JPS63303810A - セラミックス超電導体 - Google Patents
セラミックス超電導体Info
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- JPS63303810A JPS63303810A JP62138750A JP13875087A JPS63303810A JP S63303810 A JPS63303810 A JP S63303810A JP 62138750 A JP62138750 A JP 62138750A JP 13875087 A JP13875087 A JP 13875087A JP S63303810 A JPS63303810 A JP S63303810A
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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
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、臨界電流密度の高いセラミックス超電導体に
関する。
関する。
従来、種々のセラミックス超電導体が見出されており、
その中にあって一般式Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体
（式中Ｙはイツトリウム、Ｂａはバリウム、Ｃｕは銅、
０は酸素）は、比較的価れた超電導特性を示すものであ
り、その標準的組成は、Ｙ＋Ｂａｚｃｕ３ｏ？−δ（δ
≒０．２）である。
その中にあって一般式Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体
（式中Ｙはイツトリウム、Ｂａはバリウム、Ｃｕは銅、
０は酸素）は、比較的価れた超電導特性を示すものであ
り、その標準的組成は、Ｙ＋Ｂａｚｃｕ３ｏ？−δ（δ
≒０．２）である。
−ロ
また上記の系については、Ｙの一部または全量をＥｕ、
Ｄｙ、Ｈｏなどのランタン系希土類元素で置換した組成
改良型のものが提案されている。
Ｄｙ、Ｈｏなどのランタン系希土類元素で置換した組成
改良型のものが提案されている。
しかし上記のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系を゛母体とする種々
の組成の超電導体は、いずれも超電導特性が実用的に不
十分なものである。
の組成の超電導体は、いずれも超電導特性が実用的に不
十分なものである。
即ち、臨界温度（以下Ｔｃと略記）はＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系において９０〜９５Ｋ、前記の組成改良型のもので
８５〜９５に程度であり、液体窒素温度の７７にで使用
するには、温度マージンが不足する欠点がある。
０系において９０〜９５Ｋ、前記の組成改良型のもので
８５〜９５に程度であり、液体窒素温度の７７にで使用
するには、温度マージンが不足する欠点がある。
一方、上記超電導体の多結晶体の臨界電流密度（以下Ｊ
ｃと略記）は、液体窒素中、零磁界において、１０”Ａ
／ｃｄ程度であり、銅の液体窒素温度における電流密度
を下廻り、実用上最大の障害となっている。
ｃと略記）は、液体窒素中、零磁界において、１０”Ａ
／ｃｄ程度であり、銅の液体窒素温度における電流密度
を下廻り、実用上最大の障害となっている。
本発明は、かかる状況に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、Ｊｃなどの超電導特性に優れたセラミ
ックス超電導体を提供することにある。
とするところは、Ｊｃなどの超電導特性に優れたセラミ
ックス超電導体を提供することにある。
即ち本発明は、一般式Ｙ ＋ Ｂ ａ ｚ Ｃｕ ３０
ｑ−δ−εＸεで示される組成からなることを特徴と
するものである。
ｑ−δ−εＸεで示される組成からなることを特徴と
するものである。
上記の一般式においてＹはイツトリウム、Ｂａはバリウ
ム、Ｃｕは銅、０は酸素、Ｘは、硫黄（Ｓ）、セレン（
Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）のうちの少なくとも１種、δは
ほぼ０．２、εは０．０１〜６．５の範囲において、Ｘ
がＳ、Ｓｅ、Ｔｅのうちの２種以上の場合εはそれらの
和となる。εを０．０１〜６．５に限定した理由は、ε
が０．０１以下ではＪｃの向上が認められず、またεが
６．５を超えるとＪｃは高い値を示すが、Ｔｃが低下す
るためである。
ム、Ｃｕは銅、０は酸素、Ｘは、硫黄（Ｓ）、セレン（
Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）のうちの少なくとも１種、δは
ほぼ０．２、εは０．０１〜６．５の範囲において、Ｘ
がＳ、Ｓｅ、Ｔｅのうちの２種以上の場合εはそれらの
和となる。εを０．０１〜６．５に限定した理由は、ε
が０．０１以下ではＪｃの向上が認められず、またεが
６．５を超えるとＪｃは高い値を示すが、Ｔｃが低下す
るためである。
〔作用〕
Ｙ＋ＢａｚＣｕｓＯｔ−δ−εＸεの組成からなるＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体は、１個のＣｕ原子のまわ
りを６個の０原子が八面体状にとりかこみ、この八面体
が二次元の層を形成し、この層が積層し、この眉間にＹ
とＢａの原子が分布した層状ペロブスカイト型と称され
る構造のものである。
Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体は、１個のＣｕ原子のまわ
りを６個の０原子が八面体状にとりかこみ、この八面体
が二次元の層を形成し、この層が積層し、この眉間にＹ
とＢａの原子が分布した層状ペロブスカイト型と称され
る構造のものである。
この八面体の結晶構造は、通常斜方晶と正方晶とが混在
しており、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系にあっては、斜方晶が
超電導体となる。
しており、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系にあっては、斜方晶が
超電導体となる。
本発明は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導体の０原子の一
部ないし大部分がＳ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも１種の原
子で置換された構造のものであり、上記のＳ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ原子は、いずれも０原子と同じ■、族に属し、０原子
と同様にＣｕ原子とイオン結合もしくは共有結合により
八面体を形成し得るものであり、この置換されたあとの
八面体が上記の超電導体となり得る斜方晶の結晶構造を
とり易いためにＴｃもしくはＪｃが向上するものと考え
られる。
部ないし大部分がＳ、Ｓｅ、Ｔｅの少なくとも１種の原
子で置換された構造のものであり、上記のＳ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ原子は、いずれも０原子と同じ■、族に属し、０原子
と同様にＣｕ原子とイオン結合もしくは共有結合により
八面体を形成し得るものであり、この置換されたあとの
八面体が上記の超電導体となり得る斜方晶の結晶構造を
とり易いためにＴｃもしくはＪｃが向上するものと考え
られる。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例−１
Ｙ ｔ Ｏｓ、ＢａＣ０，、ＣｕＯの粉末をＹ：Ｂａ：
Ｃｕのモル比で１：２：３になるように秤量し、これを
水で混練したのち、直径約５０ｍ厚さ３閣の円盤状に成
形し、これを１ｏｏｏ”ｃで焼結してＹ。
Ｃｕのモル比で１：２：３になるように秤量し、これを
水で混練したのち、直径約５０ｍ厚さ３閣の円盤状に成
形し、これを１ｏｏｏ”ｃで焼結してＹ。
ＢａｘＣｕｓＯｔ−δの組成の超電導成形体を作成し、
またＳ粉末を直径５０■厚さ３ｍｍの円盤状に圧粉成形
し、これら２個の円盤を高周波スパッタ装置の別々のタ
ーゲットホルダーにセットし、雰囲気を３通りにかえて
、５００℃に加熱された１０閣Ｘ １０ｗＸ２＋＋ａ’
の安定化ジルコニア基板上にそれぞれ５時間スパッタリ
ングを行った。比較のためＹ。
またＳ粉末を直径５０■厚さ３ｍｍの円盤状に圧粉成形
し、これら２個の円盤を高周波スパッタ装置の別々のタ
ーゲットホルダーにセットし、雰囲気を３通りにかえて
、５００℃に加熱された１０閣Ｘ １０ｗＸ２＋＋ａ’
の安定化ジルコニア基板上にそれぞれ５時間スパッタリ
ングを行った。比較のためＹ。
Ｂａ１ＣｕｚＯｔ−δの組成の超電導成形体だけをター
ゲットに用い、スパッタリングを行った。
ゲットに用い、スパッタリングを行った。
上記の生成膜体について、膜厚、組成、Ｔｃ、Ｊｃを測
定した。Ｔｃ、Ｊｃは、四端子法により測定した。結果
は第１表に示した。
定した。Ｔｃ、Ｊｃは、四端子法により測定した。結果
は第１表に示した。
第１表より明らかなように、本発明品（１〜３）は比較
品（４）に較べてＴｃ、Ｊｃとも高く、特にＳを０．４
．０．５含有するもの（２，３）はＪｃが十分に高く、
実用可能な値を示している。
品（４）に較べてＴｃ、Ｊｃとも高く、特にＳを０．４
．０．５含有するもの（２，３）はＪｃが十分に高く、
実用可能な値を示している。
Ｓの置換量は、スパッタリングの雰囲気によってかなり
異なりＡｒガスに０□またはＨ，Ｓを混合したものは、
Ｓの置換量が多い。
異なりＡｒガスに０□またはＨ，Ｓを混合したものは、
Ｓの置換量が多い。
実施例−２
実施例−１で得られたに３の膜体を、更に０２または／
およびＨ，Ｓ雰囲気中で７００°Ｃ２０時間の熱処理を
施した。
およびＨ，Ｓ雰囲気中で７００°Ｃ２０時間の熱処理を
施した。
これらのサンプルについて実施例と同じ測定を行った。
結果を第２表に示した。
第２表より明らかなように、本発明品（５〜７）は、い
ずれもＪｃが高く、特にＨｚ Ｓの存在下で上記熱処理
を施したもの（６，７）は、Ｊｃが著しく向上している
。０！雰囲気で熱処理したちの ｊは、Ｓの置換量
が減少しているが、Ｔｃ、Ｊｃとも熱処理前に近い、高
い値を示している。これは、一旦形成された斜方晶のほ
とんどがそのまま維持されているためと考えられる。
ずれもＪｃが高く、特にＨｚ Ｓの存在下で上記熱処理
を施したもの（６，７）は、Ｊｃが著しく向上している
。０！雰囲気で熱処理したちの ｊは、Ｓの置換量
が減少しているが、Ｔｃ、Ｊｃとも熱処理前に近い、高
い値を示している。これは、一旦形成された斜方晶のほ
とんどがそのまま維持されているためと考えられる。
またＳのモル数が多い程、Ｔｃが低くなりＪｃが高くな
る傾向が認められる。
る傾向が認められる。
従来のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体をＨ。
Ｓを含有する雰囲気中で熱処理しても、０がＳに置換さ
れた本発明の超電導体が得られるが、上記の置換は、Ｓ
の拡散に律速されるためバルク状のものは長時間を要し
適用がむずかしい。
れた本発明の超電導体が得られるが、上記の置換は、Ｓ
の拡散に律速されるためバルク状のものは長時間を要し
適用がむずかしい。
以上ＳをＯと置換する実施例について説明したが、Ｓｅ
、Ｔｅについても、またＳ、Ｓｅ、Ｔｅが複数で置換さ
れたものについても、Ｓと同じ効果が得られる。
、Ｔｅについても、またＳ、Ｓｅ、Ｔｅが複数で置換さ
れたものについても、Ｓと同じ効果が得られる。
本発明によれば、Ｔｃが液体窒素温度を十分にと廻り、
且つＪｃが極めて高いセラミックス超電導体が得られる
ので、セラミックス超を導体の実利化において顕著な効
果を奏する。
且つＪｃが極めて高いセラミックス超電導体が得られる
ので、セラミックス超を導体の実利化において顕著な効
果を奏する。
Claims (1)
- 一般式Ｙ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ＿−＿ε
Ｘ＿ε（式中Ｃｕは銅、Ｏは酸素、Ｙはイットリウム、
Ｂａはバリウム、Ｘは硫黄、セレン、テルルのうちの少
なくとも１種、δ≒０．２、ε＝０．０１〜６．５）で
示される組成物からなることを特徴とするセラミックス
超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138750A JPH0753576B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | セラミックス超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138750A JPH0753576B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | セラミックス超電導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303810A true JPS63303810A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH0753576B2 JPH0753576B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=15229308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62138750A Expired - Lifetime JPH0753576B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | セラミックス超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753576B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418917A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Superconductor |
| JPH01239004A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物高温超電導体及び薄膜超電導体及びスパッタリング用ターゲット |
| JPH0251421A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-21 | Rikagaku Kenkyusho | ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘＳｅｙ超電導体 |
-
1987
- 1987-06-02 JP JP62138750A patent/JPH0753576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418917A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Superconductor |
| JPH01239004A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物高温超電導体及び薄膜超電導体及びスパッタリング用ターゲット |
| JPH0251421A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-21 | Rikagaku Kenkyusho | ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘＳｅｙ超電導体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0753576B2 (ja) | 1995-06-07 |
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