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高温超伝導体を作るに当ってニオブが添加されている物が多いですが、ニオブのどの...

sir********さん

2007/7/2310:51:33

高温超伝導体を作るに当ってニオブが添加されている物が多いですが、ニオブのどのような作用で超伝導転移温度を上げられるのでしょうか?

補足たしかに「比較的高い」と言う言葉の方があっていますね。
現段階で、実用化レベルの「超伝導体」で使われている物でという前提の元でお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

svk********さん

編集あり2007/7/2420:48:24

高温超電導体にニオブが添加れることは多いのでしょうか?

私のイメージとしては、高温超電導体が発見される以前にはニオブの化合物(と言うか合金?Nb3Ge等)が”比較的高い”超電導転移温度を持っていたけど、YBCO(TC=90K)の発見以降のいわゆる高温超電導体にはほとんど使われていないんじゃないでしょうか?
ニオブを含む高温超電導体がちょっと思いつきません。

補足:
確かに1986年のベドノルツとミュラーらのBa-La-Cu-O超伝導の発表以前は、Nbを含む合金がその当時の最高温度の超伝導体だったことが多いようですね。
この原因ですが、当時の合金の超電導体は母体元素のいずれかが単体で超電導を示すものばかりでした。当時の教科書によると、これらの超電導体では一種の経験則があったようで母体元素の構造や電子状態から超電導転移温度がある程度類推できたようです。
Nbは単体元素の中では非常に高い超電導転移温度を持っています。このため、合金も超電導転移温度が高いだろうと予想され、また実際そうだったためによく使われたということだと思います。
(Nbの超電導転移温度は9.25Kで、常圧下では元素として最も高いんじゃないでしょうか?…少なくとも当時の知識では最高温です)

現在YBCOのような高温超電導体を電線に積極的に使用しない理由の一つは加工の難しさだったはずです。Nb系の合金は金属のため細線に加工して折り曲げるのは容易ですが、YBCO等の高温超伝導体はセラミックなので折り曲げに弱くすぐ割れます。このため加工に向きません。これを解決するため、金属の細い中空パイプ中で高温超電導体を作る研究をやってる会社があったように思います。

質問した人からのコメント

2007/7/27 09:40:18

こちらの質問にミスがあったのにも関わらず、回答をありがとうございました。
また何かありましたら宜しくお願いいたします。

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