単独でも良いし、複数種混合
して用いても良いことは言うまでもない。

この様な有機金属化合物を用いてＹ、Ｂａ、Ｃｕなどの
酸化物超電導体の構成元素を所定の比率となるように調
整したゾルを準備する際、基本的に化学量論比の組成と
なるように混合するが、多少製造条件等との関係等でず
れていても構わない。

例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系ではＹｌｍｏｌに対しＢ
ａ２ＩＩｌｏｌ、　Ｃｕ　３　　ｆｆ１ｏｌが標準組成
であるが、実用上はＢａ２±０．６ｍｏｌＣｕ　３±０
．２ｍｏｌ程度のずれは問題ない。本発明において所望
の原子組成のすべてを有機金属化合物で供給する場合は
、あらかじめ、−分子中に複数の金属光・素を有する化
合物の形で用いることができる。例えば、２種類以上の
金属アルコキシドを還流して得た複合アルコキシド等が
挙げられる。また有機金属化合物に無機塩を化合させて
用いても良い。例えば硝酸塩、酢酸塩等を金属アルコキ
シドと化合したものが挙げられる。

これらをゾルとして用いると所望の化学量論比通りの原
料ゾルを得ることが容易になる。

この様な有機金属化合物を溶媒に溶解あるいは希釈する
ことによりゾルを得る。このとき加水分解が遅い場合は
水分、ゲル化促進剤等を加えて一部重合化しても良い。

また逆に分解速度が速すぎる場合には安定化剤を加えれ
ば良い。

得られたゾルは溶媒の蒸発・乾燥によってゲル化する。

ゲル化は加熱により行なっても良いが後工程で焼成を行
なうため、特に必要ではない。焼成は酸索含育雰囲気で
行なうことが好ましい。加熱温度は酸化物超電導体の種
類によって異なるが一般的には５００−１０００℃程度
である。

所望の形状のゲル化した原料を焼成することにより酸化
物超電導体を得ることができるわけであるが、例えば基
板上にスピンコードする、基板をゾル中にディップする
等の方法により基板上にゲル化膜を形成し焼成すること
により、酸化物超電導膜を形成することができる。この
様な方法によれば蒸着法、スパッタ法等に比べ、容易に
大面積の酸化物超電導膜を形成することができる。

第１図に示すようにスリットから噴出されたゾルを連続
的に乾燥・焼成することにより、板状酸化物超電導体を
得ることもできる。またスリット形状を変えて繊維状の
ゲルを得て焼成することにしやすいが、短絡しやすい場
合はゾル中に酸化物微粉末を混入しておくことが好まし
い。この繊維化・焼成を連続して行なうことにより、容
易に酸化物超電導線材を得ることができる。

（実施例） 以下に本発明の詳細な説明する。

実施例−１ Ｙ（ＯＣＨ）　　、Ｂａ　（ＯＣ２Ｈ５）２゜Ｃｕ（Ｏ
Ｃ２Ｈ５）２をモル比で１；２：３に溶解したベンゼン
溶液を２時間還流してゾルを得た。

テフロン上にゾルを展開し、得たゲルを大気中、粘体を
得た。得られた焼結体は液体窒素温度で電気抵抗が０で
あることが確認された。

実施例−２ Ｔｉ（ＱＣＨ）　　、Ｌｉ０ＣＨ、の工タノール溶液（
モル比１：２）にＣＨ３ＣＯ０Ｈを加えたゾルを加熱還
流した。このゾルを加熱乾燥して８００℃で焼成した。

その後６００℃で１６時間アニールした。得られた焼結
体は液体ヘリウム温度で電気抵抗がＯとなることが確認
された。

実施例−３ 実施例−１で用いたゾルを用いスピンコードにより基板
上にゲル化膜を得た。この括板を８５０°Ｃの炉中で焼
成し厚さ０．５μｍのクラックのない良好な薄膜を得た
。この膜にＡｕ電極を付け、液体窒素温度で電気抵抗が
０であることが確認された。

実施例−４ 実施例−１で用いたゾルを用い第１図に示すようにして
テープ状の酸化物超電導体を得た。焼成の酸化物超電導
体テープも液体窒素温度で電気抵抗がＯであることが確
認された。

実施例−５ 成した。酸素中でアニールした線材は夫々液体窒素温度
、液体ヘリウム温度で電気抵抗が０であることが確認さ
れた。

その他の有機金属ゾルを用いた場合でも同様の結果を得
た。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、テープ状、線状な
ど所望の形状の酸化物超電導体を容易に得ることができ
る。従って、酸化物超電導体の実用の面で寄与すること
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための装置の概略図。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　松　　山　　光　　２牧 第１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物超電導体を構成する元素を含有する有機金
   属化合物を原料とするゾルを乾燥しゲル化したものを焼
   成することを特徴とした酸化物超電導体の製造方法。
2. （２）前記酸化物超電導体は希土類元素を含有するペロ
   ブスカイト型の酸化物超電導体であることを特徴とした
   特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体の製造方法
   。
3. （３）前記酸化物超電導体はＡＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７
   ＿−＿δ系の酸化物超電導体（ＡはＹ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｄ
   ｙ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ）であることを特徴とした
   特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体の製造方法
   。
4. （４）前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物超電導
   体はＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系であることを特徴とした特許
   請求の範囲第１項記載の酸化物超電導体の製造方法。
5. （５）酸化物超電導体を構成する元素を含有する有機金
   属化合物を原料とするゾルを乾燥しゲル化することによ
   り膜を得た後焼成することを特徴とした特許請求の範囲
   第１項記載の酸化物超電導体の製造方法。
6. （６）酸化物超電導体を構成する元素を含有する有機金
   属化合物を原料とするゾルから繊維状ゲルを得た後焼成
   することを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の酸化
   物超電導体の製造方法。