JPS63291857A - 超伝導体 - 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】 （発明の背景） ［産業上の利用分野］ 本発明は酸化物のような超伝導物質を含む物質に関する
。

［従来技術の説明コ １９１１年の超伝導性の発見から今日まで、よく知られ
ている超伝導体物質は本質的には金属元素（例えば、最
初に知られる超伝導体Ｈｇ）あるいは金属合金、中間金
属化合物（例えばＮ　ｂ　ａ　Ｇ　ｅ−おそら＜　１９
８６年以前に知られる最も高い転移温度ＴＣを有する物
質）であった。

最近、超伝導性が新しい物質即ち金属酸化物に発見され
た。例えば１９８４年のフィジカ（Ｐｈｙｓ　１ｅａ）
のｉ　１２Ｂ巻、第２７５頁のビー・バラトロラグＣＢ
。

Ｂａｔｌｏｇｇ　）の文献を参照、これはバリウム・鉛
ビスマス酸化物の超伝導性を調べている。または１９８
Ｂ年のゼーシュ中エフ・フィツク・ビーのコンデンスト
マッター（Ｚｅｉｔｓｃｈｒ、Ｆ、Ｐｈｙｓｌｋ　Ｂ−
Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ　Ｍａｔｔｅｒ）第６４巻第１８９
頁のジエー拳ジーφベドノルツ（Ｊ、Ｇ、Ｂｅｄｎｏｒ
ｚ）とケー伊ニー・ミューラ−（Ｋ、Ａ、Ｍｕｌ　１ｅ
ｒ）の文献を参照、これはランタンバリウム鋼酸化物の
超伝導性を報告している。

特に後者の報告は世界的な研究活動を活気づけ、急速に
、重要な進展をもたらした。中でもこの進展はＹ−Ｂａ
−Ｃｕ−０系混合物が液体窒素の沸点である７７に以上
の超伝導転移温度Ｔｃを持ちうるという発見をもたらし
た（１９８７年３月２日のフィジカル・レビュー・レタ
ーズ（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔｅｒｓ）第５８巻第
９０８頁のエム争ケー争つ−−（Ｍ、Ｋ。

ｗｕ）らの文献および第９１１頁のビーφエチ・ホー（
Ｐ、Ｈ，Ｈｏｒ）の文献を参照）。さらに、この進展は
観測された高温超伝導性に対する物質相の確認および実
質的に単相物質で９０に以上のＴｃを持ちつる材料のバ
ルクサンプルの形成技術と構成の発見をもたらした（例
えば、Ｒ，Ｊ、Ｃａｖａ他のＰｈ５ｉｃａｌ　Ｒｅｖｉ
ｅｗ　Ｌｅｔｔｅｒｓ第５８（１Ｂ）巻１６７Ｂ（１３
７９ページ参照）　超伝導における最近の進歩によって
引き起こされた科学技術界の興奮は、部分的には高価な
液体ヘリウムの冷却を必要としない温度において、超伝
導性を有する物質の潜在的な莫大な技術影響によるもの
である。液体窒素は一般に非常に便利な低温冷却剤であ
ると考えられている。

従って液体窒素温度での超伝導性の達成は長い間、はと
んど到達できなかった長年探索したゴールであった。

現在このゴールは到達されたが、新しい酸化物高Ｔｃ超
伝導物質が多くの技術応用に利用される前に、少なくと
も１つ克服されなければならない障害が存在する。特に
、酸化物超伝導体は比較的脆く、機械的に弱く、また通
常状態において、電気的熱的伝導性が低い。かくして、
機械的、電気的、熱的に、改善された特性を有する酸化
物超伝導体が望まれている。

１９８７年３月１６日にイーーエムΦジョージφ　（Ｅ
、Ｍ。

Ｇｙｏｒｇｙ）とデーφダブリュウ・ジョンソン拳ジュ
ニア（Ｄ、ソ、Ｊｏｈｎｓｏｎ　Ｊｒ、）によって提出
されたアメリカ特許出願番号第０２５，９１３号の“セ
ラミック超伝導体を構成する装置およびその製造方法″
は１つの比較的小さい次元を有するセラミック超伝導体
を作る技術を明らかにしている。このような繊維状およ
びシーツ状超伝導体は細ロッド、フィラメント、テープ
およびシーツを含む。

また、米国特許出願節０３４．１１７号には、ワイヤ又
はテープのような形状をした細長体の通常金属クラッド
の酸化物超伝導体を製造する方法が開示されている。こ
の細長体の通常金属クラッドの酸化物超伝導体の製造方
法は、酸化物粉末を包囲するクラッド材料からなる中間
体を形成し、この中間体の断面を縮小し、酸化物が超伝
導特性を示すような条件で熱処理をする工程からなる。

一般的に、この技術は、熱処理の間、酸化物が悪影響を
受けず、この酸化物は適当な結晶構造を有し、熱処理さ
れた酸化物の酸素含有量は、この酸化物が超伝導性を示
すような範囲内にあるようにする。　超伝導体の可能性
ある応用の概観については、例えば１９７７年ブレナム
φブレス（ＰｌｅｎｕｍＰｒｅｓｓ）出版のビー・ビー
◆シュワルツ（Ｂ、Ｂ、Ｓｃｈｗａｒｔｚ）とニス番フ
オネル（Ｓ、Ｆｏｎｅｒ）の編集の“超伝導の応用：５
ＱＵＩＤＳと機械”および１９８１年ブレナム苧ブレス
出版のニス・フオネルとビー・ビー・シュワルツ編集の
“超伝導材料科学、冶金学、製造および応用”を参照。

それらの応用は電力伝送線、回転機械および、核融合発
電、ＭＨＤ発電、粒子加速器、磁気浮上列車、磁気分離
やエネルギー貯蔵等のための超伝導磁石などである。こ
れまでは実用および可能な応用は前の（非酸化物）超伝
導体に関して考えられた。もし高ＴＣ超伝導ワイヤがこ
れまでの比較的低Ｔｃのワイヤの代わりに利用できれば
、上述した超伝導の応用は大いに有利であると期待され
ている。

超伝導体を流れる電流が大きな磁界と相互作用する場合
は、この超伝導体は大きなローレント力を受ける。この
様な場合は強度又は靭性のような機械的特性を改良した
超伝導体を使用するのが有利である。

更に、通常状態電気的、熱的特性を改良することは超伝
導性が部分的に失われた場合、発熱を最少に押さえ、ま
た発生した熱を早急に、消失せしめるのに有効である。

定義：　　（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩（または銅酸化物　ＣＵ
ｐｒａｔｅ以下銅酸塩と称する）系とは公称構成りａ　
　　Ｍ　　　Ｘ　　　ＣｕＯを有２−Ｘ　　　　ｌ−Ｙ
　　　　Ｘ＋Ｙ　　　　　　　３　　９−６し、ここで
Ｍは７％ＥｕとＬａからなるグループより選択され、Ｘ
は原子番号５７から７１までの元素、Ｓｃ、ＣａとＳｒ
からなるグループ（ＢａｑＹ−。

ＥｕとＬａを含まず）により選択され、０≦Ｘ＋Ｙ≦１
（ＢａとＭは少なくとも５０％は置換されない）、　１
．５＜δ＜２．５である。

また、更に好ましい（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩の具体例は、０
≦Ｘ≦０．２．０≦ｙ＜ｏ、ｔで、またＸはＣａｓ　Ｓ
　ｒ、　Ｌ　ｕとＳｃの一種あるいは数種である。

（Ｌ　ａ、　Ｂ　ａ）銅酸塩（または同酸化物（Ｃｕｐ
ｒａｔｅ））系とは公称構成Ｌａ２−ｘ　Ｍｘ　０４−
ｇを有し、ここでＭは（Ｂａ、ＳｒとＣａのような）２
価の金属の一種あるいは数種で、Ｘ≧０．０５．０≦ε
≦０．５である。

「金属含有」超伝導材料とは、多成分超伝導材料であっ
て、超伝導化学化合物（例えば、（Ｂ　ａ。

Ｙ）銅酸塩（ｃｕｐｒａｔｅ）　）と、金属成分（例え
ば、金属元素、合金、金属混合物）とを含む。典型的に
は、この金属成分は超伝導材料の中に、分散している。

この金属成分は必ずしも均質に分散いている必要はない
が、例えば、好ましい方向性を有していてもよい（例え
ば、金属繊維が実質的に相互に平行であるとか）。

「金属含有しない」超伝導材料とは、超伝導化合物（例
えば、（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩（ｃｕｐｒａｔｅ）　＊よう
な金属酸化物を含む）を含み、上に定義したを金属成分
を含まない超伝導材料である。

「通常」金属とは技術的に意味のある温度、例えば、２
に以上で超伝導性を示さない金属である。

（実施例の説明） 熱処理前に、超伝導材料（典型的には酸化物）に適当な
金属を熱処理前に添加すること、および、この物体を適
当に熱処理することにより、超伝導材料の種々特性（強
度や靭性などの機械的特性、通常状態の導電性などの電
気的特性、通常状態の熱伝導性などの熱的特性）が改善
されることが発見された。本発明による超伝導材料は添
加金属がない以外は同一の他の材料よりも、標準の３点
曲げ試験で測定して、少なくとも１０％以上、好ましく
は５０％以上のひび割れ強度あるいは靭性強度を有し、
通常状態の導電性が改善される。

多くの場合、超伝導材料は酸化粉末であるが、本発明は
必ずしもこれには限定されない。例えば、本発明は、超
伝導酸物フィルム（厚薄を問わず）、あるいは、スパッ
タ、蒸発、化学沈澱、プラズマ蒸着などにより形成され
た層でも実施できる。更に、本発明は他の（非酸化物）
超伝導化学化合物（もし、存在すればだが）でも実施で
きると期待されている。しかし、説明のため、酸化物超
伝導を引用するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

金属が適当な方法で、超伝導材料に添加される。

それは例えば、金属粉末、分解可能な金属含有化合物の
混合、金属含有スラリあるいは、溶液の添加、共スパッ
タ、共蒸着、イオン注入である。

超伝導材料に添加される金属は比較的延性にとむ金属元
素あるいは、酸化物の超伝導性に馴染む（即ち金属が存
在することによって、材料の超伝導性に悪影響を及ぼさ
ない）合金が好ましい。

しかし、ある条件下ではこれらの特性に及ぼす影響は許
容できる。例えば、比較的高い転移温度Ｔｃ　（Ｔｃ＞
＞７７Ｋ）を持つ超伝導材料に、低いＴｃあるいは、転
移をひろげてしまう金属を添加しても、特に、超伝導材
料が７７に以上で十分に、超伝導性を有すれば、商業的
には許容できる。

ＡｇとＡｕは（Ｂａ、Ｔ）銅酸塩、（Ｌ　ａ、　　Ｂ　
ａ）銅酸塩などの酸化物超伝導体とは馴染みやすく、ま
た、Ａｇ（Ａｇで被覆した金属粒子を含む）は、高Ｔｃ
超伝導材料の特性改善添加物として、広い用途を有する
と期待されている。

本発明の好ましい実施例は（Ｂａ、Ｔ）銅酸塩粉末と一
緒に、Ａｇ粉末を用いる。本発明においては、少なくと
も４０重量％までのＡｇの添加は、転移温度にはほとん
ど悪影響を及ぼさない、このことは第１図の抵抗と温度
との関係を表わすカーブかられかる。同様に、これらの
Ａｇ／酸化物の磁気感受性は純粋の超伝導酸化物に比較
しても変わらない。（Ａｇの存在による体積希釈効果を
考慮にいれた場合） 前述したように、本発明の金属含有超伝導体は高い転移
温度を有するのが一般的に望ましいが、対応する純粋な
化合物はど、鋭い転移を示す必要はない。超伝導酸化物
粉末（あるいは他の高Ｔｃ化合物と一緒に）ＥＡｇとＡ
ｕ以外の多くの金属（例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｚｎ
、Ｓｎ、Ｎｉ。

Ｃｏ、　Ｔｉ、　Ａｌ、　Ｍｏ、　Ｃｒ、　Ｎｂ、　Ｚ
ｒ）を添加することは機械強度の改善、この混合物から
生成される超伝導体の他の特性の改善になり、そして、
超伝導特性の低下は商業的に容認できる。

本発明の超伝導体は熱処理後、５０−９９体積％（好ま
しくは５０−９５％）の超伝導化学化合物と、１−５０
体積％（好ましくは５−５５％）の金属または合金であ
る。しかし、ある場合では、本発明の超伝導体の超伝導
材料の量は５０％以下でもよい。このある場合とは、例
えば、超伝導材料が繊維、ファイバまたは網状に存在す
る場合である。熱処理前に、本発明の金属含有超伝導材
料はしば有機結合剤のような構成物を更に含有してもよ
い。熱処理後の酸化物は単相材料が好ましいのであるが
、本発明は単相材料にはならない酸化構成物で実施され
る。

金属は直接、適当な大きさの酸化物粉末に添加される。

しかし、これは必要条件ではない、そしである場合には
、金属／酸化物混合物を粉砕するのが望ましい。さらに
、金属は粉末の形態である必要はなく、他の適当な形態
でもよく、例えば、断片、フィラメント、織った糸、単
層あるいは多層、平面状あるいは球、繊維でもよい。長
方体では繊維はその長さ方向にほとんど方向づけられて
いる。金属粒子の平均の大きさは酸化物粉末の粒子のそ
れより小さいのが望ましく、そしてその大きさは例えば
、０．０１−１０μｍで、一方繊維は長方体にする前に
、その大きさく例えば、直径または、幅）が１−１００
μｍである。

実施例において、酸化物と金属はよく混合され、その混
合物から適当な方法で超伝導体が形成される。適当な方
法とは例えば、冷間圧延、熱間圧延、引き抜き、テープ
鋳造、スリップ鋳造、スクリーン印刷などである。この
混合物は例えば、プリフォームとして、通常金属クラッ
ドのワイヤ、テープへの引き抜きあるいは他の適当なプ
ロセスにより、固体を形成する準備として用いられる。

かくして準備された固体はその後、混合物の焼き入れを
し、その後、酸化させて、熱処理をし、この熱処理の完
了後、（比較的強い）超伝導酸化物が形成される。

金属粉末と超伝導粉末を混合することは、本発明の金属
含有超伝導体が形成される材料を形成するのに現在では
好ましい方法であるが、他の方法も存在する。例えば、
金属は酸化物、炭化物、窒化物、フッ化物などの形態で
、添加することもできる。ただし、化合物が熱処理中（
例えば、焼結中）、分解可能で、金属が熱処理物体中を
拡散することが条件であるが。その例として、Ａｇ２Ｏ
またはＡ　ｇ　Ｎ　Ｏａは（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩粉末に、
Ａｇ粉末と同様の方法で添加される。　金属または金属
化合物は粉末以外の形態で超伝導材料に添加することは
可能であることは当業者にはあきらかである。例えば、
（バインダの有無を問わず）スラリか形成され、超伝導
粉末と混合される。超伝導粉末と金属または化合物の溶
液（例えば、ＡｇＮＯ３のアルコール溶液）とを混合す
ることも可能である。また他の実施例では金属（あるい
は金属含有化合物）は超伝導材料と共に蒸着することも
可能であり、（例えば蒸発、スパッタリング、分子線エ
ピタキシー、ＣＶＤ、電気蒸着、無電解蒸着によって）
薄いフィルム、厚いファイルムあるいは独立の超伝導体
を形成する。さらに他の実施例では、金属は、イオン注
入により（薄いフィルム）の超伝導体材料に導入される
。超伝導材料と金属（または金属化合物）との混合物を
含む固体が形成された後、この固体は熱処理されて、金
属含有超伝導セラミク体を形成する。多くの場合におい
て、熱処理は従来の酸化物超伝導体を形成するのに用い
られるのと同じ方法である。しかし、材料の特性条件お
よび／または処理条件によっては、熱処理条件は変り、
熱処理ステップの追加も含まれる。ある条件では、高温
度の焼結ステップを削除することも可能である。例えば
、もし金属が非常に薄い粒子間層を形成すれば、粒子相
互の強固な機械的結合に加えて、超伝導粒子相互によい
（トンネルまたは通常）伝導性をもたらす。すると焼結
は技術的に有益な超伝導体を形成するのには必要とはな
らない。さらに、他の実施例によれば、超伝導化合物と
金属の共蒸着によって製造された固体は熱処理を必要と
せず、あるいは必要としたとしても、比較的低い温度（
例えば６００℃以下）の熱処理で充分である。しかし、
多くの場合において、熱処理は固体を約１〜２４時間で
、約５００〜１１００℃（（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩の場合は
８００〜１００℃が好ましい）で酸素含有雰囲気で行わ
れれ、そして低温（例えば、２００℃）への徐冷を含む
（これは、中間温度での保持を除外するものではない）
。徐冷は約４〜２４時間、そして酸素含有雰囲気中で行
われる。それは超伝導酸化物は酸素含有雰囲気に接触し
て酸化物の望ましい酸化レベルが達成できるようにする
ものである。しかし出来上った後は、本発明の超伝導体
は超伝導材料を含み、その超伝導材料は多成分からなり
、それは少なくとも超伝導化学化合物（第１の成分）と
、超伝導材料の主要部分にわたって分散する金属から成
る第２の成分とからなる。そしてこの第２の成分は超伝
導材料中に少なくとも１体積％含まれる。

超伝導材料中に高度に分散された金属はその機械的特性
（例えば強度または靭性）を改善させる。

この効果は分散された金属がひびの発生を抑止するよう
働くと思われる。

分散された金属化合物が存在することにより、従来の類
似の超伝導化合物に比較して、通常状態（すなわち超伝
導転移温度以上で）の電気的伝導性を増加する（一般的
に少なくとも２％）。これはミクロスケールでの電気的
安定性の利点を有する。

さらに分散された金属が存在することによりその材料の
熱伝導性（通常状態および超伝導状態の両方において）
増加させる。かくしてミクロスケールでの熱的安定性が
出る。当業者には明らかであるが、安定性は超伝導体の
商業的に重要な応用面において求められており、これに
より大規模破壊を防止する。超伝導化合物中に高度に分
散する金属要素物は、さらに次の利点を有する。例えば
、金属粒子は熱処理の間、粒子成長抑止材として作用し
、またフラックス固着剤として作用する。

これらの効果のいずれもが超伝導材料の限界電流密度Ｊ
０の増加をもたらす。超伝導材料中の分散金属によって
、超伝導材料の機械的特性および他の特性が改善される
のみならず、基板に超伝導材料を固着するのも改善され
る。たとえば基板は銀でコートされたガラスプレートあ
るいは銀箔である。本発明によって基板上に金属／超伝
導材料を熱処理することは、その材料を基板に固着させ
ることになる。これに対して、従来の純粋なら酸化物超
伝導体の多くはその上で熱処理される基板に十分に固着
しない。本発明の超伝導酸化物の特性は多くの応用面で
重要である。例えば、基板に固着されたプリント酸化物
超伝導体の膜の固着の場合である。本発明の薄いフィル
ムの場合、改良された固着力が役立つと期待される。例
えば、銀をコートしたアルミナのような基板の上に分散
された金属（例えば、Ａｇ）を含有するスパッタ蒸着超
伝導酸化物フィルム。

第２−５図は本発明の代表的な超伝導体の断面図を示す
。第２図おいて、２０はクラッドワイヤまたはロッドで
、２２は超伝導体（例えば、（Ｂａ、　Ｙ）銅量酸化物
または、Ａｇ）で、２１は通常金属クラッド（例えば、
Ａｇのチューブ、または、Ａｇの内層、Ｎｉの中間層、
Ｃｕの外層からなる合成物）である。このようなりラッ
ド細長物を製造する方法はアメリカ特許出願第０３４１
１７号の記載され、ダイを通した引抜き工程が示されて
いる。引抜き工程（または他の断面縮小工程）の完了後
、で超伝導体の焼結前に必要な形状（例えばコイル状に
巻く）に形成される。第２図に示されたワイヤまたはロ
ッドは保護コーティング（図示せず）例えば電気的絶縁
を含んでもよい。

第４図はリボン状の超伝導体４０で、４１は超伝導材料
（例えば（Ｌａ、Ｂａ）酸化物とＡｇ）、４２は通常金
属クラッド、４３はポリマコーティングで次に熱処理さ
れる。クラッド４２は熱伝導材料４１を完全に包囲する
ものではない。これによって、熱処理中、０２へのアク
セスを容易にする。このようなリボンは例えば、第２図
に示すような、ワイヤをまず作り、従来の方法によりこ
のワイヤをロールし、リボンの一端または両端をスリッ
トしたり開くことによって得られる。熱処理後、金属ク
ラッドは、超伝導材料によく固着する。

本発明の実施例で、改良された固着のものは超伝導ワイ
・ヤまたはロッドで、その中の縦方向に通常金属ワイヤ
（薄いロッド）が埋めこまれている。

第３図に示す超伝導体３０の中の３１は通常金属コア、
３２は超伝導材料、３３はポリマコーティングである。

通常金属コアは強度要素および電気的安定材として作用
する。たとえ通常金属コアを包囲する超伝導材料が本発
明の金属要素を含まずに超伝導材料と通常金属コアとの
固着が弱かったとしても、このような合成体は有用であ
る。しかし、本発明による超伝導材料中に適当に分散し
た金属を有する合成体はより以上の有用性を有し、そし
て電力輸送のような応用に用いられると有利である。第
５図に他の実施例が示されており、５１は基板（例えば
セラミックＡｌ２Ｏ３，５ｌ）５２は（典型的にはパタ
ーン化された）（例えばＡｇ）、５３は膜印刷で形成さ
れた超伝導体である。金属層層５２は固着を保証し、超
伝導体の電気的熱的安定材として機能する。

当業者には理解できるように、本発明の金属含有超伝導
材料は金属を含有しない超伝導材料（例えば、（Ｂａ、
ｙ）銅酸化物）でほとんど同じ条件下で、起き換えるこ
とができ、金属を含有しない超伝導材料と同様な方法で
処理できる。本発明の材料は従来の金属を含有しない超
伝導材料と同様な応用に用いることができる。そのよう
な応用についても本発明にふくまれる。

本発明の超伝導体は種々の応用にもちいることができ、
その具体例は第６図に示すソレノイド６０である。この
図おいて、６１は本発明のクラッド超伝導体で、Ｂ２は
環状サポート部材である。

例１ 公称構成り　ａ　　Ｙ　Ｃｕ　ｓ　Ｏｒ酸化物粉末を上
記のＲ，Ｊ、Ｃａｖａ、他の記載されたように用意する
。この粉末（その平均粒子径は２．５μｍ）をＡｇ粉末
（その平均粒子径は１．３μｍ）と体積でその比が８７
％／１７％となるよう混合し、冷間圧延により、適当な
寸法（０，１２５Ｘ　１．２５０Ｘ　Ｏ，０４０インチ
）のストリップを形成し、流れる０２中で、９３０℃で
２時間焼結する。その後、３００℃まで流れる０２中で
、炉内冷却する。このストリップのは全てＴＣが９３に
の超電導体である。すると、数本のストリップが３点曲
げ試験にかけられ、その結果平均破壊強度は４．８１ｂ
であった。同一の超伝導体酸化物でＡｇ粉末の添加なし
の同一形状のストリップで同一の条件で焼結され、テス
トされたものの平均破壊強度が１．３１ｂであった。こ
の人ｇ含有ストリップの通常状態（約ＬＯＯＫ）の抵抗
率は１０マイクロオーム−（至）で、一方、Ａｇを含有
しないストリップのそれは２７３マイクロオーム・印で
あった。

例２ （Ｂａ、Ｙ）銅酸塩が例１と同様に製造され、これと、
Ａｇの粉末と、市場で入手可能なアクリス結束剤とが１
．１．１　トリクロロエタン溶剤（カリフォルニア、サ
ンマルコスのクラダン社クラダン第７３１４０号）中で
混合され、体積比率で、超伝導材料が５０％、銀が１０
％、結束材が４０％にする。

かくして得られたスラリーは、７．６３の幅、０．７１
ｃｍの高さのギツプを有するドクターブレードの貯蔵部
に入れられる。このスラリーは従来の方法で、キャステ
ィングヘッドを１．８ｍのプレートにわたって、１．８
ｃｍ／秒の速さで移動させることにより、ＰＴＦＥをコ
ートしたプレート上に載置させる。えられたスラリーの
ストリップは空気中で、１６時間乾燥され、１１２μｍ
の厚さ、７．６ａｎの幅の可撓性のテープが得られる。

この可撓性のテープの一部はＺ　ｒ　Ｏ２の基板上に載
置され、これはＺ　ｒ　Ｏ２で被覆された低密度のＡｌ
２Ｏ３のシートで覆われ、従来のマツフル炉中に入れら
れる。

このテープは１２時間で４００℃まで加熱され、その温
度で１２時間０２中で保持される。この処理により、テ
ープ中から有機結合材が完全に除去される。その後、こ
のテープは９００℃まで４時間で昇温され、９００℃で
５時間保持し、６００℃まで４時間で降温され、そして
、室温まで炉内冷却されることにより、焼結される。こ
の焼結処理は１気圧の流れる酸素中で行なわれた。この
得られたテープは０．　１＋ｕ＋の厚さで、Ｔｃは約９
３にで通常状態の抵抗は同一物で金属を含有していない
超伝導材料のそれよりも低かった。また本発明の超伝導
材料は同一物で金属を含有いない超伝導材料よりも強度
も大きい。

例３ 例２の場合と同様に、酸化物粉末と銀粒子と結合材を混
合することにより、膜プリントインクが得られた。ただ
し、この結合材はテレピン油とエチレンセルロースの溶
剤である点、結合材料と、酸化物粉末と銀粒子の比率は
３０／２５１５である点が異なる。この膜プリントイン
クは融解石英基板上の１μｍのＡｇ層上に従来の方法に
より印刷された。この得られた超伝導体は基板に良く固
着し、そのＴｃは９３にであった。通常状態の抵抗は同
一物で金属を含有していない超伝導材料のそれよりも低
かった。

例４ 超伝導ストリップが例１の場合と同様にして用意された
。ただし、金属粒子はＡｇを被覆した（およそ、ｌＸ１
０μｍの片で、０．５μｍの厚さに無電解プロセスによ
り被覆された）ＮＬ片で、このストリップは９００℃で
２時間焼結され、その後、２００℃まで徐冷（６時間）
された点が異なる。得られた超伝導体の特性は例１に記
載したのと同様である。

例５ ０．７８　ｇのＡｇＮＯ３が２ｍｌの蒸溜水で溶解され
、この溶解液が１ｇのＢａ２ＹＣｕ３Ｏ７の粉末（平均
粒子径０６５μｍ）と混合された。この得られたスラリ
ーは乾燥され、ベレット形状に圧縮された。このベレッ
トは例１に記載されたのと同様に焼結された。この得ら
れた超伝導体は２０体積％のＡｇを含有し、そのＴｃは
約９３にで、強度と通常状態導電性は同一物の金属を含
有しない超伝導材料のそれよりも良好である。

例６ 超伝導体がＢ　ａ　　Ｙ　Ｃｕ　ｓ　０７の粉末と銀粒
子を体積で、８３／１７の比率で混合することにより得
られた。この得られた粉末と（２０ｇのボビニルブチラ
ールと８０ｇの無水エチルアルコールを混合することに
より得られた）結合材を混合することにより、ペースト
が得られた。このペーストは１．５ｍｍのダイスを通し
て０．５ｍｍの銀線の周囲に引き抜きされた。得られた
緑色の物体は乾燥され、繊維状のジルコニアのシリンダ
ーのまわりにゆるく巻かれ、例２に示したのと同様に焼
結される。このらせん状に巻かれた超伝導体はＴＣは９
８にであった。この超伝導材料はＡｇの核によく固着し
、同一物で金属を含有しない超伝導体よりも強い強度と
良好な通常状態導電性を有する。

この金属含有らせん状の超伝導体は筒状コアに巻かれ超
伝導ソレノイドを形成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超伝導体の温度と抵抗との関係を
示す図、 第２−５図は本発明による超伝導体の形状を示す図、 第６図は本発明による超伝導体のマグネットを示す図で
ある。 ２１・・・通常金属クラッド ２２・・・超伝導体 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンドＦＩＧ、
　　！ ＦＩｏ、２ＦＩＧ・３ ＦＩＧ、　　４ ＦＩＧ、　　５ ＦＩＧ、　　６

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）超伝導化学化合物からなる第１の成分と、第一の
   成分中に分散している金属からなる第２の成分、とから
   なり、 この第２の成分は少なくとも１体積％を占めることを特
   徴とする超伝導体。
2. （２）金属は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｚｎ、
   Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚ
   ｒ、および、その合金からなるグループから選ばれるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超伝導体。
3. （３）第２の成分を含まないこと以外は同一の他の物体
   よりも、少なくとも５０％以上強いひび割れ強度を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の超伝導
   体。
4. （４）第２の成分を含まないこと以外は同一の他の物体
   よりも、少なくとも１００％以上大きい通常状態の導電
   性を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の超伝導体。
5. （５）超伝導化学化合物は金属酸化物であることを特徴
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第２、３、４、
   項のいずれかに記載の超伝導体。
6. （６）第２の成分は複数の金属粒子からなることを特徴
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし５項
   記載の超伝導体。
7. （７）金属粒子は、第１の金属コアと、このコアを包囲
   する第２の金属被覆からなる被覆金属粒子を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の超伝導体。
8. （８）金属粒子は、金属片または金属繊維を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の超伝導体。
9. （９）超伝導体は、超伝導物質を、ぼ包囲する通常金属
   クラッド含む長方体であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１ないし８項記載の超伝導体。
10. （１０）第２の成分はＡｇを含み、 超伝導化学化合物は（Ｂａ、Ｙ）銅酸塩（または銅酸化
    物ｃｕｐｒａｔｅ）であることを特徴とする特許請求の
    範囲第２ないし９項記載の超伝導体。
11. （１１）超伝導体は基板上にパターンを描かれた超伝導
    層であることを特徴とすることを特徴とする特許請求の
    範囲第１、２または４ないし８または１０項に記載の超
    伝導体。
12. （１２）基板は通常金属層で、超伝導層はこの通常金属
    層上に配置されることを特徴とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第１１項に記載の超伝導体。
13. （１３）超伝導体は 長方形の通常金属体（コア）と、 このコアを包囲する超伝導物質からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１ないし８項記載の超伝導体。