JPS63270345A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導体の製造方法

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JPS63270345A
JPS63270345A JP62106683A JP10668387A JPS63270345A JP S63270345 A JPS63270345 A JP S63270345A JP 62106683 A JP62106683 A JP 62106683A JP 10668387 A JP10668387 A JP 10668387A JP S63270345 A JPS63270345 A JP S63270345A
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JP
Japan
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oxide
superconductor
sintered body
thin plate
pressure
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JP62106683A
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English (en)
Inventor
Kazuo Eda
江田 和生
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】 産業上の利用分野 本発明は、加工性、温度特性に優れた、酸化物超電導体
の製造方法に関するものである。
従来の技術 従来の酸化物超電導体の製造方法として、焼結体および
薄膜の製造方法が知られている。焼結体の製造方法は、
酸化物原料にバインダーを加え、金型で成型し、高温で
焼成するというものである。
一方薄膜の製造方法は、スパッタリングによる製造方法
が知られている。これは、酸化物超電導体焼結体、例え
ば、BaPbo、yBIo、s03 (BPB)をター
ゲットとし、酸素を少し含むアルゴンガス中でスパッタ
リングにより、基板上に薄膜を形成するものである。
発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のこのような製造方法に基づくものでは、
加工性、温度特性などに問題があった。
非常に小さな、例えば、幅IN、長さ1m++、pJさ
100μmの薄板状の直方体を作って、超電導の回路部
品としたい場合、従来のこのような方法では製造困難で
あった。従来の焼結体方式で作ると、緻密な焼結体が得
られず、機械的強度が弱く、そのため厚み100μmの
薄板状に加工すると、はとんどこわれてしまう。またス
パッタリング方式では、その膜形成速度が約1μm/時
間と遅いことから、厚み100μmのものを得ることは
、実質的に困難であった。またスパッタリングで形成す
ると、膜質に問題があり、一般に超電導になる臨界温度
が、焼結体よりも低下し、温度特性が悪くなった。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、加工性に優れ
ているため数10μm以上の任意の厚みのものが得られ
、かつ温度特性に優れた酸化物超電導体の製造方法を提
供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、バインダーにて粒
状化された、層状ペロブスカイト構造酸化物超電導体用
原料を、金型にて成形した後、金型成型圧板上の圧力を
加えながら焼成することにより、加工性、温度特性に優
れた、酸化物超電導体の製造方法を提供するものである
作用 本発明は、前述した製造方法により、加工性。
温度特性に優れた酸化物超電導体を得ることができる。
実施例 (実施例1) 酸化インドリウム(Y2O2)、酸化バリウム(B a
 O)と酸化fllii(Cu □)を、Yo、nBa
o、aCu 。
の比で含むようそれぞれ秤量し、混合の後、900℃の
空気中で5時間焼成した。これをもう一度粉砕、混合し
た後、900℃の空気中で12時間焼成し、再度粉砕し
た。これにバインダー(ポリビニルアルコール)を、5
重量%加え、造粒した後、直径400の金型を用いて、
180kg/−の圧力で、厚み3000円柱状に成型し
た。この円柱状成型体を、アルミナの型に入れ、上下か
らシリンダーで500kg/aJの圧力を加えながら、
900℃で24時間焼成した。室温まで冷却後取出し、
900℃の空気中で、10時間熱処理を行なった。
次にこの焼結体をl w X I M、厚み300μm
の焼結体に、スライスにより切り出し、更に研磨により
厚みを100μmとした。得られた薄板の電気抵抗を液
体窒素(77K)温度で測定した結果、超電導性を示し
た。すなわちこのような方法で形成した薄板は、超電導
体であった。得られた薄板を、X線解析で調べたところ
、層状ペロブスカイト構造を示していた。
薄板の厚みは、本実施例では100μmとしたが、スラ
イスおよび研磨により、50IJm程変の厚みのものま
で得られた。
図は、本実施例の結晶構造である層状ペロブスカイト構
造の構成要素である、ペロブスカイト構造を示したもの
で、図において、1はCu、2は0.3はYまたはBa
である6層状ペロブスカイト構造は、この構成要素があ
る周期をもって、層状に積み重なったものである。実際
の超電導体では、この中から酸素が適当に抜けることに
よって、超電導体となっているものと考えられる。
本実施例のものについて、焼成時の圧力の効果を測定し
た。その結果本実施例のように加工性に優れた超電導体
の得られるのは、焼成時に、金型成型圧板上であって、
かつ200kt/cti以上の圧力を加えた場合であっ
た。この場合焼結体の密度が、圧力を加えない場合に比
べ、約5%以上増加しており、焼結体が緻密となってお
り、その結果機械的強度が向上したものと考えられる。
また1500kg/−以上の圧力でこの効果はほぼ飽和
した。圧力をあまり高くすると、装置の強度など問題が
生ずることもあるので、焼成時の圧力として、200〜
1500kg/aJが適当である。この効果は、焼成時
に金型成型圧よりも高い圧力を加えることによって、金
型成型時の圧力むらが解消され、焼結体が均一に緻密化
されることによると考えられる。
この材料について、同じプロセスで焼成時に圧力を加え
なかったものを作成し、その温度特性を測定比較した。
その結果、本実施例の方法で得たものは、焼成時に圧力
を加えなかったものに比べ、その超電塩の臨界温度が約
10%向上した。この理由は主として、焼成中に圧力を
加えることによって、緻密化が進だことによると考えら
れる。
(実施例2) 酸化ランタン(L a 203) 、酸化バリウム(B
ad)と酸化*(CuO)を、Lae、*5Baa、+
aCulの比で含むようそれぞれ秤量し、混合の後、実
施例1と同様のプロセスを経て、薄板状焼結体を得た。
得られた薄板状焼結体の電気抵抗を液体ヘリウム(4K
)温度で測定した結果、超電導性を示した。すなわちこ
のような方法で形成した薄板状焼結体は、超電導体であ
った。さらにXwA解析で調べたところ、層状ペロブス
カイト構造を示していた。
(実施例3) 酸化ランタン(La208) 、酸化カルシウム(Ca
20.)と酸化w4(Cub)を、La、1.Ca、1
.Culの比で含むようそれぞれ秤量し、混合の後、実
施例1と同様のプロセスを経て、薄板状焼結体を得た。
得られた薄板状焼結体の電気抵抗を液体ヘリウム(4K
)温度で測定した結果、超電導性を示した。すなわちこ
のような方法で形成した薄板状焼結体は、超電導体であ
った。さらにX線解析で調べたところ、層状ペロブスカ
イト構造を示していた。
(実施例4) 酸化ランタン(La20.) 、酸化ストロンチウム(
S r O)と酸化銅(Cu O)を、L a +、s
nS r o、+hc u Iの比で含むようそれぞれ
秤量し、混合の後、実施例1と同様のプロセスを経て、
薄板状焼結体を得た。得られた薄板状焼結体の電気抵抗
を液体ヘリウム(4K)4度で測定した結果、超′vl
R性を示した。すなわちこのような方法で形成した薄板
状焼結体は、超電導体であった。さらにX線解析で調べ
たところ、層状ペロブスカイト構造を示していた。
(実施例5) 酸化イツトリウム(Y2O2)、酸化スカンジウム(S
c20a)、酸化バリウム(B a O)と酸化銅(C
ub)を、(YSc)o、4Bao、1culの比で含
むようそれぞれ秤量し、混合の後、実施例1と同様のプ
ロセスを経て、薄板状焼結体を得た。得られた薄板状焼
結体の電気抵抗を液体ヘリウム(4K)温度で測定した
結果、超電導性を示した。すなわちこのような方法で形
成した薄板状焼結体は、超電導体であった。さらにX線
解析で調べたところ、層状ペロブスカイト構造を示して
いた。
(実施例6) 希土類酸化物(Lu、Yb、Tm、Er、Ha。
Dy、Gd、Eu、Sm、Ndの酸化物)、酸化バリウ
ム(B a O)と酸化1i1(cuo)を、酸化銅1
に対し、希土類酸化物と酸化物バリウムが、0.4およ
び0.6になるよう種々秤量し、混合の後、実施例1と
同様のプロセスを経て、薄板状焼結体を得た。得られた
薄板状焼結体の電気抵抗を液体ヘリウム(4K)温度で
測定した結果、超電導性を示した。すなわちこのような
方法で形成した薄板状焼結体は、超電導体であった。さ
らにX線解析で調べたところ、層状ペロブスカイト構造
を示していた。
(実施例7) 酸化イツトリウム(Y2O,)、酸化ストロンチウム(
S r O)と酸化銅(Cub)を、Yo、nSr。、
6 Cu 1の比で含むようそれぞれ秤量し、混合の後
、実施例1と同様のプロセスを経て、薄板状焼結体を得
た。得られた薄板状焼結体の電気抵抗を液体ヘリウム(
4K)温度で測定した結果、超電導性を示した。すなわ
ちこのような方法で形成した薄板状焼結体は、超電導体
であった。さらにX線解析で調べたところ、層状ペロブ
スカイト構造を示していた。
1岬HH1鼾 以上述べた如く、本発明の方法によれば、加工性および
温度特性に優れた、酸化物超電導体を得ることができる
本実施例の製造方法によれば、層状ペロブスカイト構造
を有する酸化物超電導体については、いずれの材料につ
いても適用できるものである。図は、実施例1の結晶構
造について、示したものであるが、実施例2〜7の場合
は、この構造において、Y、Baの代りに、それぞれの
実施例で用いられた、Cu、O以外の元素で直き代えた
ものである。
実施例2〜7で示したそれぞれの材料についても、焼成
時の圧力の効果を測定した。その結果本実施例のように
加工性に優れた超電導体の得られるのは、いずれの材料
においても、実施例1の場合と同様、焼成時に、金型成
型圧填上でかつ200 kg/c++I以上の圧力を加
えた場合であった。
この場合焼結体の密度が、圧力を加えない場合に比べ、
約5%以上増加しており、焼結体が緻密となっており、
その結果機械的強度が向上したものと考えられる。また
1 500 kg/csA以上の圧力でこの効果はほぼ
飽和した。圧力をあまり高くすると、装置の強度など問
題が生ずることもあるので、焼成時の圧力として、20
0〜1500に+r/ajが適当である。
本発明の方式により作成した超電導体の温度特性を調べ
た。実施例2〜7のものについても、同じプロセスで焼
成時に圧力を加えなかったものを作成し、その温度特性
を測定比較した。その結果いずれの材料についても、そ
の超電導の臨界lA度が約10%以上向上した。この理
由は主として、焼成中に圧力を加えることによって、緻
密化が進状化された、層状ペロブスカイト構′a酸化物
超電導体用原料を、金型にて成型した後、空気中で金型
成型圧填上の圧力を加えながら焼成することにより、加
工性、温度特性に優れた、酸化物超電導体の製造方法を
提供するものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に用いた酸化物超電導体の結晶構造である層
状ペロブスカイト構造の構成要素であるペロブスカイト
構造を示した説明図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)バインダーにて粒状化された、層状ペロブスカイ
    ト構造酸化物超電導体用原料を、金型にて成型した後、
    金型成型圧以上でかつ200〜1500kg/cm^2
    の圧力を加えながら焼成したことを特徴とする酸化物超
    電導体の製造方法。
  2. (2)層状ペロブスカイト構造超電導体酸化物として、
    A−Ba−Cu酸化物(但しAは、Y、Sc、希土類)
    、またはLa−B−Cu酸化物(但しBは、Ca、Br
    )、またはY−Sr−Cu酸化物を用いたことを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項記載の酸化物超電導体の
    製造方法。
  3. (3)希土類として、La、Lu、Yb、Tm、Er、
    Ho、Dy、Gd、Eu、Sm、Ndを用いたことを特
    徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の酸化物超電導
    体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01141871A (ja) * 1987-11-27 1989-06-02 Yamaha Corp 超伝導材の製造法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120304A (ja) * 1984-07-09 1986-01-29 Mitsubishi Electric Corp PbMo↓6S↓8系化合物超電導マグネツトの製造方法
JPS63236753A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導セラミツクスの作製方法
JPS63239152A (ja) * 1987-03-27 1988-10-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 超電導材料の作製方法

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