JP3548660B2 - 超電導体、その前駆体、それらの製造方法、および超電導体の用途 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超電導体に関し、詳しくは超電導体とその前駆体、およびそれらの製造方法、さらには超電導体の用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化物超電導体は、従来のＮｂ_３ Ｇｅでの臨界温度（Ｔｃ）＝２３〔Ｋ〕を超える高温超電導体である。なかでも、ＲＢａ_２ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｘ （式中、Ｒは希土類元素であって、Ｙやランタノイドを含む、０≦ｘ≦１）系の超電導体（Ｒ１２３ 系超電導体） は、Ｔｃが９０〔Ｋ〕にも達する。
【０００３】
Ｒ１２３ 系の超電導体の製造方法の一つとして溶融法が挙げられる。溶融法は、例えば、ＹＢａ_２ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｘ （Ｙ１２３ ）で説明すると、出発原料を加熱し、いったんＹ_２ ＢａＣｕＯ_５ （Ｙ２１１ ）相と液相とからなる半溶融状態にした後、晶出温度に下げてＹ１２３ 相を晶出させる方法である。
溶融法によって形成されるＲ１２３ 系の超電導体のなかでも、Ｙ１２３ は臨界電流密度（Ｊｃ）の高いものとして知られている。
【０００４】
従来、上記溶融法を用いてＪｃの高いＲ１２３ 系（特にＹ１２３ ）超電導体を形成するためには、超電導相であるＹ１２３ 相が結晶成長するときに、Ｙ１２３ 相中に、非超電導相であるＹ_２ ＢａＣｕＯ_５ （Ｙ２１１ ）相などを微分散させることによって、Ｙ１２３ のＪｃを向上させていた。この場合のＹ２１１ 相は、ピンニングセンターとして作用すると考えられている。次いで、これを熱処理（酸素導入処理）し、こうしてＹ１２３ の結晶構造を正方晶から斜方晶へ転移し、超電導体とする。
【０００５】
上記溶融法では、仕込み組成（出発原料の構成元素の比率）、Ｐｔなどの添加物、結晶成長温度などを調節することによって、Ｙ１２３ 相の結晶成長中に分散させられるＹ２１１ 相の量とサイズを制御していた。
しかし、上記従来の溶融法によって形成されるＲ１２３ 系の超電導体の中でも高いＴｃと高いＪｃとを有する超電導体は、実質的には、Ｙ１２３ だけであった。
また、近年、酸素分圧を制御した溶融法によってＲをＹ以外の元素としたＲ１２３ を形成した実験例が報告されているが、それでも得られる超電導体のＪｃのピークは１〔Ｔ〕程度にあって、それより高い磁場にＪｃのピークを有するようなものは得られていない。
【０００６】
上記Ｙ１２３ のように、結晶成長中に、超電導相の中に非超電導相を微分散させて得られたものは、Ｙ２１１ 相のようなピンニングセンターとして作用するものがミクロンオーダーと大きいため、局磁場下でＪｃをより高めることができず、磁場の増大と共に単調にＪｃが低下するものであった。
【０００７】
本発明の目的は、従来と同じ成分の材料を用いながら、従来の製造方法では得られなかった高いＪｃまたは異なる特性のＪｃを有する超電導体およびその前駆体を提供することである。さらには、本発明の超電導体の用途を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、上記した本発明の超電導体およびその前駆体の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等が鋭意研究した結果、Ｒ１２３ 系の超電導体には相分離状態が存在することを発見し、かつその相分離状態をコントロールすることによって従来にない特性を有する超電導体を形成することが可能であることを発見した。この発見に基づいてさらに研究を重ねた結果、上記した相分離状態は、結晶育成後、冷却時に起きる反応を抑制するため、得られた結晶をできるだけ早く冷却して超電導体の前駆体を得、この前駆体に、前駆体の相分離温度の上限と下限とを利用して熱処理を施せば、容易にコントロールすることができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
本発明によれば、（１）一般式（Ｉ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
（式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体が提供される。
【００１１】
（２）（１）の超電導体前駆体は、一般式（Ｉ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
（式中の各記号は前記と同義）で表される化合物からなる結晶を、前駆体の相分離温度の上限（ｔａ、℃）を超える温度（ｔ、℃）（ｔａ＜ｔ）に加熱した後、急冷することによって得られる。
【００１２】
上記（１）記載の前駆体から形成される本発明の超電導体は、大きく分けると、次の互いに特徴の異なる（い）、（ろ）の２種類のタイプのものになる。
【００１３】
（い）一般式（ＩＩ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
（式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の４０％以上を占め、（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上である超電導体。
【００１４】
このタイプの超電導体は、上記（１）の前駆体に、ｔｂ≦ｔ≦ｔａ〔ｔａ：前駆体の相分離温度の上限（℃）、ｔｂ：前駆体の相分離温度の下限（℃）〕を満足する温度ｔ（℃）、即ち前駆体の相分離温度で、結晶中に相分離状態を呈する領域が形成されるように熱処理し、酸素導入することによって得られる。
【００１５】
（ろ）一般式（ＩＩ）
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
（式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の１０％以下を占め、温度７７〔Ｋ〕一定下における磁場１〔Ｔ〕以上において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満である超電導体。
【００１６】
このタイプの超電導体は、（１）の前駆体を、前駆体のｔｂ未満の温度で、結晶中に相分離状態を呈する領域が形成されないように酸素を導入することによって製造される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本明細書でいう「相分離温度」とは、本発明者等によってＲ１２３ 系の材料に存在することが発見された、結晶が相分離状態になりうる温度範囲であり、構成元素（酸素を除く）の固相反応が可能な温度範囲である。この温度範囲はＲの種類や式（Ｉ）の組成比によって特有の範囲を示す。
【００１８】
本明細書でいう「相分離状態」とは、ひとつの結晶内に互いに異なる組成比をもつ複数の結晶構造の領域が局所的に分離して存在し、これらが互いに結晶相を異にする領域として観測される状態をいう。ただし、結晶全体としての組成比は、単相の時と同じである。Ｒ１２３ 系の結晶における相分離状態は、本発明者らによって初めて着目されたものである。
例えば、Ｎｄ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｎｄ１２３ ）は、部分的に
Ｎｄ_１＋ｚ Ｂａ_２−ｚ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｍ とＮｄ_１＋ｗ Ｂａ_２−ｗ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｎ （式中、０≦ｚ≦１、０≦ｗ≦１、−１≦ｍ≦１、−１≦ｎ≦１、ただしｚ≠ｗ、ｍ≠ｎ）で表される２つの結晶に分離した領域を有し、２相分離状態を呈する。このような相分離状態は、例えば、電子顕微鏡によって観察可能である。全体としての組成比は単相の時と比べて変化はない。
【００１９】
ｔａよりも高い温度（ｔａ＜）においては、Ｒ１２３ 系材料の結晶は単相（相分離状態が結晶全領域の１０％以下を占めるものを含む）を呈する。また、ｔｂ≦ｔ≦ｔａでは、Ｒ１２３ 系材料は固相反応を起こすことができ、それによって結晶中に相分離状態を呈し得る。ｔｂ未満の温度（＜ｔｂ）においては、低温であるがゆえに実質的には固相反応を起こすことが困難であり、それまでの熱履歴で形成された組織の状態（酸素を除く）は、この温度域では実質的に維持される。
【００２０】
本発明は、原料から目的の超電導体が形成されるまでの工程において、単相（相分離状態が結晶全領域の１０％以下を占めるものを含む）結晶を有する中間物質（即ち、上記前駆体）を用いて形成することが重要な特徴の一つである。
前駆体は、本発明者等によって発見された相分離温度の範囲外の、上下いずれの温度にあってもよい。相分離温度の上限より高い温度にある前駆体は、結晶成長過程の温度から一度も相分離温度の上限以下の温度になったことのないものであってもよい。一方、相分離温度の領域の下限より低い温度にある前駆体は、本発明による製造方法が必須であって、相分離温度の上限外から下限外へと急冷することによって得られる。
このような前駆体に対して、相分離温度に関してコントロールされた熱処理を施すことによって、従来では得られなかった優れた特性を有する超電導体に到達できる。
【００２１】
本発明の超電導体の前駆体（以下、単に前駆体ともいう）は一般式（Ｉ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
（式中の各記号は前記と同義）で表される化合物からなる結晶を、相分離温度の上限（ｔａ、℃）を超える温度（ｔ、℃）に加熱し、その後急冷することによって得られる。
結晶の形成方法は種々の方法があるが、例えば、目的とする前駆体を構成する元素、即ち、Ｒ（希土類元素）、ＢａおよびＣｕを含む化合物あるいは化合物の混合物から、トラベリングソルベントフローティング法、トップシードソリューショングロス法、スロークーリング法等の方法により結晶を得る。
結晶の原料となるＲ（希土類元素）、Ｂａ、ＣｕおよびＯを含む化合物は、例えば、Ｎａ_２ Ｏ_３ 、ＢａＯ、ＢａＣＯ_３ 、ＣｕＯ、ＢａＣｕＯ_２ 等の金属酸化物等が挙げられる。
さらに前駆体の原料として、必要なＲ１２３ 系の成分比を全体として有するならば、酸素導入が不充分な段階の物質でも、さらには既に超電導体として形成されたものも使用できる。
【００２２】
前駆体を形成するために用いられる原料は、その製造方法や熱履歴は限定されず、スパッタリングなど種々の成膜法を含む気相法、上記溶融法を含む液相法、焼結法を含む固相法など、公知の合成法によって形成されたものでよい。また、上記のように、全体の成分が等しければ、結晶の状態を問わない。
【００２３】
これをｔａ＜ｔを満足する温度ｔに加熱した後、急冷すると、前駆体が室温などの低温ででも得ることができる。
【００２４】
ｔａは、Ｒ１２３ の代表例としてＮｄ１２３ を取り上げると、Ｎｄ１２３ 前駆体では、一般式（Ｉ）における組成比ｘの値によって変動するが、例えばｘ＝０では、実施例６のように、５００℃と６００℃の間に存在する。同様に、ｔｂも、ｘ＝０では、実施例６のように４００℃と５００℃の間に存在する。組成比ｘの各値についての正確なｔａ、ｔｂの値は、各々、５００℃と６００℃、４００℃と５００℃の間で実験温度のサンプリング間隔をより細分化し試行錯誤的に特定すればよい。
前駆体の加熱温度（急冷前の温度）は、ｔａを超え、結晶の分解温度までであればどのような温度でもよいが、例えばｘ＝０ではｔａより約６００℃程度以上、特に約９００℃程度高くすれば好ましい結果が得られる。このような好ましい温度は、材料によって異なる。
また、急冷後の温度はｔｂ未満である。ｔｂよりもどの程度低い温度とすると好ましいかも材料によって異なり、例えば、ｘ＝０では約４００℃程度以下とすると好ましい結果が得られる。後工程の熱処理に従って、急冷後の温度を室温とするなど適宜設定できる。
【００２５】
本明細書において「急冷」とは、ｔａを超える温度（急冷前の温度）から、好ましくはｔｂ未満の温度（急冷後の温度）へ、結晶中に相分離状態を呈する領域が生じないような温度降下速度をもって、相分離温度域を通過することをいう。冷却中、即ち相分離温度を通過するときの温度降下の速さが緩やかになると結晶中で固相反応が起こり、相分離状態を呈する領域が生じるので、それが生じない程度に速い温度降下で冷却することをいう。
【００２６】
温度降下の速さの上限は、鋼に対して焼き入れ処理を施す場合のように衝撃的に速い温度降下であってもよいが、通常、材料が熱的な衝撃で割れない程度の降下速度が好ましい。
【００２７】
急冷方法としては、炉から直接室内において空気中に放置する方法や、急冷用の冷媒中に浸漬させる方法などが挙げられ、目的の生産物の形状や質量に応じて最適な方法を選択すればよい。
【００２８】
急冷時の酸素雰囲気などの条件は特に問題としない。急冷工程で酸素を導入してもよいが、良好な超電導特性を得るためには後工程で十分な酸素導入をすることが好ましい。
【００２９】
前駆体の具体的な製造工程の一例として、低酸素分圧下（１％酸素分圧）、一定温度（約１０２０℃）で比較的Ｎｄ−Ｂａの置換の少ないＮｄ１２３ 結晶を成長させ、結晶成長後の急冷においては、結晶成長炉からできるだけ速く結晶を取り出すことによって、冷却時において相分離が生じるような徐冷の時間帯を排除する方法が挙げられる。
【００３０】
このようにして得られた前駆体は、結晶構造がほぼ単相を呈するものである。この場合の単相とは、その結晶中における相分離状態を呈する領域が結晶全領域の１０％以下、好ましくは１％以下を占めている結晶をいう。理想的には完全な単相、即ち相分離状態を呈する領域が０であることが望ましい。
Ｎｄ１２３ 前駆体の結晶がどの程度の単相であるか、即ち、結晶全領域中における相分離状態を呈する領域の占める割合を計測する手段としては、電子顕微鏡による観測が挙げられる。例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、局部的にそのような領域を発見した場合、画面では分離した２相が１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の幅の帯として交互に並んだ縞模様、またはその縞模様が異方向に集合し織柄模様を呈するように見える。従って、試料から観測すべき箇所をｎ＝２０、無作為抽出し、その結果から結晶全領域中における相分離状態を呈する領域が占める割合を算出する。
【００３１】
前駆体は単結晶であっても多結晶であってもよく、各々に用途があるが、例えば、高いＪｃを有する超電導体を形成してマグネットなどを構成するならば、単結晶のほうが好ましい。
【００３２】
前駆体は、一般式（Ｉ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
（式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であり、超電導性は示さない。
一般式（Ｉ）におけるＲは、希土類元素であって、Ｙ、Ｓｃ、ランタノイドなどが例示される。ランタノイドは、原子番号５７のＬａから原子番号７１のＬｕに至る１５個の希土類元素の総称である。
Ｒの中でも、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕおよびＧｄは、Ｒ１２３ の固溶体を容易に形成するので、本発明に好適な元素である。特にＮｄは、Ｌａと並んでＴｃが高く、また前駆体を単相で均一な固溶体として形成することが容易であり、さらに相分離を起こさせ易い点から好ましい元素である。
【００３３】
固溶体は、Ｒが違う２種以上の混合物であってもよい。
特に固溶体が、一般式（Ｉ’）：
Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’）
（式中、Ｒ’はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物と一般式（Ｉ’’）：
Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’’）
（式中、Ｒ’’はランタノイドおよびＹから選ばれる希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物とを含む混合物からは、それぞれの元素固有の臨界電流密度の長所だけを加え合わせ、低磁場から高磁場まで高い臨界電流密度を示す超電導体を形成することが可能となる。
【００３４】
このようにして得た前駆体に、熱処理および酸素導入処理を施すことによって超電導体が得られるが、熱処理の温度条件によってＪｃ特性が大きく異なる２種類の超電導体が得られる。
その一方は、高いＪｃを示す超電導体（以下、「高Ｊｃ体」という）であり、他方は低いＪｃを示す超電導体（以下、「低Ｊｃ体」という）である。
【００３５】
高Ｊｃ体は、前駆体をｔｂ≦ｔ≦ｔａを満足する温度ｔに保って結晶中に相分離状態を呈する領域が形成されるように処理する。即ち前駆体を、ｔｂ≦ｔ≦ｔａを満足する温度ｔに、相分離状態が形成されるのに要する時間、保つ。この熱処理の前後に施される、本発明での熱処理とは違う熱処理の温度は、ｔｂ≦ｔ≦ｔａの範囲外である。ただし、得られた超電導体の形成された相分離状態が解消されて前駆体にもどることを避けるために、相分離状態が形成された後には、ｔａよりも高い温度から急冷することは避ける。
【００３６】
この相分離状態が形成される熱処理の時間は、温度や試料の組成によって異なるが、通常１０ｈ〜５０００ｈ、好ましくは５０ｈ〜５００ｈ程度である。一般に長時間である方が好ましい。
【００３７】
超電導体となるために必要な酸素導入は、この熱処理中に行なってもよく、またその後該熱処理とは違う工程として行ってもよい。酸素導入処理のための詳しい条件は公知の通りである。
【００３８】
得られた高Ｊｃ体は、一般式（ＩＩ）：
Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
（式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の４０％以上を占め、（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、Ｊｃが１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上である超電導体である。
一般式（Ｉ）の前駆体に熱処理、酸素導入処理を施して一般式（ＩＩ）の超電導体が得られるので、一般式（Ｉ）での説明は一般式（ＩＩ）についても援用される。また、一般式（Ｉ）Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ から造られる超電導体（ＩＩ）Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１のｙとｙ１の関係はｙ＜ｙ１である。
また、前駆体が一般式（Ｉ’）と一般式（Ｉ’’）で表される化合物の混合物を使用すると、下記一般式（ＩＩ’）と一般式（ＩＩ’’）で表される化合物の混合物の超電導体が得られる。
Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ’）
Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ’’）
（式中の各記号は前記と同義）
【００３９】
上記高Ｊｃ体は、その結晶中において相分離状態を呈する領域が結晶全領域の４０％以上、好ましくは５０％以上、特に好ましくは６０％以上を占有するものである。相分離状態を呈する領域の占有率の上限は特に限定されないが、好ましくは８０％、さらに好ましくは９０％程度である。
該高Ｊｃ体の場合、得られた超電導体のＪｃが最も高くなるように、相分離状態を呈する領域の占有率を決定することができる。
結晶中の相分離状態を呈する領域が占める割合を計測する手段については、上記前駆体の説明で述べたと同様の条件による電子顕微鏡による観測に加えて、ＳＱＵＩＤなどによる磁化測定が挙げられる。
【００４０】
この高Ｊｃ体は、少なくとも（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上となる。これは、この材料系では従来得られなかった高いＪｃを有する超電導体である。特に注目すべき特性は、従来にはなかった高い磁場においてＪｃのピークを示すことであり、従来７７〔Ｋ〕において１〔Ｔ〕程度にあったＪｃのピークが、本発明の高Ｊｃ体では、２〔Ｔ〕以上でピークを示す。
例えば本発明の方法によって製造されたＮｄ１２３ では、、図１５の黒丸のプロットで示す（７７〔Ｋ〕一定における磁場の強さとＪｃの関係を示す）ように、約４〔Ｔ〕（＝約４００００〔Ｇ〕）の付近に、約３００００Ａ／ｃｍ^２ もの高いピークを有するＪｃの特性を示す超電導体となっている。
【００４１】
低Ｊｃ体は、上記前駆体を形成し、これに、ｔ＜ｔｂを満足する温度ｔで、結晶中に相分離状態を呈する領域が形成されることがないように酸素導入処理を施すことによって得られる。
上記温度範囲ｔ＜ｔｂを満足する温度ｔでは、低温であるために結晶は相分離を起こさず、酸素だけが導入されて超電導体が形成される。
例えば、Ｎｄ１２３ では、一辺２ｍｍ程度の立方体の試料であれば、酸素供給状態を１００％のフロー状態として、３４０℃で２００ｈ保持する熱処理の例が挙げられる。
超電導体となるための酸素導入処理はこの熱処理中に行なわれるが、要望によって別の工程としてさらに酸素を導入してもよい。酸素導入処理のための詳しい条件は公知の通りでよい。
【００４２】
この熱処理（酸素導入処理を含む）によって得られた低Ｊｃ体は、結晶中に相分離状態を呈する領域が形成されず、その結晶構造は上記前駆体とほぼ同様、相分離状態を呈する領域が結晶全領域の１０％以下となる。
相分離状態について、および、相分離状態を呈する領域が占める割合を計測する手段については、上記高Ｊｃ体の場合と同様である。
【００４３】
低Ｊｃ体は、温度が７７〔Ｋ〕一定の場合、磁場１〔Ｔ〕以上における臨界電流密度が、１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満の特性を有する超電導体である。
なかでも、Ｎｄ１２３ では、７７〔Ｋ〕一定における磁場の強さとＪｃの関係を、図４の黒丸のプロットで示すように、０〔Ｔ〕から約５〔Ｔ〕においてＪｃが単調に減少するという、従来のＮｄ１２３ にはなかった、新たなＪｃの特性を示す超電導体となっている。
【００４４】
本発明の超電導体によって、種々の優れた製品が得られる。
例えば、高Ｊｃ体を導電部分として用いることによって、従来よりも強い磁場を発生させ得るなどの優れた磁気特性を有するマグネットを構成することができる。マグネットの態様は限定されないが、超電導コイルや、超電導テープなどの態様が挙げられる。
また、低Ｊｃ体を導電部分として用いることによって、例えばＮｄ１２３ では従来形成できなかった、ジョセフソン効果を利用した種々の超電導素子が形成できる。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示す。
実施例１
本実施例では、Ｎｄ１２３ の前駆体を実際に製造した例を示す。
製造目標とした前駆体の組成は、Ｎｄ_１．０ Ｂａ_２．０ Ｃｕ_３．０ Ｏ_６．０ である。
Ｎｄ_２ Ｏ_３ るつぼ内にＮｄ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ溶液を１０００〜１１００℃の温度に保持し、液相からＮｄ１２３ 結晶を引き上げる方法によって、Ｎｄ１２３ 結晶を形成すると共に、液面上の空中（室温）で急速に冷却し、前駆体を得た。
図１は、液相からＮｄ１２３ 結晶を引き上げる際に、Ｎｄ１２３ の結晶に対して作用する温度変化を模式的に示すグラフ図である。
【００４６】
得られた前駆体の結晶を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて評価したところ、結晶全体は、ほとんど、均一固溶体の単相を呈しており、相分離状態を呈する部分は発見できなかった。測定箇所は、無作為に抽出した２０箇所である。
【００４７】
実施例２
本実施例では、上記実施例１で製造した前駆体を用いて、低Ｊｃ体を製造した例を示す。
図２は、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。酸素雰囲気下で、同グラフに示すように、この前駆体のｔｂ未満の温度である３４０℃にて２００時間保持した後、炉内（グラフ中ａ： Ｃｏｏｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ、以下同）で室温（ Ｒ．Ｔ． ）まで温度降下させた。酸素の供給条件はフロー状態によるＯ_２ −１００％の雰囲気である。
この熱処理によって、前駆体に、組織中に相分離状態を呈する領域が新たに形成されることなく酸素導入処理が施され、低Ｊｃ体が得られた。
【００４８】
本実施例によって得られた低Ｊｃ体の７７〔Ｋ〕におけるＴｃとＪｃを、ＳＱＵＩＤ（超電導量子干渉計）により測定した。
図３は、Ｔｃを計測した結果を示すグラフであって、超電導転移温度までの冷却時に、磁場を作用させた場合（ＦＣ）と、磁場を作用させなかった場合（ＺＦＣ）について、測定している。測定時においては、結晶のｃ軸に平行に１０〔Ｇ〕の磁場を作用させた。
図３から明らかなように、９６．５〔Ｋ〕において超電導転移を示しており、本実施例によって得られた低Ｊｃ体の臨界温度（Ｔｃ）は、９６．５〔Ｋ〕であった。
【００４９】
図４は、本実施例で得られた低Ｊｃ体のＪｃの特性、即ち、外部から磁場を作用させた時のＪｃの変化を計測した結果を示すグラフである。Ｊｃはエクステンディッドビーンモデルにより算出した。また、外部から作用させる磁場の方向を変えて２通り計測し、試料結晶のａ軸に平行に磁場を作用させた場合の結果を白丸でプロットし、試料結晶のｃ軸に平行に磁場を作用させた場合の結果を黒丸でプロットした。
図４から明らかなように、本発明の低Ｊｃ体は異方性を示さず、外部から作用させる磁場の方向が異なっても、Ｊｃは同様の単調現象の特性を示す。そして、結晶のａ軸、ｃ軸いずれの軸に平行に磁場を作用させた場合でも、７７〔Ｋ〕、１００００〔Ｇ〕（＝１〔Ｔ〕）の磁場の強では、１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満であり、磁場の増大に伴い、単調に減少する特性であることが分かる。このようなＪｃの特性は、従来公知の溶融法によって形成されたＮｄ１２３ には無かった特性である。
【００５０】
実施例３
本実施例では、上記実施例１で製造した前駆体を用いて、高Ｊｃ体を製造した例を示す。
図５は、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。酸素雰囲気下、図５に示すように、前駆体を、前駆体のｔａよりも高い温度である６００℃まで加熱し、その温度からｔｂ未満の温度３５０℃まで、２００時間かけて降下させた後、炉内（ Ｃｏｏｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ； 炉冷）で室温（ Ｒ．Ｔ． ）まで温度降下させた。酸素の供給条件はフロー状態によるＯ_２ −１００％の雰囲気である。
この６００℃から３５０℃までの徐冷には、相分離温度にて試料を保持する工程（時間帯）が十分に含まれており、前駆体の組織中に相分離状態を呈する領域が新たに形成されると共に、酸素導入がなされた。
【００５１】
得られた試料の組織を、実施例１の前駆体と同様の組織評価方法にて評価したところ、極微細な相分離状態が確認できた。
【００５２】
図６は、本実施例で得られた高Ｊｃ体のＪｃを計測した結果を示すグラフ図である。Ｊｃの計測条件およびグラフの表示方法などは、上記実施例２における図４と同様である。
図６から明らかなように、本実施例によって得られた高Ｊｃ体は、上記実施例２における低Ｊｃ体の場合と異なり、結晶軸について異方性を示し、外部から作用させる磁場の方向によってＪｃは異なる特性を示した。
特に、同図のグラフ中の黒丸によるプロットから明らかなように、ｃ軸に平行に磁場を作用させた場合、磁場５０００〔Ｇ〕付近ではＪｃは１３０００Ａ／ｃｍ^２ 程度の極小となるが、高磁場側においては従来のこの材料系には無かった高いピークを持ち、約３００００〔Ｇ〕では２５０００Ａ／ｃｍ^２ に達していることが分かった。
【００５３】
実施例４
本実施例は、上記実施例３と同様、実施例１で得た前駆体を用いて高Ｊｃ体を製造した例であるが、実施例３の熱処理の後にさらに酸素導入処理工程を付け加えた。
図７は、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。同図（ａ）に示す熱処理の条件は、実施例３における熱処理（図５）と同様である。また、同図（ｂ）に示す熱処理の条件は、実施例２における熱処理（図２）と同様である。
即ち、本実施例は、上記実施例３の高Ｊｃ体に対して、上記実施例２と同様の酸素導入処理を施した例であり、このことによって、高Ｊｃの原因が、Ｎｄ１２３ 結晶内の酸素欠陥（酸素濃度のむら）ではないことがわかる。
【００５４】
図８は、上記熱処理を施したあとの試料のＪｃを計測した結果を示すグラフ図である。Ｊｃの計測条件、グラフの表示方法などは、上記実施例２における図４のグラフと同様である。
図８から明らかなように、本実施例で得た試料は、上記実施例３で得た高Ｊｃ体のＪｃ特性（図６）とほとんど同様の特性を有すものである。このことから、酸素欠陥が高Ｊｃの要因ではなく、６００℃から３５０℃に至る過程に存在する相分離温度の領域において固相反応が起こり、これが高Ｊｃの要因となっていることが確認できた。
【００５５】
実施例５
本実施例は、上記実施例４で得られた高Ｊｃ体に対してｔａよりも十分高い温度９００℃にて熱処理を施した後、室温まで急冷し、さらに実施例２と同様の酸素導入処理工程を施した例である。即ち、本実施例は、いったん高Ｊｃ体が形成された後に、この結晶の履歴を消してこれを前駆体に戻すことができるかどうかを確認した実験である。
【００５６】
図９は、超電導体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。同図（ａ）（グラフ中ｂ： Ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｉｎ ａｉｒ、以下同）に示す熱処理は、試料に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフ図である。同図のグラフに示すように、試料（超電導体）を、この試料のｔａよりも高い温度である９００℃にて１００時間保持した後、炉内からすばやく取出し、エアークエンチした。
また、同図（ｂ）に示す熱処理は、同図（ａ）に示す熱処理を施した後の試料（前駆体）に対して施した熱処理を示すグラフ図であって、実施例２で行った熱処理（図２のグラフ）と同様である。
【００５７】
図１０は、上記熱処理を施したあとの試料（超電導体）のＪｃを計測した結果を示すグラフ図である。Ｊｃの計測条件、グラフの表示方法などは、上記実施例２における図３のグラフと同様である。
図１０から明らかなように、得られた超電導体は、高磁場側のピークが消え、実施例２と同様の低Ｊｃ体になっている。この結果から、高磁場側においてピークを持つ高Ｊｃ体であっても、本発明で規定する熱処理を施すことにより高磁場側のピークを消して前駆体に戻し、さらにこの前駆体に本発明で規定する処理を施すことにより低Ｊｃ体にすることが可能であることがわかった。
【００５８】
実施例６
本実施例では、実施例１で製造した前駆体に対して、図１１、１２、１３に示すように、６００℃、５００℃、４００℃の３種類の温度で保持した〔図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）〕後急冷した。その後、各々酸素導入処理を十分施し〔図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）〕、得られた超電導体の特性からこの材料の相分離温度の範囲を概略的に調べた。
図１４、１５、１６に示すＪｃ特性は、各々、図１１、１２、１３に示す３種類の熱処理の結果に対応するものである。
【００５９】
図１１（ａ）のグラフのように、前駆体に対する熱処理温度が６００℃のときは、図１４のグラフのようなＪｃが単調減少を示す低Ｊｃ体が得られた。即ち、相分離状態はなく固相反応は起こらなかった。従って、６００℃は相分離温度の範囲の外側にあるといえる。
【００６０】
また、図１２（ａ）のグラフのように、前駆体に対する熱処理温度が５００℃のときは、図１５のグラフのようにＪｃは高磁場側約４００００〔Ｇ〕においてピーク３００００Ａ／ｃｍ^２ を示し、高Ｊｃ体となっていることが分かる。即ち、相分離状態を有し、固相反応が起きたことがわかる。従って、５００℃は相分離温度の範囲内にあるといえる。
【００６１】
さらに、図１３（ａ）のグラフのように、前駆体に対する熱処理温度が４００℃のときは、図１６のグラフのようなＪｃが単調減少を示す低Ｊｃ体が得られた。即ち、前記６００℃の場合と同様、相分離状態はなく固相反応は起こらなかった。従って、４００℃は相分離温度の範囲の外側にあるといえる。
【００６２】
これらの結果から、６００℃は相分離温度よりも高く、５００℃は相分離温度の範囲内、４００℃は相分離温度よりも低い温度であることがわかる。従って、相分離温度の上限ｔａが５００℃と６００℃との間に存在し、相分離温度の下限ｔｂが４００℃と５００℃との間に存在することがわかる。
【００６３】
比較例１
本比較例では、従来の溶融法によって形成した場合の、Ｙ１２３ およびＮｄ１２３ 超電導体の従来例を示す。
Ｎｄ１２３ の形成条件は、低酸素分圧下において結晶を成長させた後、図１７に示す温度降下条件にて酸素導入処理を行ったものである。このような従来例ではこの材料系における相分離状態および相分離温度の存在を意識することもなく、温度降下させていたことがよくわかる。
【００６４】
図１８は、このようにして得た超電導体のＪｃ特性を計測した結果を示すグラフである。図１８中、太い実線はＮｄ１２３ 、破線はＹ１２３ を示している。図１８から明らかなように、従来法によるＹ１２３ 超電導体のＪｃ特性は単調減少、Ｎｄ１２３ 超電導体のＪｃ特性は、約１２０００〔Ｇ〕程度にピークがあり、本発明によって得られる高Ｊｃ体とは全く異なる事がわかる。
【００６５】
【発明の効果】
上記のように、本発明によって、熱処理条件を変えるだけで、微細構造を制御することが可能となり、従来の同じ成分の材料では得られなかった高いＪｃまたは異なる特性のＪｃを有する超電導体を提供することができる。
また、本発明による超電導体によって、高いＴｃ、高いＪｃを有する超電導コイルなどの優れたマグネットを形成することができる。また、例えば、Ｎｄ１２３ などでは従来得られなかった素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において、前駆体を形成する為の熱処理の温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図２】実施例２において、前駆体に対して施した熱処理の温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図３】実施例２で得られた超電導体（低Ｊｃ体）の臨界温度を計測した結果を示すグラフである。
【図４】実施例２で得られた超電導体（低Ｊｃ体）の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図５】実施例３において、前駆体に対して施した熱処理の温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図６】実施例３で得られた超電導体（高Ｊｃ体）の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフ図ある。
【図７】実施例４において、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図８】実施例４で得られた超電導体（高Ｊｃ体）の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図９】実施例５において、試料に対して施した熱処理の温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図１０】実施例５で得られた超電導体の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図１１】実施例６において、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図１２】実施例６において、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図１３】実施例６において、前駆体に対して施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフ図である。
【図１４】実施例６において、図１１に示す熱処理で得られた超電導体の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図１５】実施例６において、図１２に示す熱処理で得られた超電導体の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図１６】実施例６において、図１３に示す熱処理で得られた超電導体の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。
【図１７】比較例において、Ｎｄ１２３ 超電導体を形成するために施した熱処理の、温度と時間との関係を模式的に示すグラフである。
【図１８】比較例において得られたＹ１２３ 、Ｎｄ１２３ 超電導体の臨界電流密度を計測した結果を示すグラフである。

Claims (19)

1. 一般式（Ｉ）：
   Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
   （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体。
2. 一般式（Ｉ）：
   Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
   （式中の各記号は前記と同義）で表される結晶を、前駆体の相分離温度の上限を超える温度に加熱した後、急冷することによって得られる請求項１記載の超電導体の前駆体。
3. Ｒが、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素である請求項１記載の超電導体の前駆体。
4. 固溶体が、一般式（Ｉ’）：
   Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’）
   （式中、Ｒ’はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物と一般式（Ｉ’’）：
   Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’’）
   （式中、Ｒ’’はランタノイドおよびＹから選ばれる希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物とを含む混合物である請求項１記載の超電導体の前駆体。
5. 一般式（Ｉ）：
   Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
   （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される結晶を、前駆体の相分離温度の上限を超える温度に加熱した後、急冷することからなる、一般式（Ｉ）：
   Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
   （式中の各記号は前記と同義）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体の製造方法。
6. Ｒが、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素である請求項５記載の超電導体前駆体の製造方法。
7. 固溶体が、一般式（Ｉ’）：
   Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’）
   （式中、Ｒ’はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物と一般式（Ｉ’’）：
   Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ’’）
   （式中、Ｒ’’はランタノイドおよびＹから選ばれる希土類元素であり、ｘおよびｙは前記と同義）で表される化合物とを含む混合物である請求項５記載の超電導体前駆体の製造方法。
8. 一般式（ＩＩ）：
   Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
   （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の４０％以上を占め、（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上である超電導体。
9. Ｒが、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素である請求項８記載の超電導体。
10. 超電導体が、一般式（ＩＩ’）：
    Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_{７−（ｙ−ｙ１）} （ＩＩ’）
    （式中、Ｒ’はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素であり、ｘ、ｙおよびｙ１は前記と同義）で表される化合物と一般式（ＩＩ’’）：
    Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_{７−（ｙ−ｙ１）} （ＩＩ’’）
    （式中、Ｒ’’はランタノイドおよびＹから選ばれる希土類元素であり、ｘ、ｙおよびｙ１は前記と同義）で表される化合物とを含む混合物である請求項８記載の超電導体。
11. 一般式（Ｉ）：
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体を、前駆体の相分離温度（℃）で結晶中に相分離状態を呈する領域を形成するように熱処理し、かつ酸素を導入することによって得られる請求項８記載の超電導体。
12. 一般式（Ｉ）：
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体を、前駆体の相分離温度（℃）で結晶中に相分離状態を呈する領域を形成するように熱処理し、かつ酸素を導入することを含む、一般式（ＩＩ）：
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の４０％以上を占め、（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上である超電導体の製造方法。
13. 一般式（ＩＩ）
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の１０％以下を占め、温度７７〔Ｋ〕一定下における磁場１〔Ｔ〕以上において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満である超電導体。
14. Ｒが、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素である請求項１３記載の超電導体。
15. 超電導体が、一般式（ＩＩ’）：
    Ｒ’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ’）
    （式中、Ｒ’はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、ＥｕまたはＧｄの希土類元素であり、ｘおよびｙ１は前記と同義）で表される化合物と一般式（ＩＩ’’）：
    Ｒ’’_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ’’）
    （式中、Ｒ’’はランタノイドおよびＹから選ばれる希土類元素であり、ｘおよびｙ１は前記と同義）で表される化合物とを含む混合物である請求項１３記載の超電導体。
16. 一般式（Ｉ）：
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体を、前駆体の相分離温度の下限未満の温度で酸素を導入して得られたものである請求項１３記載の超電導体。
17. 一般式（Ｉ）：
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ （Ｉ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１＜ｙ≦１である）で表される化合物からなる固溶体であって、相分離状態を呈する領域が固溶体結晶全領域の１０％以下を占める超電導体の前駆体を、前駆体の相分離温度の下限未満の温度で酸素を導入する工程を含む、一般式（ＩＩ）
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の１０％以下を占め、温度７７〔Ｋ〕一定下における磁場１〔Ｔ〕以上において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満である超電導体の製造方法。
18. 一般式（ＩＩ）
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１≦ｙ１＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の４０％以上を占め、（７７〔Ｋ〕、０〔Ｔ〕）および（７７〔Ｋ〕、４〔Ｔ〕）の（温度、磁場）において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 以上である超電導体からなる導電部分を有することを特徴とするマグネット。
19. 一般式（ＩＩ）
    Ｒ_１＋ｘ Ｂａ_２−ｘ Ｃｕ_３ Ｏ_７−ｙ１ （ＩＩ）
    （式中、Ｒは希土類元素を示し、０≦ｘ≦１、−１０≦ｙ＜１である）で表される化合物からなり、相分離状態を呈する領域が超電導体結晶全領域の１０％以下であって、温度７７〔Ｋ〕一定下における磁場１〔Ｔ〕以上において、臨界電流密度が１００００Ａ／ｃｍ^２ 未満である超電導体からなる導電部分を有することを特徴とする超電導素子または電子部品。

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