KR970000482B1 - 조천도성 Bi-Sr-Ca-Cu 옥사이드 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
조천도성 Bi-Sr-Ca-Cu 옥사이드 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR970000482B1 KR970000482B1 KR1019890701845A KR890701845A KR970000482B1 KR 970000482 B1 KR970000482 B1 KR 970000482B1 KR 1019890701845 A KR1019890701845 A KR 1019890701845A KR 890701845 A KR890701845 A KR 890701845A KR 970000482 B1 KR970000482 B1 KR 970000482B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- furnace
- superconducting
- temperature
- composition
- pellets
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 50
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 30
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 16
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 12
- 229910004116 SrO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 229910004247 CaCu Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 Bi 2 O 3 Chemical class 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910009203 Y-Ba-Cu-O Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910014454 Ca-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSOKRZIXBNTTJX-UHFFFAOYSA-N [O].[Ca].[Cu].[Sr].[Bi] Chemical compound [O].[Ca].[Cu].[Sr].[Bi] OSOKRZIXBNTTJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- IBIKHMZPHNKTHM-RDTXWAMCSA-N merck compound 25 Chemical compound C1C[C@@H](C(O)=O)[C@H](O)CN1C(C1=C(F)C=CC=C11)=NN1C(=O)C1=C(Cl)C=CC=C1C1CC1 IBIKHMZPHNKTHM-RDTXWAMCSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N oxobismuth Chemical compound [Bi]=O CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/02—Oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G29/00—Compounds of bismuth
-
- 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
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
-
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
내용 없음.
Description
[발명의 명칭]
조천도성 Bi-Sr-Ca-Cu 옥사이드 조성물 및 이의 제조 방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
관련 특허원의 상호 참조
본 발명은 1988년 2월 4일에 출원된 제CR-8641호의 부분 연속 출원이다.
[발명의 분야]
본 발명은 초전도성을 지닌 신규한 비스무트-스트론륨-칼슘-구리 옥사이드 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
참조문헌
베드노즈(Bednorz) 및 뮬러(Muller)는 문헌〔참조 : Z. Phys. B64, 189(1986)〕에서 초전도성 전이 온도가 약 35K인 La-Ba-Cu-O계에서의 초전도성 상에 대해 발표했다. 이는 그후의 다수의 조사〔참조 : Rao and Ganguly, Current Science. 56, 47(1987), Chu et al., Science 235, 567(1987), Chu et al., Phys. Rev. Lett. 58, 405(1987), Cava et al., Phys. Rev. Lett. 58, 408(1987), Bednorz et al., Europphys. Lett. 3, 379(1987)〕에 의해 확중되었다. 초전도성 상은 정방정제 K2NiF4-형 구조를 갖는 조성물 La1-x(Ba,Sr,Ca) xO4-y(여기에서, x는 전형적으로 약 0.15이며, y는 산소 공위를 나타낸다)로 확인되었다.
우(Wu)등은 문헌〔참조 : Phys. Rev. Lett. 58, 908(1987)〕에서 초전도성 전이온도가 약 90K인 Y-Ba-Cu-O계에서의 초전도성상에 대해 발표했다. 카바(Cava) 등은 문헌〔참조 : Phys. Rev. Lett. 58, 1676(1987)〕에서 상기한 초전도성 Y-Ba-Cu-O 상이 사방정계의 뒤틀린 산소-부재 페로브스카이트 YBa2Cu3O9-δ(여기에서, δ는 약 2.1이고, 분말 X-선 회절 패턴 및 격자 파라미터를 제공한다)임을 확인했다.
씨. 미첼(C. Michel)등은 문헌〔참조 : Z. Phys. B-Condensed Mater 68, 417(1987)〕에서 초전도성체 La2-xSrx CuO4-y에 Bi를 도입하여 옥사이드 La2-xBix' Srx-x' Cuo4-y를 형성하는 것에 대해 발료했다. x가 3 이하이고, x'가 2이하인 경우 단일상이 수득되었다. 조성물 La1.7Bi0.1Sr0.2CUO4-y의 하나의 샘플의 초전도성 전이온도를 저하율의 측정에 의해 확인한 결과 약 42인 것으로 밝혀졌으며 이는 La1.8Sr0.2CuO4-y의 약 38K와 비교된다.
씨. 미첼(C. Michel)등은 문헌〔참조 : Z. Phys. B-Condensed 68, 421(1987)〕에서 Bi2Sr2Cu2O7+δ와 유사한 조성의 Bi-Sr-Cu-O계 내에서의 신규한 초전도성 옥사이드류에 대해 발표했다. 조성물 Bi2Sr2Cu2O7+δ의 경우 순수한 상이 분리되었다. 이 물질에 대한 X-선 회전 패턴은 페로브스카이트의 것과 어느정도 유사하며 전자 회절 패턴은 사방정계셀 파라미터가 a=5.32A(0.532nm), b=26.6A(2.66nm) 및 c=48.8A(4.88nm)인 페로브스카이트 서브셀(subcell)을 보여준다. 극도로 순수한 옥사이드로 만든 물질을 저항율의 측정에 의해 확인한 초전도성 전이온도의 중간치는 22K이고 이의 영 저항(zero resistance) 온도는 14K 미만이다. 시판 등급의 옥사이드로 만든 물질의 초전도성 전이온도의 중간치는 7K이다.
[발명의 요약]
본 발명은 공칭 일반식이 BiaSrbCaCCu3Ox(여기에서, a는 약 1내지 약 2이고, b는 약3/8 내지 약 4이며, c는 약 3/4 내지 약 2이고, x는 (1.5a+b+C+y)이고, y는 약 2내지 5이되, 단 b와 c의 합은 약 3/2 내지 약 5이다)인 약 70K 이상의 초전도성 전이온도를 갖는 신규한 초전도성 조성물에 관한 것이다. 바람직하게, a는 약 3/2 내지 약 2이고, b는 약 3/2 내지 약 4이며, c는 약 1 내지 약 3/2이고, b와 c의 합은 약 3내지 5이다. 바람직한 조성물의 초전도성 전이온도는 77K(액체 질소) 내지 약 115K이다.
본 발명은 상기한 공칭 일반식의 조성물용 초전도성을 제공하는 산화 금속상의 정의도 포함한다. 구체적으로, 상기한 산화 금속상의 일반식은 Bi2Sr3-zCaZCaZCu2O3+w(여기에서, z는 약 0.1 내지 약 0.9, 바람직하게는 0.4 내지 0.8, 가장 바람직하게는 0.6 내지 0.7이며, w는 0 보다 크고 약 1 미만이다)이다.
이와 같이, 초전도성을 제공하는 상당량의 상기한 산화 금속상을 함유하는 초전도성 조성물의 공칭 일반식은 BiaSrbCaCCu3Ox(여기에서, a는 약 1 내지 약 3이고, b는 약 3/8 내지 약 4이며 c는 약 3/16 내지 약 2이고, x는(1.5a+b+c+y)이며, y는 약 2내지 5이되, 단 b와 c의 합은 약 3/2 내지 약 5이다)이 된다.
본 발명은 또한 필수적으로 화학양론적 양의 산화 금속(예 : Bi2O3, SrO 또는 SrO2, CaO 및 CUO), 또는 산화 금 속의 전구체(예 : CaCO3와 같은 탄산염, Sr(NO3)2와 같은 질산염)등으로 이루어진 혼합물을 공기하에 약 775℃ 내지 약 900℃에서 약 8 내지 약 48시간 동안 가열시킴을 포함하여 상기한 조성물을 제조하는 방법에 관한 것다. 약 850℃ 내지 약 900℃의 가열온도가 바람직하다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 초전도성 조성물의 공칭 일반식은 BiaSrbCacCu3Ox(여기에서, a는 약 1 내지 약 3이고, b는 약 3/8 내지 약 4이며, c는 약 3/16 내지 약 2이고, x는 (1.5a+b+c+y)이며, y는 약 2 내지 약 5이되, 단 b와 c의 합은 약 3/2 내지 약 5이다)이다. 이들 조성물은 초전도성 전이 온도가 70K 내지 약 120K 이다. a가 약 3/2 내재 약 3이고, b가 약 3/2 내지 약 4이며, c가 약 1/2 내지 약 3/2이며, b와 c의 합이 약 3 내지 5인 조성물이 바람직하다. 이들 바람직한 조성물의 초전도성 전이온도는 액체 질소의 온도인 77K 이상이다.
초전도성 BiaSrbCacCu3Ox 조성물은 다음 방법으로 제조할 수 있다. 화학양론적 양의 Bi2O3, SrO, CaO 및 CuO를 예를 들어 몰타르(mortar) 내에서 함께 분쇄하여 혼합한다. 하나 이상의 옥사이드를 탄산염과 같은 옥사이드의 전구체로 대체할 수 있다. 다른 방법으로는, 옥사이드의 전구체의 균질한 화학양론적 혼합물을 질산염 또는 아세테이트와 같은 전구체의 용액으로부터 침전시키거나 용매를 증말시켜 용액을 건조시키거나 분무-또는 동결-건조시킴으로써 제조할 수 있다. 그런 다음, 분말 또는 압착 펠릿 형태의 옥사이드 또는 전구체의 혼합물을 알류미나 또는 금과 같은 비-반응성 재료로 만든 용기에 넣는다. 그런 다음, 용기를 노에 넣어 공기중에서 약 775℃ 내지 약 900℃, 바람직하게는 약 850℃ 내지 약 900℃에서 약 8 내지 약 48시간 동안 가열한다. 가열온도가 바람직한 범위내일 경우에 초전도성 전이온도가 일반적으로 보다 높다. 용융되지는 않도록 주의해야 한다. 약 900℃이상의 온도에서 용융이 시작되기 때문에, 반응은 상기한 온도 미만의 온도에서 이루어져야 한다.
냉각은 노에의 전원 공급을 중단시켜 용기가 노에서 냉각되도록 하거나 노를 예를 들면 분당 2℃로 서서히 냉각되도록 프로그래밍하여 수행한다. 온도가 100℃ 미만이 되면, 예를 들어, 상온(약 20℃)이 되면, 노에서 용기를 꺼내어 흑색 결정성 생성물을 회수한다. 냉각은 850 내지 900℃로 가열된 물질을 상온에서 급냉시켜 수행할 수도 있다.
초전도성 BiaSrbCacCu3Ox 조성물은 반응물의 상대량을 a, b 및 c에 대해 열거한 범위로 정한 화학양론적 한계를 넘어 선택할 경우에도 생성될 수 있다. 그러면, 초전도성 조성물은 다른 비-초전도성 상과 함께 하나 이상의 초전도성 상으로 이루어질 것이다.
초전도성은 자속 배제(magnetic flux exclusion), 즉 마이스너 효과(Meissner effect)를 관찰하여 확인할 수 있다. 이러한 효과는 문헌〔참조 : E. Polturak and B. Fisher in Physical Review B, 36, 5586(1987)〕에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 초전도성 조성물은 전류를 극히 효율적으로 전도하거나, 의료 목적용 자기 영상을 위한 자장을 공급하는데 이용할 수 있다. 이와 같이, 도선 또는 막대기 형태의 조성물을 본 기술분야의 숙련가들에게 널리 공지된 방법으로 액체 질소에 노출시켜 초전도성 전이 온도 미만, 예를 들면 115K 이하, 바람직하게는 85K이하로 냉각시키고, 전류를 흐르게 함으로써, 전기 저항으로 인한 손실이 없이 전류가 흐르게 할 수 있다.
최소의 전력 손실로 극히 높은 자장을 공급하기 위해서는 진술한 도선을 코일 모양으로 감아 코일에 전류를 위해서는 전술한 도선을 코일 모양으로 감아 코일에 전류를 유도시키기 전에 액체 헬륨에 노출시켜야 할 것이다. 본 발명의 초전도성 조성물은 극히 지속적인 반자성 장을 제공하기 위해 사용할 수 있다. 이러한 장은 시이트 또는 이와 유사한 형태의 조성물을 외부 자상에 노출시키고, 사이트를 액체 질소에 노출시켜 초전도성 전이온도 미만, 예를 들면 77K 내지 115K로 냉각시켜 수득할 수 있다. 이러한 장은 철도 차량 정도로 대형인 물체를 끌어올리는데 사용할 수 있다. 이들 초전도성 조성물은 SQUIDS(초전도성 양자 간섭장치)와 같은 조셉슨 장치(Josephson device) 및 고속 샘플링 회로 및 전압 표준과 같은 조셉슨 효과에 기초한 기구에 사용 할 수 있다. 이들 조성물은 동일한 범위의 전이온도를 갖는 종전의 초전도성 조성물보다 특히 물의 존재하에서 보다 안정한 것으로 보인다. 상기한 조성물은 선행기술 분야의 조성물보다 더욱 용이하게 가공할 수 있다.
[실시예 1]
다음과 같은 방법으로 공칭 일반식 BiSrCaCu3Ox의 조성물을 제조한다. Bi2O3(2.3298g), Sro3(1.1692g), CaCo3(1.0009g) 및 CuO(2.3862g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄한다. 분말을 알루미나 용기에 넣고 이를 노에 넣은 다음 공기중에서 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열하고 800℃에서 12시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전력 공급을 중단하고 용기를 꺼내기 전에 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨다.
흑색 결정성 생성물을 회수한다. 마이스너 효과를 측정하면, 분말 생성물이 약 75K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 2]
공칭 일반식 Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi3O3(4.6596g), SrO2(2.3924g), CaCO3(2.0018g) 및 CuO(3.1816g)을 혼합하여 마노 몰타르 중에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말을 알루미나 용기에 넣고 이를 노에 넣어 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열하여 이 온도에서 12시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전력 공급을 중단하고, 노를 약 100℃미만의 온도로 냉각시킨 후에 용기를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 분말 생성물이 약 75K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 3A 및 3B]
공칭 일반식 Bi2Sr2CaCu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6596g), SrO2(2.3924g), CaCO3(1.0009g) 및 CuO(2.3865g)을 혼합하여 마노 몰타르 중에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경이 10mm 이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
실시예 3A에서는, 압착 펠릿을 알루미나 접시에 올려놓고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열하여, 이 온도로 8시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전원 공급을 중단하고, 노를 약 100℃ 미만으로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면 펠릿이 약 83K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
실시예 3B에서는, 또 다른 압착 펠릿을 알루미나 접시위에 올려놓고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 비율로 900℃로 가열하여 이 온도로 8시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 노를 분당 2℃의 속도로 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면 펠릿이 약 85K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 4A 및 4B]
공칭 일반식 BiSrCa2Cu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(2.3298g), SrO2(1.1962g), CaCO3(2.0018g) 및 CuO(2.3865g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
실시예 4A에서는, 압착 펠릿을 알루미나 접시에 올려놓고 이를 노에 넣어 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열한 다음 이 온도에서 8시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전원공급을 중단하고 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 필릿이 약 75K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
실시예 4B에서는, 또 다른 압착 펠릿을 알루미나 접시위에 올려놓고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 속도로 900℃로 가열한 다음 이 온도에서 8시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 노를 분당 2℃의 속도로 약 100℃미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면 펠릿이 약 75K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 5]
공칭 일반식 Bi2SrCaCu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(2.3298g), SrO2(0.5981g), CaCO3(0.5005g) 및 CuO(1.1933g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착시켜 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
압착 펠릿중의 하나를 알루미나 접시에 올려놓고 이를 노에 넣고 공기중에서 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열한 다음 이 온도에서 8시간 동안 유지시킨다. 그 다음 전력 공급을 중단하고 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 펠릿이 약 72K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 6]
공칭 일반식 Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(2,3298g),Sr(No3)2(2.1163g), CaCO3(1.0009g) 및 CuO(1.5910g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착시켜 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
실시예 6A에서는, 압착 펠릿을 알루미나 접시에 올려놓고 이를 노에 넣어 분당 10℃ 속도로 800℃로 가열한 다음 이 온도에서 30시간 동안 유지시킨다. 그 다름, 전력 공급을 중단하고, 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 펠릿이 77K 미만의 온도에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다. 이는 실시예 2에서의 결과와 일치한다.
실시예 6B에서는, 또 다른 압착 펠릿을 알루미나 접시위에 올려놓고 이를 노에 넣어 분당 10℃의 속도로 850℃로 가열한 다음 이 온도에서 12시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전력 공급을 중단하고, 노를 약 100℃미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면 펠릿이 약 85K에서 초전도성을 나타내긱 시작함을 알 수 있다.
[실시예 7]
공칭 일반식 Bi3/2Sr3/4Ca3/4Cu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6597g), SrO2(1.1962g), CaCO3(1.0009g) 및 CuO(3.1816g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말을 알루미나 용기에 넣고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 속도로 850℃로 가열한 다음 이 온도에서 12시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전력 공급을 중단하고 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 용기를 꺼낸다.
흑색 결정성 생성물을 회수한다. 마이스너 효과를 측정하면, 펠릿이 약 70K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 8]
공칭 일반식 Bi3/2Sr3/8Ca9/8Cu3Ox 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6596g), SrO2(0.5981g), CaCO3(1.5014g) 및 CuO(3.1816g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말을 알루미나 용기에 담고 이를 노에 넣어 분당 10℃의 속도로 공기중에서 850℃로 가열하여 이 온도에서 12시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전력 공급을 중단하고, 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 용기를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 분말 생산물이 약 70K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 9]
공칭 일반식 Bi3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6596g), SrO2(2.3924g), CaCO3(2.0018g) 및 CuO(3.1816g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경 10mm, 두께가 약 2mm의 펠릿을 10개 만든다. 압착 펠릿중의 하나를 금 접시 위에 놓고 이를 노에 넣어 공기주에서 분당 10℃의 속도로 850℃로 가열한 다음 이 온도에서 48시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 펠릿을 노에서 꺼내어 공기중에서 급냉시켜 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하여 생성물이 약 115K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 10]
공칭 일반식 Bi2Sr2CaCu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.65
96g), SrO2(2.3924g), CaCO3(1.0009g) 및 CuO(2.3865g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
압착 펠릿중의 하나를 금 접시 위에 올려놓고 이를 노에 넣어 분당 10℃의 속도로 850℃로 가열하여 이 온도에서 48시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 펠릿을 노에서 꺼내어 공기중에서 급냉시켜 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 생성물이 약 115K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 11]
공칭 일반식 Bi3Sr3CaCu3aOx의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6596g), SrO2(2.3924g), CaCO3(0.6800g) 및 CuO(1.5910g)을 혼합하여 마노 말타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
실시예 3A에서는, 압착 펠릿을 알루미나 접시에 올려놓고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 속도로 800℃로 가열하여 이 온도에서 8시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 전원 공급을 중단하고 노를 약 100℃ 미만의 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다. 흑색 결정성 생성물을 회수한다.
마이스너 효과를 측정하면, 펠릿이 약 72K에서 초전도성을 나타내기 시작함을 알 수 있다.
[실시예 12]
공칭 일반식 Bi2Sr2CaCu3Ox의 조성물을 다음과 같이 제조한다. Bi2O3(4.6596g), SrO2(2.3924g), CaCO3(1.0009g) 및 CuO(2.3865g)을 혼합하여 마노 몰타르 내에서 30분 동안 함께 분쇄시킨다. 분말 혼합물을 압착하여 각각 직경이 10mm이고 두께가 약 2mm인 펠릿을 10개 만든다.
압착 펠릿중의 하나를 금 접시에 올려놓고 이를 노에 넣어 공기중에서 분당 10℃의 속도로 875℃로 가열하여 이 온도에서 36시간 동안 유지시킨다. 그런 다음, 노를 분당 1℃의 속도로 약 100℃미만으로 온도로 냉각시킨 후에 접시를 꺼낸다.
바닥면에 균열이 있는 판형 결정이 용융물의 대부분을 구성한다. 이를 기계적으로 분리한 다음 추가로 결정화시켜 구조를 측정한다. 단일 결정상에서 자속 배제 및 전기 저항 둘다를 측정하면 약 95K의 Tc에서 초전도성 전이가 급격히 나타남을 알 수 있다.
상기 조성물의 초전도성 산화 금속상은 Bi2Sr3-zCazCu2O8+w(여기에서, z는 약 0.65이고, w는 0 보다 크고 1 미만이다)로 확인되었다. a가 5.409A이 b가 5.414A이며 c가 30.914A인, A를 중심으로 하는 사방정계 셀을 기본으로 하는 구조는 단일결정성 X-선 회절 자료를 사용하여 측정한다.
상기한 구조는 이중 구리-산소 시이트와 이중 비스무트-산소 시이트가 교대하는 구조로 이루어져 있다.
인접한 Cu-O 시이트들 간에는 Ca2+및 Sr2+양이온이 존재하고, Cu-O 및 Bi-O 시이트 간에는 Sr2+및 Sr2+양이온이 존재한다. 고해상력의 투과 전사 현미경으로 조사한 결과, b축은 사실상 27.07A으로 서브셀의 치수에 비해 5배나 증가한 것이다. 이 상부 구조는 단일 결정상에서 X-선 회절을 이용하여 관찰할 수도 있지만 쌍정 때문에 상부 구조가 a 및 b 축 둘다를 따라 존재하는 것처럼 보일 수 있다.
산화 금속 초전도성 상의 일반식에서 z가 약 0.1 내지 0.9범위에 속하고, a 및 b가 둘다 약 5.4A이며, c가 약 31A일 경우, α, β 및 γ(본 기술분야의 숙련가에게 공지된 단위 셀과 관련된 각도)는 약 90°이다. 또한, 본 실시예에 나타낸 바와 같이, 서브셀 치수(a 또는 b 또는 c)중 하나 또는 둘에 약 2 내지 약 10의 정수를 곱하여 본 발명의 초전도성 상의 상부 구조를 나타내는 셀의 치수를 구할 수 있다.
Claims (3)
- 다음 일반식의 초전도성 산화 금속 상. Bi2Sr3-zCazCu2O9+w상기 식에서, z는 약 0.1 내지 0.9의 값이고, w는 0 보다 크고 1 미만의 값이다.
- 제1항에 있어서, z가 0.4 내지 0.8인 초전도성 산화 금속 상.
- 제1항에 있어서, z가 0.6 내지 0.7이고, a가 5.409A이고 b가 5.414A이며 c가 30.914A인 A를 중심으로 하는 사방정계 셀을 기본으로 하는 구조를 갖는 초전도성 산화 금속 상.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15310788A | 1988-02-08 | 1988-02-08 | |
| US153,107 | 1988-02-08 | ||
| US?153,107? | 1988-02-08 | ||
| USPUS89/00355 | 1989-02-03 | ||
| PCT/US1989/000355 WO1989007087A1 (en) | 1988-02-04 | 1989-02-03 | SUPERCONDUCTING Bi-Sr-Ca-Cu OXIDE COMPOSITONS AND PROCESS FOR MANUFACTURE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR900700390A KR900700390A (ko) | 1990-08-13 |
| KR970000482B1 true KR970000482B1 (ko) | 1997-01-13 |
Family
ID=22545802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019890701845A KR970000482B1 (ko) | 1988-02-08 | 1989-02-03 | 조천도성 Bi-Sr-Ca-Cu 옥사이드 조성물 및 이의 제조 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850310B2 (ko) |
| KR (1) | KR970000482B1 (ko) |
| AU (1) | AU617765B2 (ko) |
| CA (1) | CA1341237C (ko) |
| DK (1) | DK172938B1 (ko) |
| HU (1) | HU217018B (ko) |
| NO (1) | NO180043C (ko) |
| RU (1) | RU2056068C1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0327044B2 (de) * | 1988-02-05 | 1998-04-22 | Hoechst Aktiengesellschaft | Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPH01212227A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導材料 |
| DE4108869A1 (de) * | 1991-03-19 | 1992-09-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung eines bismut enthaltenden supraleitenden materials |
| RU2460175C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2012-08-27 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Сверхпроводящий композиционный материал на основе втсп соединений и способ его получения |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506892B2 (ja) | 1988-02-05 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 酸化物超伝導材料 |
| JP2629771B2 (ja) | 1988-02-05 | 1997-07-16 | 松下電器産業株式会社 | 酸化物超伝導材料 |
| US5181481A (en) * | 1991-03-25 | 1993-01-26 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed combustion system and method having multiple furnace sections |
| JPH0643268A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-02-18 | Casio Comput Co Ltd | ストップウオッチ装置 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1502391A patent/JP2850310B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-03 KR KR1019890701845A patent/KR970000482B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 RU SU894830651A patent/RU2056068C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 AU AU30689/89A patent/AU617765B2/en not_active Ceased
- 1989-02-03 HU HU891437A patent/HU217018B/hu not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 CA CA000590128A patent/CA1341237C/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-07-13 NO NO903160A patent/NO180043C/no not_active IP Right Cessation
- 1990-08-07 DK DK199001881A patent/DK172938B1/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2056068C1 (ru) | 1996-03-10 |
| NO903160D0 (no) | 1990-07-13 |
| NO180043B (no) | 1996-10-28 |
| KR900700390A (ko) | 1990-08-13 |
| DK188190D0 (da) | 1990-08-07 |
| HU217018B (hu) | 1999-11-29 |
| NO903160L (no) | 1990-07-13 |
| DK172938B1 (da) | 1999-10-11 |
| AU3068989A (en) | 1989-08-25 |
| JP2850310B2 (ja) | 1999-01-27 |
| AU617765B2 (en) | 1991-12-05 |
| JPH03502918A (ja) | 1991-07-04 |
| HUT57939A (en) | 1991-12-30 |
| HU891437D0 (en) | 1991-11-28 |
| CA1341237C (en) | 2001-05-22 |
| DK188190A (da) | 1990-08-07 |
| NO180043C (no) | 1997-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liang et al. | Phase diagram of SrO CaO CuO ternary system | |
| US5703021A (en) | Process for making high temperature Bi-Sr-Ca-Cu oxide superconductor | |
| KR0123196B1 (ko) | 초전도 금속 산화물 조성물 및 그 제조 및 사용방법 | |
| AU625717B2 (en) | Superconducting composition and process for manufacture | |
| KR970000482B1 (ko) | 조천도성 Bi-Sr-Ca-Cu 옥사이드 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| KR970002894B1 (ko) | 초전도 산화 금속 조성물 | |
| US6855670B1 (en) | Superconducting bismuth-strontium-calcium-copper oxide compositions and process for manufacture | |
| US5017554A (en) | Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-Cu-O compositions and processes for manufacture and use | |
| US5264414A (en) | Superconducting metal oxide (Tl,Bi)1 Sr2 Ca2 Cu3 O.sub.y | |
| JP3073232B2 (ja) | 超伝導性金属酸化物組成物並びに製造および使用方法 | |
| CA1341621C (en) | Superconductivity in an oxide compound system without rare earth | |
| US5219833A (en) | Process for manufacturing single phase Tl2 Ba2 CuO6-x superconductors | |
| JP2768523B2 (ja) | 超伝導性金属酸化物組成物、その製造方法と使用 | |
| JP2749194B2 (ja) | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体の製法 | |
| Liang et al. | The relation between superconductivity and crystal structure of Tl-Ba-Ca-Cu-O system | |
| Schneemeyer et al. | Single Cu-O Layer Bismuth Strontium Cuprates: Crystal Growth and Electronic Properties | |
| Costa et al. | Crystallization process, phase chemistry and transport properties of superconducting fibers prepared by the LFZ method followed by isothermal annealing | |
| Quema et al. | Cadmium Substitution in the Sr or Ca Sites in the Bi-Sr-Ca-Cu-O System | |
| WO1991011391A1 (en) | Superconducting metal oxyde compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050110 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |