JPS63282152A - 超電導体結晶の配向方法 - Google Patents
超電導体結晶の配向方法Info
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- JPS63282152A JPS63282152A JP62114324A JP11432487A JPS63282152A JP S63282152 A JPS63282152 A JP S63282152A JP 62114324 A JP62114324 A JP 62114324A JP 11432487 A JP11432487 A JP 11432487A JP S63282152 A JPS63282152 A JP S63282152A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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結晶の配
向方法に関する。
向方法に関する。
（従来の技術）
近年、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系の層状ペロブスカイト型
の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われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ６４．１８９−１９３（１９８Ｂ）） 、その中
でもＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有す
る欠陥ペロブスカイト型（ＡＢａ２Ｃｕ３０ｙ−δ系）
（＾は、Ｙ、 Ｗｂ、 Ｈｏ、 ｏｙ、 Ｅｕ。
の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われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ６４．１８９−１９３（１９８Ｂ）） 、その中
でもＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有す
る欠陥ペロブスカイト型（ＡＢａ２Ｃｕ３０ｙ−δ系）
（＾は、Ｙ、 Ｗｂ、 Ｈｏ、 ｏｙ、 Ｅｕ。
Ｅｒ、ＴｍおよびＬｕから選ばれた元素）の酸化物超電
導体は、臨界温度■。が９ＯＫ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、ＲｅＶ、Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、５８
Ｎｏ、９゜９０８−９１０）。
導体は、臨界温度■。が９ＯＫ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、ＲｅＶ、Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、５８
Ｎｏ、９゜９０８−９１０）。
しかしながら、この超電導体は結晶性の酸化物であり、
超電導電流はこの結晶の０面に沿って流れるため、粉末
あるいは焼結体そのままでは結晶方位が粒界ごとにラン
ダムであって所望の臨界電流密度が得られないという問
題があった。
超電導電流はこの結晶の０面に沿って流れるため、粉末
あるいは焼結体そのままでは結晶方位が粒界ごとにラン
ダムであって所望の臨界電流密度が得られないという問
題があった。
現在、この問題を解決づるための実用的な結晶の配向方
法は確立されていないのが実情である。
法は確立されていないのが実情である。
（発明が解決しようとする問題点）
このようにペロブスカイト型の酸化物超電導体において
は、超電導電流は結晶の０面に沿って流れるため、粉末
あるいは焼結体（のままぐは結晶方位が粒界ごとにラン
ダムであり、所望の臨界電流密度が得られないという問
題があった。
は、超電導電流は結晶の０面に沿って流れるため、粉末
あるいは焼結体（のままぐは結晶方位が粒界ごとにラン
ダムであり、所望の臨界電流密度が得られないという問
題があった。
本発明は、このような従来の難点を解消すべくなされた
もので、ペロブスカイト型の酸化物超電導体に流れる臨
界電流密度を、容易にかつ効果的に向上させるための結
晶の配向方法を提供することを目的とする。
もので、ペロブスカイト型の酸化物超電導体に流れる臨
界電流密度を、容易にかつ効果的に向上させるための結
晶の配向方法を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題を解決するための手段）
すなわち本発明の酸化物超電導体結晶の配向方法は、ペ
ロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉末層または焼
結体の表面に、電流を流すべき方向に向け力学的応力を
加えて前記結晶粉末層または焼結体の表面近傍の結晶の
０面を電流を流すべき方向に配向させ、しかる優前記配
向８れた結晶に固定処理を施すことを特徴としている。
ロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉末層または焼
結体の表面に、電流を流すべき方向に向け力学的応力を
加えて前記結晶粉末層または焼結体の表面近傍の結晶の
０面を電流を流すべき方向に配向させ、しかる優前記配
向８れた結晶に固定処理を施す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く
、ＡＢａ２ Ｃｕ３０７−δ系（δは酸素欠陥を表し通
常１以下、Ａ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く
、ＡＢａ２ Ｃｕ３０７−δ系（δは酸素欠陥を表し通
常１以下、Ａは、Ｙ、 Ｙｂ、 Ｎｏ、 Ｄｙ、 Ｅｕ
。
Ｅｒ、 ｒａ、 Ｌｕ ； Ｂａの一部はＳｒ等で置換
可能）等の１ｍ欠陥を有する欠陥ペロブスカイト型、５
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、Ｙおよびランタン系
を含むものとする。代表的な系としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
ｏ系のほかに、５ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、５ｒ−Ｌａ−
Ｃｕ−０系、さらにｓｒをＢａ、Ｃａで置換した系等が
挙げられる。
可能）等の１ｍ欠陥を有する欠陥ペロブスカイト型、５
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、Ｙおよびランタン系
を含むものとする。代表的な系としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
ｏ系のほかに、５ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、５ｒ−Ｌａ−
Ｃｕ−０系、さらにｓｒをＢａ、Ｃａで置換した系等が
挙げられる。
本発明に用いられるペロブスカイト型の酸化物超電導体
は、例えば次のようにして製造される。
は、例えば次のようにして製造される。
まずＢａＣＯ３、Ｙ２ ０３ 、ＣｕＯ等のペロブスカ
イト型の酸化物超電導体の原料を粉砕した後乾燥させ、
前述した一般式に対して化学ｄ論比の組成となるように
これらの原料を混合して、粉末のままで８００〜１００
０℃の温度で数時間〜３０程度焼成し反応させて結晶化
さゼる。上記の原料の混合比は、多少製造条件等との関
係で変えることもでき、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で
は”ｆ １ｉｏｌに対してＢａ ２ｉｏｌ、Ｃｕ ６ｉ
ｏｌが標準組成であるが、実用上はＹを基準として他の
成分が±３０％程度ずれても問題は生じない。次に、こ
の焼成物をボールミル、その他公知の手段により粉砕す
る。このとき、ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結
晶は、へぎ開面から分割されて微粉末となる。粉砕は、
粉末の直径（Ｃ面上の最大の軸の長さ）が１〜５μｌ程
度、直径対厚さの比が３〜５となるまで行うのがよい。
イト型の酸化物超電導体の原料を粉砕した後乾燥させ、
前述した一般式に対して化学ｄ論比の組成となるように
これらの原料を混合して、粉末のままで８００〜１００
０℃の温度で数時間〜３０程度焼成し反応させて結晶化
さゼる。上記の原料の混合比は、多少製造条件等との関
係で変えることもでき、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で
は”ｆ １ｉｏｌに対してＢａ ２ｉｏｌ、Ｃｕ ６ｉ
ｏｌが標準組成であるが、実用上はＹを基準として他の
成分が±３０％程度ずれても問題は生じない。次に、こ
の焼成物をボールミル、その他公知の手段により粉砕す
る。このとき、ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結
晶は、へぎ開面から分割されて微粉末となる。粉砕は、
粉末の直径（Ｃ面上の最大の軸の長さ）が１〜５μｌ程
度、直径対厚さの比が３〜５となるまで行うのがよい。
なお、必要に応じて、粉砕した粉末を上記の範囲となる
ように分級して用いてもよい。
ように分級して用いてもよい。
このペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉末を結
晶粉末層にして、この結晶粉末層の表面近傍の結晶の０
面を電流を流すべき方向に配向させるには、例えば次の
ような方法がある。
晶粉末層にして、この結晶粉末層の表面近傍の結晶の０
面を電流を流すべき方向に配向させるには、例えば次の
ような方法がある。
■結晶粉末を溝状部に充填し、上部から平滑な面を有−
９′る部材で押圧しつつこれを電流を８！フベき方向に
移動さける。
９′る部材で押圧しつつこれを電流を８！フベき方向に
移動さける。
■セルロース、ターピネオールのようなバインダ成分と
分散媒とを適量加えてスラリーどしたちのを、任意の基
材上に塗布し乾燥ケる前にスキージやローラを用いて結
晶を電流を流すべき方向に配向させた後乾燥させ、これ
らを酸素含有雰囲気中で８００〜１１００℃程度の温度
で加熱して焼成する。このときバインダ成分は、燃焼し
て揮散する。
分散媒とを適量加えてスラリーどしたちのを、任意の基
材上に塗布し乾燥ケる前にスキージやローラを用いて結
晶を電流を流すべき方向に配向させた後乾燥させ、これ
らを酸素含有雰囲気中で８００〜１１００℃程度の温度
で加熱して焼成する。このときバインダ成分は、燃焼し
て揮散する。
また、このペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉
末を焼結体にして、その表面近傍にある結晶のＣ而を電
流の流れる方向に配向させるには、まず結晶粉末を任意
の形状に圧縮成形した後、８００〜１１００℃で１〜１
０時間加熱処理を行って、焼結体とづる。しかる後、こ
の焼結体の表面全体あるいは表面の一部分に対して、表
面に平滑な面を右する部材により、加圧しつつ電流を流
す方向に力を加えることにより、焼結体の表面近傍の結
晶の０面をその方向に配向さばる。
末を焼結体にして、その表面近傍にある結晶のＣ而を電
流の流れる方向に配向させるには、まず結晶粉末を任意
の形状に圧縮成形した後、８００〜１１００℃で１〜１
０時間加熱処理を行って、焼結体とづる。しかる後、こ
の焼結体の表面全体あるいは表面の一部分に対して、表
面に平滑な面を右する部材により、加圧しつつ電流を流
す方向に力を加えることにより、焼結体の表面近傍の結
晶の０面をその方向に配向さばる。
このようにして、結晶粉末層あるいは焼結体の表面近傍
の結晶の０面を電流を流す方向に配向さぽた後、８００
〜１１００℃で１〜２０時間加熱処理を行うことにより
、結晶中の酸素空席に酸素を導入するとともに、配向し
た結晶を固定する。
の結晶の０面を電流を流す方向に配向さぽた後、８００
〜１１００℃で１〜２０時間加熱処理を行うことにより
、結晶中の酸素空席に酸素を導入するとともに、配向し
た結晶を固定する。
なお、結晶中の酸素空席に酸素を尋人する工程は、配向
した結晶を固定する工程と同時でも、あるいは別の工程
において行ってもかよりない。また、配向した結晶を固
定するための方法は、加熱処理の他、ワニス処理を行う
等、いかなる方法でもかまわない。
した結晶を固定する工程と同時でも、あるいは別の工程
において行ってもかよりない。また、配向した結晶を固
定するための方法は、加熱処理の他、ワニス処理を行う
等、いかなる方法でもかまわない。
また、本発明におけるおけるペロブスカイト型の酸化物
超電導体の結晶の配向け、必ずしも１００％行われる必
要はなく、少なくとも７０％程度の配向率があれば有効
である。なお、ここでいう配向性は、Ｘ線回折パターン
でＣ面配向を示すピークが、通常焼結体に対して２．５
倍以上になっている場合をさす。また、望ましくは、焼
結体最大ピークよりＣ面配向最大ピークが大きい状態と
する。
超電導体の結晶の配向け、必ずしも１００％行われる必
要はなく、少なくとも７０％程度の配向率があれば有効
である。なお、ここでいう配向性は、Ｘ線回折パターン
でＣ面配向を示すピークが、通常焼結体に対して２．５
倍以上になっている場合をさす。また、望ましくは、焼
結体最大ピークよりＣ面配向最大ピークが大きい状態と
する。
このようにして製造された超電導体は、ペロブスカイト
型の酸化物超Ｎ導体の結晶の０面が所望方向に配向され
ているので、その方向に対して高い臨界電流密度を得る
ことができる。
型の酸化物超Ｎ導体の結晶の０面が所望方向に配向され
ているので、その方向に対して高い臨界電流密度を得る
ことができる。
（作用）
ペロブスカイト型の酸化物は、層状構造を成しているた
めへき開しやすい。例えば、Ｙ−８ａ−Ｃｕ−０系の酸
化物超電導体の結晶はＹ而でへき聞しやすい。
めへき開しやすい。例えば、Ｙ−８ａ−Ｃｕ−０系の酸
化物超電導体の結晶はＹ而でへき聞しやすい。
一方、電子はＢａとＢａとではさまれたＣｕ−０面すな
わち結晶の０面に沿って流れる。このため、電流はこの
面に平行に流すことが望ましい。
わち結晶の０面に沿って流れる。このため、電流はこの
面に平行に流すことが望ましい。
本発明によれば、ペロブスカイト型の酸化物超電導体の
結晶粉末層または焼結体の表面に、力学的応力を加える
ことにより、前記結晶粉末層または焼結体の表面近傍の
結晶の０面がその方向に配向し、表面近傍に臨界電流密
度の高い部分が形成される。
結晶粉末層または焼結体の表面に、力学的応力を加える
ことにより、前記結晶粉末層または焼結体の表面近傍の
結晶の０面がその方向に配向し、表面近傍に臨界電流密
度の高い部分が形成される。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
実施例１
ＢａＣ０３粉末２１０１％、Ｙ２Ｏ３粉末０．５１０１
％ 。
％ 。
Ｃｕｏ粉末３１０１％を充分混合して９００℃で２０時
間焼成した後徐冷し、粉砕した。
間焼成した後徐冷し、粉砕した。
次に、この結晶粉末に加圧プレスを用いて１０００に９
／ ｃｉの圧力を加えて、縦１０厘、横５０１１１％
厚さ５順に圧縮成形し、これを９００℃で５時間加熱処
理して、焼結体を得た。
／ ｃｉの圧力を加えて、縦１０厘、横５０１１１％
厚さ５順に圧縮成形し、これを９００℃で５時間加熱処
理して、焼結体を得た。
こうして得た焼結体の表面に対して、表面と平行に連続
的に１００／（ｓｒ／ａｊの圧力を加えて表面近傍の結
晶の０面を配向させ、しかる後に９００℃で４時間加熱
処理してこの配向を固定した。
的に１００／（ｓｒ／ａｊの圧力を加えて表面近傍の結
晶の０面を配向させ、しかる後に９００℃で４時間加熱
処理してこの配向を固定した。
Ｘ線回折の結果、（５００）面のピーク（３８，６°）
が通常最大ピーク（３２，７°）より強度比が大きいこ
とを確認した。
が通常最大ピーク（３２，７°）より強度比が大きいこ
とを確認した。
この焼結体の液体窒素温度下での電気抵抗はＯΩであり
、また、圧力を加えた部分の臨界電流密度は１８５Ａ
／ ａｉ、圧力を加えない部分の臨界電流密度は１３０
Ａ ／ ｃｍであった。
、また、圧力を加えた部分の臨界電流密度は１８５Ａ
／ ａｉ、圧力を加えない部分の臨界電流密度は１３０
Ａ ／ ｃｍであった。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように、本発明によれば、
ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉末層または
焼結体の表面に対して、電流を流すべき方向にノｊ学的
応力を加えることにより、前記結晶粉末層または焼結体
の表面の近傍の結晶の０面を電流を流すべき方向に配向
させることができ、任意の方向に容易に臨界電流密度の
高い部分を生じさせることができる。
ペロブスカイト型の酸化物超電導体の結晶粉末層または
焼結体の表面に対して、電流を流すべき方向にノｊ学的
応力を加えることにより、前記結晶粉末層または焼結体
の表面の近傍の結晶の０面を電流を流すべき方向に配向
させることができ、任意の方向に容易に臨界電流密度の
高い部分を生じさせることができる。
また、この方法は、バルクの焼結体、膜、線材等いかな
る形状のペロブスカイト型の酸化物超電導体にも適応し
うるちのである。
る形状のペロブスカイト型の酸化物超電導体にも適応し
うるちのである。
Claims (4)
- （１）酸化物超電導体の結晶粉末層または焼結体の表面
に、電流を流すべき方向に向け力学的応力を加えて前記
結晶粉末層または焼結体の表面近傍の結晶のＣ面を電流
を流すべき方向に配向させ、しかる後前記配向された結
晶に固定処理を施すことを特徴とする超電導体結晶の配
向方法。 - （２）前記酸化物超電導体の結晶粉末層または焼結体は
、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１項記載の
超電導体結晶の配向方法。 - （３）前記酸化物超電導体の結晶粉末層または焼結体は
、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１項または第２項記載の超電導体結晶の
配向方法。 - （４）前記酸化物超電導体の結晶粉末層または焼結体は
、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項記載の超電導体結晶の配向方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114324A JPS63282152A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体結晶の配向方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62114324A JPS63282152A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体結晶の配向方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282152A true JPS63282152A (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=14634982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62114324A Pending JPS63282152A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導体結晶の配向方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63282152A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100021A (ja) * | 1987-05-31 | 1989-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導薄膜 |
| WO1989006432A1 (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-13 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Superconductive wire and cable having high current density, and method of producing them |
| US5369089A (en) * | 1990-07-16 | 1994-11-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of preparing oxide superconducting wire |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62114324A patent/JPS63282152A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100021A (ja) * | 1987-05-31 | 1989-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導薄膜 |
| WO1989006432A1 (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-13 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Superconductive wire and cable having high current density, and method of producing them |
| US5369089A (en) * | 1990-07-16 | 1994-11-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of preparing oxide superconducting wire |
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