JPS63279521A - 超電導体装置 - Google Patents
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- JPS63279521A JPS63279521A JP62114320A JP11432087A JPS63279521A JP S63279521 A JPS63279521 A JP S63279521A JP 62114320 A JP62114320 A JP 62114320A JP 11432087 A JP11432087 A JP 11432087A JP S63279521 A JPS63279521 A JP S63279521A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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。
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、ペロブスカイト型の酸化物超電導体の被膜を
用いた超電導体装置に関する。
用いた超電導体装置に関する。
（従来の技術）
近年、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系の層状ペロブスカイト型
の酸化物が高い臨界湿度を有する可能性のあることが発
表され、各所で酸化物超？ｆｆ１１体の研究が行われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ ６４゜１８９−１９３（１９８６））。その中
でもＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有す
る欠陥ベロブスカイＩ〜型（ＡＢａ２ＣＬ１３０７−６
型）（八は、Ｙ、 Ｙｂ、 ｔｌｏ、 Ｄｙ、 Ｅｕ。
の酸化物が高い臨界湿度を有する可能性のあることが発
表され、各所で酸化物超？ｆｆ１１体の研究が行われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ ６４゜１８９−１９３（１９８６））。その中
でもＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有す
る欠陥ベロブスカイＩ〜型（ＡＢａ２ＣＬ１３０７−６
型）（八は、Ｙ、 Ｙｂ、 ｔｌｏ、 Ｄｙ、 Ｅｕ。
Ｅｒ、 Ｔｍおよび［Ｕから選ばれた元素）の酸化物超
電導体は、臨界温度ＴＣ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有望な材料として注目されて
いる（Ｐｈｙｓ、１１ｅｖ、Ｌｅｔｔ、ｖｏｌ、５８
ＮＯ，９，９０８−９１０）。
電導体は、臨界温度ＴＣ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有望な材料として注目されて
いる（Ｐｈｙｓ、１１ｅｖ、Ｌｅｔｔ、ｖｏｌ、５８
ＮＯ，９，９０８−９１０）。
ところで、このような酸化物超電導体を、導電部材とし
て使用する場合には、セラミックス基板上に、超電導体
をパターン状に付着させて使用づることが考えられてい
るが、通常のセラミックス基板の熱膨脹係数が１０Ｘ１
０−’／に以下であるのに比べ、上１本の超電導体の焼
結体は熱膨脹係数が１０×１０−６／Ｋより大きく、焼
成後の超電導体の被膜にクラックなどが生じやすく、ま
た冷熱り゛イクルを繰り返プと剥離が生じやすいという
問題があった。
て使用する場合には、セラミックス基板上に、超電導体
をパターン状に付着させて使用づることが考えられてい
るが、通常のセラミックス基板の熱膨脹係数が１０Ｘ１
０−’／に以下であるのに比べ、上１本の超電導体の焼
結体は熱膨脹係数が１０×１０−６／Ｋより大きく、焼
成後の超電導体の被膜にクラックなどが生じやすく、ま
た冷熱り゛イクルを繰り返プと剥離が生じやすいという
問題があった。
（発明が解決しようと１６問題点）
上述したように酸化物超電導体を、基板上に膜状に付着
させて使用する場合には、この超電導体の熱膨脹係数が
大きく、しかも臨界温度までの冷熱サイクルを繰り返し
た場合、基板上から剥離してしまう恐れがあった。
させて使用する場合には、この超電導体の熱膨脹係数が
大きく、しかも臨界温度までの冷熱サイクルを繰り返し
た場合、基板上から剥離してしまう恐れがあった。
本発明は、このような従来の問題を解決するためのもの
で、基板上にペロブスカイト型超電導体の被膜を形成し
てなる冷熱サイクルによる剥離の恐れのない超電導体装
置を提供することを目的とする。
で、基板上にペロブスカイト型超電導体の被膜を形成し
てなる冷熱サイクルによる剥離の恐れのない超電導体装
置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）
本発明は上述した目的を達成するために、セラミックス
基板上に、面方向の熱膨脹係数が１０×１０−’／によ
り大きい金属膜を形成し、この金属膜上にペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体の被膜を形成してなることを特徴
としている。
基板上に、面方向の熱膨脹係数が１０×１０−’／によ
り大きい金属膜を形成し、この金属膜上にペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体の被膜を形成してなることを特徴
としている。
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
有する酸化物超電導体は超電導状態を実現できればよ＜
、ＡＢａ２ Ｃｕ３Ｏ７−δ系（δは酸素欠陥゛を表
し通常１以下、 ＾は、Ｙ、 Ｙｂ、 Ｎｏ、 Ｄｙ、
Ｅｕ。
有する酸化物超電導体は超電導状態を実現できればよ＜
、ＡＢａ２ Ｃｕ３Ｏ７−δ系（δは酸素欠陥゛を表
し通常１以下、 ＾は、Ｙ、 Ｙｂ、 Ｎｏ、 Ｄｙ、
Ｅｕ。
Ｅｒ、 Ｔｎ＋、 Ｌｕ ； Ｂａの一部はｓｒなどで
置換可能）などの酸素欠陥を有する欠陥ベロアスカイト
型、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ７０系などの層状ペロブスカイト
型などの広義にペロブスカイト構造を有する酸化物とす
る。また希土類元素も広義の定義とし、ＳＣ，ＹＪ３よ
びランタン系を含むものとする。代表的な系としてＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系のほかに、５Ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、
５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系、さらにｓｒをＢａ、Ｃａで置
換した系などが挙げられる。
置換可能）などの酸素欠陥を有する欠陥ベロアスカイト
型、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ７０系などの層状ペロブスカイト
型などの広義にペロブスカイト構造を有する酸化物とす
る。また希土類元素も広義の定義とし、ＳＣ，ＹＪ３よ
びランタン系を含むものとする。代表的な系としてＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系のほかに、５Ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、
５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系、さらにｓｒをＢａ、Ｃａで置
換した系などが挙げられる。
本発明の超電導装置は、セラミックス基板上に、＾ｕ、
Ａｇ、Ｐｄなどの負金爲あるいはＣｕおよびこれらの
合金などの金属をスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ法およ
びエレクトロンブレーティングなどの方法により、厚さ
が１０人〜３００μｍとなるように薄膜状に付着させる
か、あるいは金属箔を付着させてもよい。そしてこの金
属膜上に、酸化物超電導体の被膜を形成する。
Ａｇ、Ｐｄなどの負金爲あるいはＣｕおよびこれらの
合金などの金属をスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ法およ
びエレクトロンブレーティングなどの方法により、厚さ
が１０人〜３００μｍとなるように薄膜状に付着させる
か、あるいは金属箔を付着させてもよい。そしてこの金
属膜上に、酸化物超電導体の被膜を形成する。
上述の酸化物超電導体は、たとえば次のようにして製造
される。
される。
まずＢａＣ０３、Ｙ２ ０３ 、ＣｕＯなどのペロブス
カイト型の酸化物超電導体の原料を粉砕した後乾燥し、
上述したＡＢａ２Ｃｕ３０７−δの化学量論比の組成と
なるようにこれらの原料を混合し、粉末のままで焼成し
反応さＶて結晶化さｕ１粉砕した粉末を得る。あるいは
ＢａＣ０、、Ｙ２ ０３ 、ｃｕｏなとのペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体の原料を構成する各元素の金属塩
を所定の比率で水に溶解させて共沈させて濾別して得た
ものを焼成して結晶化さＶ１粉砕した粉末を得る。また
は、酸化物超電導体の結晶を構成する金属の有機化合物
を所定の比率で混合したゾルを乾燥さじて溶媒を除去さ
じ焼成して結晶化させ、粉砕した粉末を得る。
カイト型の酸化物超電導体の原料を粉砕した後乾燥し、
上述したＡＢａ２Ｃｕ３０７−δの化学量論比の組成と
なるようにこれらの原料を混合し、粉末のままで焼成し
反応さＶて結晶化さｕ１粉砕した粉末を得る。あるいは
ＢａＣ０、、Ｙ２ ０３ 、ｃｕｏなとのペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体の原料を構成する各元素の金属塩
を所定の比率で水に溶解させて共沈させて濾別して得た
ものを焼成して結晶化さＶ１粉砕した粉末を得る。また
は、酸化物超電導体の結晶を構成する金属の有機化合物
を所定の比率で混合したゾルを乾燥さじて溶媒を除去さ
じ焼成して結晶化させ、粉砕した粉末を得る。
そして得られた粉末に、セルロースなどのバインダ樹脂
と、ターピネオールなどの分散媒を混合してペースト状
の酸化物超電導体を得る。ゾルをそのまま塗布し、この
後熱処理を施してもよい。
と、ターピネオールなどの分散媒を混合してペースト状
の酸化物超電導体を得る。ゾルをそのまま塗布し、この
後熱処理を施してもよい。
なお、上述の原料の混合比は、多少装造条件などとの関
係で変えることもでき、たとえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
では、ＹｌｍＯｌに対してＢａ ２ｍｏｌ 、Ｃｕ ６
ｍ。
係で変えることもでき、たとえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
では、ＹｌｍＯｌに対してＢａ ２ｍｏｌ 、Ｃｕ ６
ｍ。
１が標準組成であるが、実用上は、Ｙを基準どして他の
成分が±３０χ程度ずれても問題は生じない。
成分が±３０χ程度ずれても問題は生じない。
また、本発明に使用される基板の素材としＣは、次のよ
うなものがあげられる。
うなものがあげられる。
（基板） （熱膨脹係数）
ジルコニア（Ｙ安定化） １０Ｘ１０−も／にサファ
イア ９Ｘ１０−’／にアルミナ
８Ｘ１０−’／にＡβＨ５ｘ１０−’／に ＳｉＣ３ｘ１０−’／に Ｓｉ３ Ｎ ４ ２Ｘ１０
＝／にＳｉ０ ２ １Ｘ１
０−６／Ｋまた、本発明に使用される金属膜（金属）の
素材としては、次のようなものがあげられる。
イア ９Ｘ１０−’／にアルミナ
８Ｘ１０−’／にＡβＨ５ｘ１０−’／に ＳｉＣ３ｘ１０−’／に Ｓｉ３ Ｎ ４ ２Ｘ１０
＝／にＳｉ０ ２ １Ｘ１
０−６／Ｋまた、本発明に使用される金属膜（金属）の
素材としては、次のようなものがあげられる。
（金属） （熱膨脹係数）
八ｇ １９Ｘ１０−６／ＫＡｕ
１４ｘ １０−６／ＫＰｄ
１１ｘ １０’ ／ＫＣｌ１ １７
Ｘ １０’ ／Ｋ（作 用） 本発明の超電導体装置は、基板上に金属膜を介して酸化
物超電導体の被膜を形成しでなるので、超電導体装置の
製造時にお番ノる超電導体の被膜に生じるクラックの発
生を有効に防止Ｊ゛ることができ、また冷熱サイクルに
よる超電導体の被膜の剥離を有効に防止することができ
る。
１４ｘ １０−６／ＫＰｄ
１１ｘ １０’ ／ＫＣｌ１ １７
Ｘ １０’ ／Ｋ（作 用） 本発明の超電導体装置は、基板上に金属膜を介して酸化
物超電導体の被膜を形成しでなるので、超電導体装置の
製造時にお番ノる超電導体の被膜に生じるクラックの発
生を有効に防止Ｊ゛ることができ、また冷熱サイクルに
よる超電導体の被膜の剥離を有効に防止することができ
る。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
実施例１
ＢａＣＯ，粉末２ｍ０１％、Ｙ２Ｏ３粉末０．５ｍｏ１
％、ＣｕＯ粉末３ ｍｏｌＸを充分混合して９００℃で
１０時間焼成した後粉砕した。この粉末原料を大気中で
８００℃で２４時間焼成して反応させた後、ボールミル
を用いて粉砕し、分級して、平均粒径１μｍのペロブス
カイト型超電導体粉末を得た。
％、ＣｕＯ粉末３ ｍｏｌＸを充分混合して９００℃で
１０時間焼成した後粉砕した。この粉末原料を大気中で
８００℃で２４時間焼成して反応させた後、ボールミル
を用いて粉砕し、分級して、平均粒径１μｍのペロブス
カイト型超電導体粉末を得た。
次に、酸化物超電導体粉末１００重吊重囚、セルロース
６重量部をターピネオール４２重量部に溶解したものに
混合してペースト状の酸化物超電導体を得た。
６重量部をターピネオール４２重量部に溶解したものに
混合してペースト状の酸化物超電導体を得た。
このようにして得たペースト状の酸化物超′ｒｉ１体を
、サファイア基板上にスパッタリングにより形成した厚
さ５００人のＡＱ金属膜上に、スクリーン印刷により塗
布しＣ厚さ１５μｍの被膜を形成した。
、サファイア基板上にスパッタリングにより形成した厚
さ５００人のＡＱ金属膜上に、スクリーン印刷により塗
布しＣ厚さ１５μｍの被膜を形成した。
そして９００℃×１０分の熱処理の後、被膜の超電導特
性を測定したところ、臨界温度は９０にであり、電流密
度は２０〇八八Ｉであった。
性を測定したところ、臨界温度は９０にであり、電流密
度は２０〇八八Ｉであった。
実施例２
Ｙ（ＮＯ３） 、 −６Ｈ２０粉末、Ｂａ（ＮＯ３）
２粉末およびＣ０（Ｎｏ ３ ） ２−３１１２０粉末
を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３のモル比となるよう水
に溶解し、シュウ酸飽和溶液で共沈させ、濾別して得た
共沈物を９００℃で５時間焼成した。
２粉末およびＣ０（Ｎｏ ３ ） ２−３１１２０粉末
を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３のモル比となるよう水
に溶解し、シュウ酸飽和溶液で共沈させ、濾別して得た
共沈物を９００℃で５時間焼成した。
次に、この酸化物超電導体粉末１００重量部を実施例１
と同様にしてペースト状の酸化物超電導体を得た。
と同様にしてペースト状の酸化物超電導体を得た。
このようにして得たペースト状の酸化物超電導体を、ア
ルミナ基板上に １００μｍ厚のＡｕ泊を圧着し、その
上に、ドクターブレードにより厚さ３０μｍの被膜を形
成した。そして９００℃で３０分の熱処理の後、被膜の
超電導特性を測定したところ、臨界温度は８８にであり
、電流密度は１２０＾／Ｃぜであった。
ルミナ基板上に １００μｍ厚のＡｕ泊を圧着し、その
上に、ドクターブレードにより厚さ３０μｍの被膜を形
成した。そして９００℃で３０分の熱処理の後、被膜の
超電導特性を測定したところ、臨界温度は８８にであり
、電流密度は１２０＾／Ｃぜであった。
実施例３
Ｙ 、 Ｂａ、 ＣＯの複合アルコキシドを、Ｙ：Ｂａ
：Ｃｕ＝１：２：３のモル比となるように調整してゾル
化した。
：Ｃｕ＝１：２：３のモル比となるように調整してゾル
化した。
ジルコニア基板上にスパッタリングにより形成した厚さ
１００人のＡ（＋金属膜上に、上記のゾルをスピンコー
ドし、９００℃で３０分熱した。これを５回繰り返し、
厚さ１μｍの被膜を形成した。被膜の超電導特性を測定
したところ、臨界温度は３０にであった。また、被膜を
５ＥＮＩ！察したところ、クラックは生じていなかった
。
１００人のＡ（＋金属膜上に、上記のゾルをスピンコー
ドし、９００℃で３０分熱した。これを５回繰り返し、
厚さ１μｍの被膜を形成した。被膜の超電導特性を測定
したところ、臨界温度は３０にであった。また、被膜を
５ＥＮＩ！察したところ、クラックは生じていなかった
。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように、本発明の超電導体
装置は、基板上に、金属膜を形成し、この金属膜上にペ
ロブスカイト型の酸化物超電導体の被膜を形成したので
、超電導体装置の製造時における超ｆｆ１１体の被膜に
生じるクラックの発生を有効に防止することができ、ま
た冷熱サイクルによる超電導体の被膜の剥離を有効に防
止することができる。
装置は、基板上に、金属膜を形成し、この金属膜上にペ
ロブスカイト型の酸化物超電導体の被膜を形成したので
、超電導体装置の製造時における超ｆｆ１１体の被膜に
生じるクラックの発生を有効に防止することができ、ま
た冷熱サイクルによる超電導体の被膜の剥離を有効に防
止することができる。
Claims (5)
- （１）セラミックス基板上に、面方向の熱膨脹係数が１
０×１０＾−＾６／Ｋより大きい金属膜を形成し、この
金属膜上にペロブスカイト型の酸化物超電導体の被膜を
形成してなることを特徴とする超電導体装置。 - （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す
る特許請求の範囲第１項記載の超電導体装置。 - （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
、Ｄｙ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、およびＬｕから選ばれた元
素）であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の超電導体装置。 - （４）前記酸化物超電導体は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系で
あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の超電
導体装置。 - （５）前記金属膜が、Ａｕ、Ａｇ、ＰｄおよびＣｕある
いはこれらの合金から選ばれたものからなる特許請求の
範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載の超電導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114320A JPS63279521A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114320A JPS63279521A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279521A true JPS63279521A (ja) | 1988-11-16 |
Family
ID=14634893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62114320A Pending JPS63279521A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63279521A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256990A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | セラミック超伝導体配線板の製造方法 |
| EP0380328A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Fujitsu Limited | Process for forming superconducting film |
| US5202305A (en) * | 1989-04-17 | 1993-04-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Superconducting structure for magnetic shielding |
| US5786306A (en) * | 1990-06-22 | 1998-07-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Synthesis of high TC superconducting coatings and patterns by melt writing and oxidation of metallic precursor alloys |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62114320A patent/JPS63279521A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256990A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | セラミック超伝導体配線板の製造方法 |
| EP0380328A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Fujitsu Limited | Process for forming superconducting film |
| EP0380328A3 (en) * | 1989-01-24 | 1991-03-20 | Fujitsu Limited | Process for forming superconducting film |
| US5629269A (en) * | 1989-01-24 | 1997-05-13 | Fujitsu Limited | Process for forming oxide superconducting films with a plurality of metal buffer layers |
| US5202305A (en) * | 1989-04-17 | 1993-04-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Superconducting structure for magnetic shielding |
| US5786306A (en) * | 1990-06-22 | 1998-07-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Synthesis of high TC superconducting coatings and patterns by melt writing and oxidation of metallic precursor alloys |
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