(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうちの１種または２種以上
であることを特徴とする臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項２】
請求項１記載の臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５であることを特徴とする臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項３】
一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ
Ｚ＝Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）
ＲＥ＝Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）
であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項４】
請求項３記載の不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０≦ｒ≦０．２で、かつ、０．０５≦ｙ≦１．０であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項５】
一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙ1-yＹｂy（０．４＜ｙ≦１．０）
であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項６】
請求項５記載の不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．５≦ｙ≦０．９であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項７】
一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）
ＲＥ＝Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）
であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項８】
請求項７記載の臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５、０≦ｒ≦０．２、および、０．０５≦ｙ≦１．０であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項９】
一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙ1-yＹｂy（０＜ｙ≦１．０）
であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項１０】
請求項９記載の臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５で、かつ、０．４≦ｙ≦１．０であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の臨界電流密度特性および／または不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物を含むことを特徴とする高温超伝導材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、臨界電流密度特性および／または不可逆磁場特性に優れた、一般式“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”（Ｘ＝ＣｕまたはＣｕ1-xＱx［Ｑ＝Ａｌ、ＴｉおよびＦｅのうち１種または２種以上］、Ｚ＝ＢａまたはＢａ1-rＳｒr、ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうちの１種または２種以上）の高温超伝導銅酸化物と、該高温超伝導銅酸化物を含む高温超伝導材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-Z、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏ8+Z等の多くの高温超伝導銅酸化物の超伝導特性について研究されてきたが、特に、一般式“ＲＥＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-z”（ＲＥ−１２３）または“ＣｕＢａ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”（Ｃｕ−１２１２）の高温超伝導銅酸化物の多くは、実用化が可能な液体窒素温度（約７７Ｋ）で、顕著な超伝導現象を示すことから、磁気ベアリング、超伝導線材、磁気シール等用の実用材料として注目されている。
【０００３】
高温超伝導酸化物が実用材料として有用であるためには、不可逆磁場特性に優れていることや、高磁場において臨界電流密度が高いことが必要とされる。
それ故、上記高温超伝導銅酸化物においては、結晶成長を制御し結晶内に欠陥や歪を導入したり、結晶中の特定元素を他の特定の元素に置換したりして、結晶中に、量子化磁束をピンニングするサイトを形成し、臨界電流密度を高めたり、不可逆磁場特性を高めたりする研究がこれまでなされてきた。
【０００４】
例えば、坩堝の材質を替え（ＢａＺｒＯ3坩堝とＹ2Ｏ3添加ＺｒＯ2坩堝）で成長させたＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-zの単結晶においては、増磁時と減磁時で、磁化に大きな差があることが報告されている（Ａ．Ｅｒｂ，ｅｔ  ａｌ．Ｊ．Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐ．Ｐｈｙｓ．，１０５（１９９６）１０３３）。
また、坩堝の材質をＡｌ2Ｏ3からＹ2Ｏ3添加のＺｒＯ2に替えると、成長するＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-z単結晶中のＡｌ濃度を制御することができ、その結果、超伝導転移温度が変化したことが報告されている（Ｃ．Ｃｈｅｎ，ｅｔ  ａｌ．Ｊ．Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐ．Ｐｈｙｓ．，１１７（１９９７）７１１）。
【０００５】
これらの報告は、坩堝から結晶中に混入する微量元素の種類と量が、銅酸化物の超伝導特性に大きな影響を及ぼすことを示唆するものであるが、いずれの報告においても、混入する元素の種類とその量と、臨界電流密度との定量的相関は報告されていない。
また、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-zを含む超伝導体において、双晶境界の間隔を変化させることにより、臨界電流密度を制御できる（双晶境界間隔が狭いと臨界電流密度が上昇する）ことが報告されている（Ｈ．Ｏｋａｍｕｒａ，ｅｔ  ａｌ．Ａｐｐｌ．Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，５（１９９８）１１９．Ｈ．Ｓｕｅｍａｔｓｕ，ｅｔ  ａｌ．Ｐｈｙｓｉｃａ  Ｃ，３３８，９６−１０２（０００））。
【０００６】
しかし、この報告においても、混入または添加する元素の種類とその量と、臨界電流密度との定量的相関は報告されていない。
また、高温超伝導酸化物が実用材料として有用であるためには、不可逆磁場特性に優れていることも必要であるが、“ＲＥＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-z”（ＲＥ−１２３）または“ＣｕＢａ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z” （Ｃｕ−１２１２）の高温超伝導銅酸化物においても、混入または添加する元素の種類とその量と、不可逆磁場特性との定量的相関が、いまだ正確に把握されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、８３Ｋにおいて、臨界電流密度１．０×１０4／ｃｍ2以上および／または不可逆磁場１Ｔ（テスラ）／μ0以上の“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”（Ｘ＝ＣｕまたはＣｕ1-xＱx［Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２］、Ｚ＝ＢａまたはＢａ1-rＳｒr〔０≦ｒ≦０．４〕、ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうちの１種または２種以上、Ｙｂ1-yＬｕｙ〔０≦ｙ≦１．０〕またはＹ1-yＹｂy〔０＜ｙ≦１．０〕）の高温超伝導銅酸化物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記実情を踏まえ、一般式“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”の高温超伝導銅酸化物において、臨界電流密度特性および／または不可逆磁場特性を高めるには、置換する元素の種類とその量を制御するとともに、結晶成長の条件を厳密に制御し、単結晶体または単一相の多結晶体を得ることが重要であるとの着想に至り、鋭意研究を行い、次の知見を得るに至った。
１）“ＸＢａ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”（Ｘ＝Ｃｕ、ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうち１種または２種以上）の高温超伝導銅酸化物において、Ｘを占めるＣｕの一部を、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ等の元素の１種または２種以上で置換すると、臨界電流密度が顕著に向上する。
２）“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”（Ｘ＝Ｃｕ、Ｚ＝ＢａまたはＢａとＳｒの組合せ、ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうち１種または２種以上）の高温超伝導銅酸化物において、ＲＥのイオン半径が、所要のイオン半径になるように、Ｙを含む希土類元素（ＲＥ）のうちから１種または２種以上を、適宜選択して組み合わせると、不可逆磁場特性が顕著に向上する。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づくものであり、その要旨は、以下のとおりである。
（１）一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙを含む希土類元素のうちの１種または２種以上
であることを特徴とする臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（２）前記（１）記載の臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５であることを特徴とする臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（３）一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ
Ｚ＝Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）
ＲＥ＝Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）
であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（４）前記（３）記載の不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０≦ｒ≦０．２で、かつ、０．０５≦ｙ≦１．０であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（５）一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙ1-yＹｂy（０．４＜ｙ≦１．０）
であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（６）前記（５）記載の不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．５≦ｙ≦０．９であることを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（７）一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）
ＲＥ＝Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）
であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（８）前記（７）記載の臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５、０≦ｒ≦０．２、および、０．０５≦ｙ≦１．０であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（９）一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、
Ｘ＝Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）
Ｚ＝Ｂａ
ＲＥ＝Ｙ1-yＹｂy（０＜ｙ≦１．０）
であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（10）前記（９）記載の臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物において、０．０１≦ｘ≦０．０５で、かつ、０．４≦ｙ≦１．０であることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物。
（11）前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の臨界電流密度特性および／または不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物を含むことを特徴とする高温超伝導材料。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の高温超伝導酸化物について、詳細に説明する。
本発明は、一般式“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”の高温超伝導銅酸化物において、Ｘを占めるＣｕを、微量のＡｌ（Ｑ）で置換し、ＺをＢａとしたことを特徴とする臨界電流密度特性に優れた高温超伝導銅酸化物である。ただし、ＲＥは、Ｙを含む希土類元素であり、このなかから１種または２種以上を、適宜選択して組み合わせることが可能である。
【００１１】
Ａｌの含有量は、原子比ｘで、０＜ｘ≦０．２とする。ｘが０．２を超えると、結晶性が劣化し、所要の超伝導特性を有する結晶を得ることができないので、ｘは、０．２以下とする。好ましくは、０．０１≦ｘ≦０．０５とする。
上記高温超伝導銅酸化物の結晶は、所要の原料粉末、または、該原料粉末を溶融した液相に、Ａｌを０．０１〜５％の範囲で添加し、９００〜１０５０℃に加熱し、固相反応または液相反応により作製し、その後、双晶境界の幅が５〜９０ｎｍになるように、酸素気流中３００〜９００℃でアニールする。
【００１２】
このようにして、Ｘを占めるＣｕを、微量のＡｌで置換して、狭い双晶境界間隔を持ち、臨界電流密度の高い結晶を作製することができる。
例えば、上記Ｃｕを約５％の微量Ａｌで置換した高温超伝導銅酸化物の結晶について、６０〜７７Ｋ、印加磁場０．１〜３Ｔで臨界電流密度を測定すると、最高で２．７×１０4Ａ／ｃｍ2の臨界電流密度を得ることができた。ちなみに、Ａｌで置換しない高温超伝導銅酸化物の結晶の臨界電流密度は、１．０×１０4Ａ／ｃｍ2程度である。
【００１３】
また、本発明は、一般式“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”の高温超伝導銅酸化物において、ＸをＣｕとし、Ｚを“Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）”、ＲＥを“Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）”としたことを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物である。
この高温超伝導銅酸化物においては、Ｙｂを、原子比ｙ＝０〜１．０の範囲のＬｕで置換するが、０．０５〜１．０の範囲で置換するのが、結晶性の良好な結晶を得、安定した諸特性を確保する点で好ましい。特に、０．１〜０．６の範囲が好ましい。
【００１４】
なお、原子比ｒについては、同様に、良好な結晶性を得、安定した諸特性を確保する点で、０〜０．２が好ましい。
また、本発明は、一般式“ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-z”の高温超伝導銅酸化物において、ＸをＣｕとし、ＺをＢａとし、ＲＥを“Ｙ1-yＹｂy（０＜ｙ≦１．０）”としたことを特徴とする不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物である。
【００１５】
この高温超伝導銅酸化物においては、Ｙを、原子比ｙ＝０超〜１．０の範囲のＹｂで置換するが、０．４超〜１．０の範囲で置換するのが、結晶性の良好な結晶を得、安定した諸特性を確保する点で好ましい。特に、０．５〜０．９の範囲が好ましい。
ＸをＣｕとし、ＲＥを、“Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）”または“Ｙ1-yＹｂy（０＜ｙ≦１．０）”とした高温超伝導銅酸化物の結晶は、例えば、所要量の混合粉末原料を、例えば、プレート上に層状に敷き詰め、空気中で９００〜９１０℃に加熱し、その後、酸素気流中４００℃でアニールし、次いで、３５０℃でアニールして作製する。
【００１６】
９００〜９１０℃の加熱は、±５℃の精度で厳密に制御しながら行い、一回で焼成を完了するのが好ましい。また、希土類元素の混合比によっては、９００〜９１０℃の加熱後、直ちに３５０℃でアニールしてもよい。
上記高温超伝導銅酸化物の多結晶体の作製においては、混合粉末原料を均一に加熱することが重要である。それ故、本発明においては、混合原料粉末をプレート上に所定の厚さで層状に敷き詰め、層厚方向においても、焼成温度の均一化を図って焼成した。しかし、上記高温超伝導銅酸化物の多結晶体作製方法は、焼成温度の均一性が確保される限り、上記プレート加熱方式に限定されるものではなく、同等の作製方法もしくは焼成方法は他にもあり、これらを用いてもよいことは当然である。
【００１７】
このようにして作製した上記高温超伝導銅酸化物は、不可逆磁場特性が極めて優れたものである。
例えば、上記プレート加熱方式で作製した“ＣｕＢａ2（Ｙｂ0.6Ｌｕ0.4）Ｃｕ2Ｏ7-z”の高温超伝導銅酸化物においては、８３Ｋで、５Ｔ／μ0以上の不可逆磁場特性（Ｈirr）が得られている（図３、参照）。
【００１８】
さらに、本発明は、一般式ＸＺ2（ＲＥ）Ｃｕ2Ｏ7-zの高温超伝導銅酸化物において、Ｘを、Ｃｕ1-xＱx（Ｑ＝Ａｌ、０＜ｘ≦０．２）とし、Ｚを、“Ｂａ1-rＳｒr（０≦ｒ≦０．４）”または“Ｂａ”とし、ＲＥを、“Ｙｂ1-yＬｕy（０≦ｙ≦１．０）”（Ｚ＝Ｂａ1-rＳｒrの時）または“Ｙ1-yＹｂy（０＜ｙ≦１．０）”（Ｚ＝Ｂａの時）とすることを特徴とする臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物である。
【００１９】
上記高温超伝導銅酸化物において、ｘの範囲は０．０１〜０．０５が、Ｓｒのｒの範囲は０〜０．２が、また、Ｌｕのｙの範囲は０．０５〜１．０、Ｙｂのｙの範囲は０．４〜１．０が好ましい。特に、Ｌｕのｙの範囲は０．１〜０．６が、Ｙｂのｙの範囲は０．５〜０．９が好ましい。
ｘ、ｒおよびｙのいずれも、その上限を超えると、高温超伝導銅酸化物の結晶性が劣化し、超伝導特性において再現性が得られない。
【００２０】
上記高温超伝導銅酸化物の単結晶は、所要の原料粉末、または、該原料粉末を溶融した液相に、Ａｌを０．０１〜５％の範囲で添加し、９００〜１０５０℃に加熱し、固相反応または液相反応により作製し、その後、双晶境界の幅が５〜９０ｎｍになるように、酸素気流中３００〜９００℃でアニールする。
【００２１】
このようにして、Ｘを占めるＣｕを、微量のＡｌで置換し、かつ、ＺをＢａとするか、あるいは、Ｚを占めるＢａをＳｒで部分置換し、さらに、Ｙを含む希土類元素の中から所要の元素を１種または２種以上選択した臨界電流密度特性および不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物を作製することができる。
【００２２】
以上、高温超伝導銅酸化物について説明したが、該銅酸化物は、優れた臨界電流密度特性および不可逆磁場特性が確保される限りにおいて、他の物質と混合して、高温超伝導材料として用いることができる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
所定量のＹ2Ｏ3、ＢａＣＯ3、ＢａＦ2およびＣｕＯの混合粉末を、Ａｌ2Ｏ3坩堝に入れ、酸素気流中９８０℃まで加熱後、２℃／分で徐冷して、ＣｕＢａ2ＹＣｕ2Ｏ7-zの単結晶を成長させた。上記混合粉末をＡｌ2Ｏ3坩堝中で加熱したので、実際には、（Ｃｕ1-xＡｌx）Ｂａ2ＹＣｕ2Ｏ7-zの単結晶が作製されている。さらに、この単結晶を、酸素気流中５００℃で３００時間熱処理した。熱処理後に、透過型電子顕微鏡に装ていしたエネルギー分散型Ｘ線分光器で、Ａｌの混入量を測定したところ、上記ｘは、０．０５程度であった。
【００２４】
上記単結晶の臨界電流密度は、ＳＱＵＩＤ磁束計で測定した７７Ｋでの増磁時と減磁時における磁化の差（ΔＭ）と、結晶のａ軸方向の寸法（ｄ）から、
Ｊc＝３０ΔＭ／ｄ
の式に従って計算した。
図１に、上記単結晶の７７Ｋでの臨界電流密度の外部磁場依存性を示す。図１において、外部磁場０．８Ｔで、臨界電流密度が最大の２７０００Ａ／ｃｍ2に達していることが解かる。
（比較例）
実施例１で用いた混合粉末と同じ混合粉末を、Ａｌ2Ｏ3濃度が約１％のＺｒＯ2坩堝に入れ、実施例１の場合と同じ成長、加熱条件で、ＣｕＢａ2ＹＣｕ2Ｏ7-zの単結晶を成長させた。当然のことながら、上記単結晶中に、Ａｌはほとんど存在しない。
【００２５】
図２に、上記単結晶の７７Ｋでの臨界電流密度の外部磁場依存性を示す。図２において、外部磁場１Ｔにおける臨界電流密度は１１０００Ａ／ｃｍ2である。この臨界電流密度は、図１示す臨界電流密度の外部磁場依存性における外部磁場１Ｔにおける臨界電流密度２５０００Ａ／ｃｍ2に比べると、半分以下の値である。
【００２６】
このように、実施例１と比較例で得た臨界電流密度の対比から、本発明の高温超伝導銅酸化物が、臨界電流密度特性の点で、顕著に優れているものであることを確認できる。
（実施例２）
所定量のＲＥ2Ｏ3、ＢａＣＯ3、およびＣｕＯの混合粉末を、プレート上に層状に敷き詰め、空気中で、９００〜９１０℃に、±５℃で制御しながら加熱し、その後、酸素気流中４００℃で４８時間アニールし、次いで、３５０℃で４８時間アニールして、本発明の高温超伝導銅酸化物“ＣｕＢａ2（Ｙｂ0.6Ｌｕ0.4）Ｃｕ2Ｏ7-z”、“ＣｕＢａ2（Ｙｂ0.9Ｌｕ0.1）Ｃｕ2Ｏ7-z”、“ＣｕＢａ2ＹｂＣｕ2Ｏ7-z”、“ＣｕＢａ2（Ｙ0.2Ｙｂ0.8）Ｃｕ2Ｏ7-z”、および、“ＣｕＢａ2（Ｙ0.4Ｙｂ0.6）Ｃｕ2Ｏ7-z”の多結晶体を作製した。
【００２７】
また、同様の方法で、比較のための高温超伝導銅酸化物“ＣｕＢａ2ＹＣｕ2Ｏ7-z”および“ＣｕＢａ2ＳｍＣｕ2Ｏ7-z”の多結晶体を作製した。
上記多結晶体につき、ＳＱＵＩＤ磁束計で、室温から５Ｋまで、磁場１０Ｏｅでの磁化曲線を測定し、該磁化曲線からビーンの式に従って臨界電流密度Ｊcを求め、磁場ＨとＪcとの関係“ｌｎＨ∝Ｊc”を用いて、Ｊc→０の極限で、不可逆磁場（Ｈirr）を計算した。その不可逆磁場（Ｈirr）を、ＲＥのイオン半径との関係で図３に示す。なお、図３に示すＨirrは、８３Ｋでの値である。
【００２８】
図３から、本発明の高温超伝導銅酸化物の不可逆磁場（Ｈirr）は、比較のための高温超伝導銅酸化物“ＣｕＢａ2ＹＣｕ2Ｏ7-z”および“ＣｕＢａ2ＳｍＣｕ2Ｏ7-z”の不可逆磁場（Ｈirr）より大きいことに加え、ＲＥのイオン半径が減少するに従って増加することが解かる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、臨界電流密度特性および／または不可逆磁場特性に優れた高温超伝導銅酸化物を提供することができる。
したがって、本発明は、高温超伝導銅酸化物の実用材料としての利用を、大きく促進するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ｃｕ1-xＡｌx）Ｂａ2ＹＣｕ2Ｏ7-z単結晶の７７Ｋでの臨界電流密度の外部磁場依存性を示す図である。
【図２】ＣｕＢａ2ＹＣｕ2Ｏ7-z単結晶の７７Ｋでの臨界電流密度の外部磁場依存性を示す図である。
【図３】本発明の高温超伝導銅酸化物および比較のための高温超伝導銅酸化物の８３Ｋにおける不可逆磁場（Ｈirr）と、ＲＥのイオン半径との関係を示す図である。
【図１】
0003787613.tif 000002
【図２】
0003787613.tif 000003
【図３】
0003787613.tif 000004