JPS63307114A

JPS63307114A - 超伝導体の製造方法

Info

Publication number: JPS63307114A
Application number: JP62142905A
Authority: JP
Inventors: Michiya Fujiki; 道也藤木; Takeshi Sukegawa; 助川　健
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1987-06-08
Publication date: 1988-12-14

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】（産業上の利用分野）本発明は、超伝導体の製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来、銅酸化物系を中心とした超伝導体の製造法には、
（ｉ）対応する金属酸化物あるいは金属炭酸塩を乳鉢で
微細に砕き、あるいは得られた微粉末をふるいにかけ、
あるいは適当なバインダーとともに混練りし、８００−
１２００°Ｃの高温で焼結する方法（Ｗｕ、　Ｍ、に、
　　ら。

Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ、５８，９０８（１９８７
））、（ｉｉ）対応する金属硝酸塩の均一水溶液に炭酸
ナトリウムを加え、生成した難溶性金属炭酸塩を８００
°Ｃで脱炭酸し、最終的に１１００°Ｃで焼結する方法
あるいは蓚酸塩の形で同様に脱炭酸させる方法（Ｃａｐ
ｏｎｅ。

Ｄ、Ｗ、らＡｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。

５０．５４３　　（１９８７））等が知られている。

しかしながら、　（ｉ）の方法は、固相反応により対応
する種々の金属酸化物の固溶体を形成する過程を含み、
化学反応の常識からすると。

均一な組成を持つ材料を合成するには高温と長３一時間を要する。例えば、銅酸化物について言えば、２価
の銅は１０５０°Ｃ以上の温度では１価の銅に転化する
ことが知られ、これは超伝導性を失うことに通じる。一
方、均一な組成の超伝導体を得るには、１１００°Ｃ以
上の高温を必要とする。（ｉｉ）の方法は水溶性金属硝
酸塩を出発原料にするため、金属塩の均一混合は室温で
行われる。しかしながら、８００°Ｃで脱炭酸を起こさ
せ１２００°Ｃの高温で脱泡、焼結させる必要がある。

これは超伝導体内部に気泡やクラックを生じやすい。

（発明の解決しようとする問題点）本発明はこの様な点を改良するために、低温でかつ均一
混合焼結を可能とする超伝導体の製造方法を与えるもの
である。

（問題点を解決するための手段）本発明は、所望の各種金属イオンに対応する各種金属が
均一に混合された超伝導体を得るために、Ｍｌ、Ｍ２．
Ｍ３の陽イオンと、酸化性陰イオン剤とからなる塩を混
合して金属塩の混−４＝合物を生じさせ、これを酸素雰囲気下あるいは無酸素雰
囲気下で加熱処理して金属酸化物とする工程を含むこと
を特徴とする。このとき、混合塩の溶融混合効果を上げ
るため、または反応を十分に進行させることを目的に、
適宜加温することが出来る。

酸化性陰イオンとして、加熱により、自ら酸素を発生す
る能力あるいは空気中の酸素と結合する作用を高める強
い酸化能力を有するものを用いることを特徴とし、この
ような酸化性陰イオンを用いることで、比較的低温で金
属酸化物の形成を完結させ、かつ超伝導転移温度の高い
超伝導体が得られる。

酸化性陰イオンとしては、加熱により、自ら酸素を発生
する能力あるいは空気中の酸素と結合する作用を高める
強い酸化能力を有するもののうち、特に、ハロゲンと酸
素を含むイオン（過塩素酸イオン、塩素酸イオン、次亜
塩素酸イオン、過臭素酸イオン、臭素酸イオン、次亜臭
素酸イオン、過沃素酸イオン、沃素酸イオン。

次亜沃素酸イオン）を、混合金属塩に対し２重量比にし
て、少なくとも、５％以上用いることで、特に効果的に
、比較的低温で金属酸化物の形成を完結させ、かつ超伝
導転移温度の高い超伝導体が得られる。

（実施例１）Ｙ　（ＮＯｓ）　３．　Ｂ　ａ　（ＮＯ３）　２．　Ｃ
ｕ（ＮＯ３）２を室温にて１：２：３の割合で混ぜた。

これを４５０〜５００°Ｃで仮焼結した。

さらに、酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に９００°
Ｃで焼結した。徐冷した試料を４端子交流法により導電
率の温度変化を求めた。絶対温度９０にで完全に超伝導
に至り、試料の良否の目安である転移幅はわずか１．６
にであった。

（実施例２）Ｙ　（ＮＯ３）　ｓ、　Ｂａ　（Ｃ１０４）　２．　　
Ｃｕ（Ｎｏ３）、２を室温にて１：２：３の割合で混ぜ
た。これを４５０〜５００°Ｃで仮焼結した。

さらに、酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に＝６− ９００°Ｃで焼結した。徐冷した試料は絶対温度９２に
で超伝導に至り、転移幅は０．６にであった。

（実施例３）Ｙ　（ＮＯ３）　３．　Ｂ　ａ　（ＣＩ　Ｏ，）　ｔ、
　　Ｃｕ（ＮＯ３）２を室温にて１：２：３の割合で混
ぜた。これを３５０〜４００°Ｃで仮焼結した。

さらに、酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に８５０℃
で焼結した。徐冷した試料は絶対温度９１にで超伝導に
至り、転移幅は１．ＯＫであった。

（実施例４）ＥｕＣＩｓ、Ｂａ　（ＣＩＯ：ｌ）２．Ｃｕ　（Ｎ０３
）２を室温にて１：２：３の割合で混ぜた。

これを４５０〜５００　’Ｃで仮焼結した。さらに。

酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に９００°Ｃで焼結
した。徐冷した試料は絶対温度９０にで完全に超伝導に
至り、転移幅は１．３にであった。

（実施例５）Ｌ　ａ　　（ＮＯ３）　ｓ、　　Ｂ　ａ　　（Ｂ　ｒ　
０３）　Ｚ、　　Ｃｕ（Ｃ１０４）ｚを室温にて１：２
：３の割合で混ぜた。これを４５０〜５００°Ｃで仮焼
結した。さらに、酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に
９００°Ｃで焼結した。徐冷した試料は絶対温度９０に
で超伝導を示し、転移幅は９．３にであった。

（実施例６）Ｙ　（ＮＯｓ）　ｓ、　Ｂ　ａ　（Ｉ　Ｏａ）　ｚ、　
Ｃｕ（Ｃ１０４）　ｚを室温にて１：２：３の割合で混
ぜた。これを４５０〜５００℃で仮焼結した。

さらに、酸素雰囲気下、徐々に昇温し最終的に９００℃
で焼結した。徐冷した試料は絶対温度９０にで完全に超
伝導に至り、転移幅は１．３にであった。

以下同様にして、所定の組成に仕込んだＹ。

Ｓｃおよびランクニド系元素あるいはＡＩ、Ｉｎ、Ｇａ
、ＴＩの■族元素、Ｂａを初めとするアルカリ土類系元
素、そして銅の塩を原料にして、超伝導体を得た。結果
を表１にまとめる。

（発明の効果）以上説明したように９本発明の方法によれば。

９一対応する金属酸化物超伝導体を従来法に比べ。

はるかに低温で合成することができ、これが２価銅の還
元が起こらない温度で焼結でき、転移幅のシャープな特
性の良い高温超伝導体を再現良く作製することができる
という利点を有する。

高温超伝導体、特に絶対温度７７にの液体窒素温度以上
で超伝導に至る材料は、ジョセフソン素子、電力輸送、
高磁場発生磁石等の幅広い工業的応用が期待され、その
素材加工上９本発明は低温プロセスで作製できるという
点で極めて大きなインパクトを与える。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般組成式（Ｍ１）ｘ（Ｍ２）ｙ（Ｍ３）ｚＯｗ
（ここで、Ｍ１は（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｓｃ
、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）から
なる群から選ばれた一または二以上の元素、Ｍ２は（Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｎ、Ｐｂ）から
なる群から選ばれた一または二以上の元素、Ｍ３は（Ｃ
ｕ）、ｘ、ｙ、ｚ、ｗは任意の原子モル分率）で表され
る超伝導体の製造方法に於て、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の陽イ
オンと、酸化性陰イオン剤とからなる塩を混合した後、
焼成することを特徴とする超伝導体の製造方法。
（２）酸化性陰イオンが、ハロゲン（弗素、塩素、臭素
、沃素）あるいは硝酸イオンあるいはハロゲンと酸素を
含むイオン（過塩素酸イオン、塩素酸イオン、次亜塩素
酸イオン、過臭素酸イオン、臭素酸イオン、次亜臭素酸
イオン、過沃素酸イオン、沃素酸イオン、次亜沃素酸イ
オン）であることことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の超伝導体の製造方法。
（３）酸化性陰イオンが、混合金属塩に対し、重量比に
して、少なくとも、５％以上のハロゲンと酸素を含むイ
オン（過塩素酸イオン、塩素酸イオン、次亜塩素酸イオ
ン、過臭素酸イオン、臭素酸イオン、次亜臭素酸イオン
、過沃素酸イオン、沃素酸イオン、次亜沃素酸イオン）
を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の超伝導体の製造方法。