超急冷アモルファスからの高Tc超伝導厚膜の作製

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我々の研究グル-プでは、ア-クイメ-ジ炉を用いる融解・超急冷プロセスによる超伝導セラミックスの合成を行なっている。超伝導セラミックス、特に厚膜の作製では、通常用いられる固相反応法によっては均一な組成と組織を持つ膜が得られ難く、また得られるにしても非常に長時間を要するという問題がある。これに対して、融解反応では、反応は急速でしかも均一な生成物が得られ、これを超急冷することにより、均一な組成と組織が凍結され、かつ平滑で緻密な膜が得られる利点がある。このような利点を持つ融解・超急冷法により以下の成果を得ている。(1)Bi_2Sr_2Ca_2Cu_2Ox組成において完全アモルファスからTc(end)=64Kの超伝導膜の作製(2)Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3Ox組成においてTc(onset)=110K膜の作製(3)Bi_2Sr_2Ca_<2-x>CdxCu_3Oy(x=0.2〜0.4)においてTc(end)=87K膜の作製(4)Biの一部をPbで置換した系での(00l)配向超伝導膜の作製これらはすでに、J.J.A.P.,J.Mater.Sci.Letter Proc.of MRS Int.Conf.セラミックス論文誌、粉体粉末冶金などに発表済である。さらに上記の方法の応用として、超伝導厚膜のその場分応による急速合成法を開発した。この方法はCuを含まない融解・超急冷膜をまず作製し、これを表面酸化した銅基板にのせ、820〜860℃で加熱するもので、Bi-Sr-Ca-M酸化物とCuOが反応することにより、数分から数十分の極めて短時間で、銅基板上に(00l)配向した超伝導厚膜が生成する。この方法については1989年秋季金属学会、第7回国体イオンクス国際会議、第2回国際超伝導会議などで発表を行なっている。