JPH075285B2 - 金属カルコゲナイド超電導体 - Google Patents
金属カルコゲナイド超電導体Info
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- JPH075285B2 JPH075285B2 JP1037218A JP3721889A JPH075285B2 JP H075285 B2 JPH075285 B2 JP H075285B2 JP 1037218 A JP1037218 A JP 1037218A JP 3721889 A JP3721889 A JP 3721889A JP H075285 B2 JPH075285 B2 JP H075285B2
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Classifications
-
- 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
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は低温で電気抵抗が消滅する金属カルコゲナイド
超電導体に関するものである。
超電導体に関するものである。
超電導体はエネルギー節約型の送電及び発電用の線材、
医療用等の強力な磁石、コンピューターおよび高速信号
処理及びデータ通信等において広範な用途が期待され
る。現在実用に供されているのは幾つかの金属系超電導
体である。また最近では120K程度の臨界温度を持つ酸化
物超電導体が見出されている。しかしながら、金属系超
電導体については素材としてはこれ以上新しいものが見
出される可能性は小さく、酸化物系超電導体については
臨界温度はこれ以上高くはならないであろうと予想され
ている。しかも酸化物系超電導体については粒界に絶縁
相析出に伴ってウイーク・リンクが生成し、特にバルク
材において大きい臨界電流が得にくい難点が指摘されて
いる。
医療用等の強力な磁石、コンピューターおよび高速信号
処理及びデータ通信等において広範な用途が期待され
る。現在実用に供されているのは幾つかの金属系超電導
体である。また最近では120K程度の臨界温度を持つ酸化
物超電導体が見出されている。しかしながら、金属系超
電導体については素材としてはこれ以上新しいものが見
出される可能性は小さく、酸化物系超電導体については
臨界温度はこれ以上高くはならないであろうと予想され
ている。しかも酸化物系超電導体については粒界に絶縁
相析出に伴ってウイーク・リンクが生成し、特にバルク
材において大きい臨界電流が得にくい難点が指摘されて
いる。
実用化を考えた場合、臨界温度は更に高く、しかもウイ
ーク・リンクの生成がないことが望ましい。この点を克
服するためには、まず臨界温度は低くても良いから新し
いタイプの超電導体を開発する必要があると思われる。
特に２種以上の金属を含む多元系金属カルコゲナイド
は、いわゆる高温酸化物超電導体の発見以前は臨界温度
の高さおよび化合物の多様性においてカルコゲナイド超
電導体のほうがオキサイド超電導体よりも優れていた、
隣接組成の電導度が高く粒界にウイーク・リンクが生成
しにくい、多元系であることによって置換固溶等の展開
が容易で低臨界温度超電導体から高臨界温度超電導体へ
の発展が期待される、という背景から安定な性能を持つ
高温超電導体の有力な候補物質系として期待される。
ーク・リンクの生成がないことが望ましい。この点を克
服するためには、まず臨界温度は低くても良いから新し
いタイプの超電導体を開発する必要があると思われる。
特に２種以上の金属を含む多元系金属カルコゲナイド
は、いわゆる高温酸化物超電導体の発見以前は臨界温度
の高さおよび化合物の多様性においてカルコゲナイド超
電導体のほうがオキサイド超電導体よりも優れていた、
隣接組成の電導度が高く粒界にウイーク・リンクが生成
しにくい、多元系であることによって置換固溶等の展開
が容易で低臨界温度超電導体から高臨界温度超電導体へ
の発展が期待される、という背景から安定な性能を持つ
高温超電導体の有力な候補物質系として期待される。
そこで本発明は金属を２種以上含む新規な金属カルコゲ
ナイド超電導体を提供することをその課題とする。
ナイド超電導体を提供することをその課題とする。
本発明者は、前記課題を解決すべく種々研究を重ねた結
果、本発明を完成するに至った。
果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、下記一般式（Ｉ）、（II）で表
わされる組成を有する新規な金属カルコゲナイド超電導
体が提供される。これらのものは基本的に同一の結晶構
造を有するものである。
わされる組成を有する新規な金属カルコゲナイド超電導
体が提供される。これらのものは基本的に同一の結晶構
造を有するものである。
一般式（Ｉ） AxByCz （式中、ＡはBi、Sb及びAsの中から選ばれる少なくとも
１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少なくとも
１種の元素及びＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる少な
くとも１種の元素を示し、ｘは0.8≦ｘ≦1.2の数、ｙは
0.8≦ｙ≦1.2の数及びｚは2.4≦ｚ≦3.6の数を示す） 一般式（II） Ａ（１−ａ）xA′axByCz （式中、ＡはBi、Sb及びAsの中から選ばれる少なくとも
１種の元素、Ａ′はPbSn及びGeの中から選ばれる少なく
とも１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少なく
とも１種の元素、ＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる少
なくとも１種の元素を示し、ａは０≦ａ≦１の数、ｘは
0.8≦ｘ≦1.2の、ｙは0.8≦ｙ≦1.2の数、ｚは2.4≦ｚ
≦3.6の数を示す） 本発明の金属カルコゲナイド超電導体は、前記組成に対
応する成分の元素粉末あるいは金属カルコゲナイド粉末
を、その組成割合に秤取して、石英等の耐熱耐酸化性容
器中に真空封入し、400〜1200℃で加熱処理した後室温
まで冷却することによって製造することができる。
１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少なくとも
１種の元素及びＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる少な
くとも１種の元素を示し、ｘは0.8≦ｘ≦1.2の数、ｙは
0.8≦ｙ≦1.2の数及びｚは2.4≦ｚ≦3.6の数を示す） 一般式（II） Ａ（１−ａ）xA′axByCz （式中、ＡはBi、Sb及びAsの中から選ばれる少なくとも
１種の元素、Ａ′はPbSn及びGeの中から選ばれる少なく
とも１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少なく
とも１種の元素、ＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる少
なくとも１種の元素を示し、ａは０≦ａ≦１の数、ｘは
0.8≦ｘ≦1.2の、ｙは0.8≦ｙ≦1.2の数、ｚは2.4≦ｚ
≦3.6の数を示す） 本発明の金属カルコゲナイド超電導体は、前記組成に対
応する成分の元素粉末あるいは金属カルコゲナイド粉末
を、その組成割合に秤取して、石英等の耐熱耐酸化性容
器中に真空封入し、400〜1200℃で加熱処理した後室温
まで冷却することによって製造することができる。
このようにして得られたものは、褐色から黒色の粉末
で、粉末Ｘ線回折パターンが殆ど１つの面からの回折線
のみを示す。また条件によっては薄片状結晶が得られ、
それが容易に劈開することとあわせ、何らかの層状構造
を持つと推定される。本発明の金属カルコゲナイドの場
合、成分Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ一定の範囲で複合化（固
溶化）させることが可能である。
で、粉末Ｘ線回折パターンが殆ど１つの面からの回折線
のみを示す。また条件によっては薄片状結晶が得られ、
それが容易に劈開することとあわせ、何らかの層状構造
を持つと推定される。本発明の金属カルコゲナイドの場
合、成分Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ一定の範囲で複合化（固
溶化）させることが可能である。
本発明の金属カルコゲナイド超電導体は、それ自身超電
導体として用いることができるが、多元系であるため置
換固溶等の展開が可能であり、高い臨界温度を持つ超電
導体合成のための出発物質として用いられると期待され
る。
導体として用いることができるが、多元系であるため置
換固溶等の展開が可能であり、高い臨界温度を持つ超電
導体合成のための出発物質として用いられると期待され
る。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１ 前記一般式（Ｉ）の組成に対応する金属カルコゲナイド
超電導体BiNbSe3を次のようにして合成した。
超電導体BiNbSe3を次のようにして合成した。
Bi、Nb、Seをモル比で1:1:3に秤取し石英管中に真空封
入した後400〜1200℃の温度に加熱し、次いで室温まで
冷却した。石英管を開けて生成物を粉砕混合し、約1ton
/cm2の圧力でプレスしてペレットとした。このペレット
を石英管中に真空封入し300°〜800℃の温度で24時間ア
ニールした。ペレットは、粉末Ｘ線回折において粉末と
同様１つの軸に垂直な面からの回折線のみを示した。
入した後400〜1200℃の温度に加熱し、次いで室温まで
冷却した。石英管を開けて生成物を粉砕混合し、約1ton
/cm2の圧力でプレスしてペレットとした。このペレット
を石英管中に真空封入し300°〜800℃の温度で24時間ア
ニールした。ペレットは、粉末Ｘ線回折において粉末と
同様１つの軸に垂直な面からの回折線のみを示した。
四端子法を用いた電気抵抗測定により試料の超電導転移
温度を調べた結果、本試料は2.5Kにおいて超電導転移を
起こして電気抵抗が下がり始め1.3K以下では完全に電気
抵抗が消滅した状態が実現していることが判明し、本試
料は超電導体であることが確認された。この様子を第１
図に示す。
温度を調べた結果、本試料は2.5Kにおいて超電導転移を
起こして電気抵抗が下がり始め1.3K以下では完全に電気
抵抗が消滅した状態が実現していることが判明し、本試
料は超電導体であることが確認された。この様子を第１
図に示す。
なお、本発明の金属カルコゲナイドにおいては、その成
分ＡとＢとＣの組成は、通常1:1:3と表示されるが、Ｃ
成分にはノンストイキオトリーがあるので正確な３の値
ではなく、2.4〜3.6の範囲にある。また、成分Ａ及びＢ
も同様に、その値は正確な１ではなく、0.8〜1.2の範囲
にあるものと考えられる。
分ＡとＢとＣの組成は、通常1:1:3と表示されるが、Ｃ
成分にはノンストイキオトリーがあるので正確な３の値
ではなく、2.4〜3.6の範囲にある。また、成分Ａ及びＢ
も同様に、その値は正確な１ではなく、0.8〜1.2の範囲
にあるものと考えられる。
実施例２ 実施例１と同様の方法で一般式（Ｉ）の組成を持つBiTa
Se3ペレットを調製した。ペレットは粉末Ｘ線回折にお
いて粉末と同様１つの軸に垂直な面からの回折線のみを
示した。電気抵抗率の温度依存性を第２図に示す。該図
より超電導転移開始温度が2.5Kであり、1.3Kで電気抵抗
が零となり、本試料は超電導体であることが確認され
た。
Se3ペレットを調製した。ペレットは粉末Ｘ線回折にお
いて粉末と同様１つの軸に垂直な面からの回折線のみを
示した。電気抵抗率の温度依存性を第２図に示す。該図
より超電導転移開始温度が2.5Kであり、1.3Kで電気抵抗
が零となり、本試料は超電導体であることが確認され
た。
実施例３ 実施例１と同様の方法で一般式（II）の組成を持つBi
0.5Pb0.5NbS3ペレットを調製した。ペレットは粉末Ｘ線
回折において粉末と同様１つの軸に垂直な面からの回折
線のみを示した。電気抵抗率の温度依存性を第３図に示
す。該図より超電導転移開始温度が2.2Kであり、1.2Kで
電気抵抗が零となり、本試料が超電導体であることが確
認された。
0.5Pb0.5NbS3ペレットを調製した。ペレットは粉末Ｘ線
回折において粉末と同様１つの軸に垂直な面からの回折
線のみを示した。電気抵抗率の温度依存性を第３図に示
す。該図より超電導転移開始温度が2.2Kであり、1.2Kで
電気抵抗が零となり、本試料が超電導体であることが確
認された。
第１図、第２図及び第３図は、直流四端子法によって測
定した電気抵抗率の温度変化を表わす特性曲線。 たて軸：電気抵抗率／μΩ・cm、横軸：絶対温度/K。
定した電気抵抗率の温度変化を表わす特性曲線。 たて軸：電気抵抗率／μΩ・cm、横軸：絶対温度/K。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｇ 30/00 ＺＡＡ 33/00 ＺＡＡ Ｂ 35/00 ＺＡＡ Ｚ Ｈ０１Ｂ 12/00 ＺＡＡ 7244−5Ｇ Ｈ０１Ｌ 39/12 ＺＡＡ Ａ 9276−4Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） AxByCz （式中、ＡはBi、Sb及びAsの中から選ばれる少なくとも
１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少なくとも
１種の元素及びＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる少な
くとも１種の元素を示し、ｘは0.8≦ｘ≦1.2の数、ｙは
0.8≦ｙ≦1.2の数及びｚは2.4≦ｚ≦3.6の数を示す） で表わされる組成を有することを特徴とする金属カルコ
ゲナイド超電導体。 - 【請求項２】一般式（II） Ａ（１−ａ）xA′axByCz （式中、ＡはBi、Sb及びAsの中から選ばれる少なくとも
１種の元素、Ａ′はPb、Sn及びGeの中から選ばれる少な
くとも１種の元素、ＢはNb及びTaの中から選ばれる少な
くとも１種の元素、ＣはＳ、Se及びTeの中から選ばれる
少なくとも１種の元素を示し、ａは０≦ａ≦１の数、ｘ
は0.8≦ｘ≦1.2の、ｙは0.8≦ｙ≦1.2の数、ｚは2.4≦
ｚ≦3.6の数を示す） で表わされる組成を有することを特徴とする金属カルコ
ゲナイド超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037218A JPH075285B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 金属カルコゲナイド超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037218A JPH075285B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 金属カルコゲナイド超電導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217315A JPH02217315A (ja) | 1990-08-30 |
| JPH075285B2 true JPH075285B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=12491451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037218A Expired - Lifetime JPH075285B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 金属カルコゲナイド超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075285B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102188719B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2020-12-08 | 삼성전자주식회사 | 도전성 소재 및 전자 소자 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1037218A patent/JPH075285B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊ．ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＣｈｅｍ．１２（１−２）Ｐ．８０〜８３（１９７５） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02217315A (ja) | 1990-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |