HK96193A - Method of producing a layer of superconductive material - Google Patents

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superconductive
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Michael Edith Gross
Catherine Ellen Rice
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American Telephone And Telegraph Company
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung einer supra leitenden Metall-enthaltenden Oxidschicht auf einer Oberfläche eines Substrats mit den Schritten:
a) Aufbringen einer Metall-enthaltenden Vorläuferlösung auf die Oberfläche des Substrats, derart, daß sich eine im wesentlichen homogene, Metall-enthaltende Schicht ergibt, und
b) Erhitzen wenigstens eines Teils der Schicht in Gegenwart von Sauerstoff, derart, daß wenigstens ein wesentlicher Teil des Materials in dem Teil der Schicht in ein supra leitendes Metall-Oxidmaterial umgewandelt wird, wobei der Schritt b) umfaßt:
Erhitzen der Schicht auf eine erste Temperatur im Bereich von 250 bis 450° C, derart, daß die unerwünschten Bestandteilen im wesentlichen aus der Schicht entfernt werden, ferner
Erhitzen der Schicht auf eine zweite Temperatur im Bereich von 600 bis 1000 C für eine Zeitdauer, die ausreicht, um zu einer Umwandlung wenigstens eines wesentlichen Teils des Schichtmaterials in eine Phase zu ergeben, der Supraleitfähigkeit zugeordnet ist, und
Abkühlen der Schicht auf eine dritte Temeperatur im Bereich von 300 bis 500 C sowie in Kontaktbringen der Schicht mit einer Sauerstoff-enthaltenden Athmosphäre, derart, daß sich eine wirksame Oxidation des Schichtmaterials ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei der die Vorläuferlösung und die Bedingungen des Schrittes b) derart gewählt sind, daß das supra leitende Metall-Oxidmaterial eine nominelle Zusammensetzung Ba2-xM1-yXx-yCu3O9-δ, wobei M gewählt ist aus der aus Y, Eu und La bestehenden Gruppe und X eine wahlfreie, von Ba, Y, Eu und La verschiedene Komponente gewählt aus der Gruppe, die aus den Elementen der Ordnungszahlen 57 bis 71, Sc, Ca und Sr mit 0<x + y<1, 1,5<ä<2,5, und Ba und M wenigstens 50 Atomprozent unsubstituiert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Vorläuferlösung gewählt ist, die Cu, Ba und Y umfaßt, wobei die Cu-Konzentration in der Vorläuferlösung wenigstens etwa 0,01 Molar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Vorläuferlösung durch Auflösen einer Kupfer-enthaltenden Verbindung in einem sauren wässrigen Medium hergestellt wird und bei dem die Temperatur der Vorläuferlösung, die auf das Substrat aufgebracht wird, größer als die Substrattemperatur ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schicht während im wesentlichen des gesamten Schrittes b) in Kontakt mit einer Sauerstoff-enthaltenden Athmosphäre gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Substrat verwendet wird, von dem wenigstens ein Teil seiner Oberfläche aus einem Material besteht, das während des Schrittes b) mit wesentlichen inert mit Bezug auf Sauerstoff und mit Bezug auf das Schichtmaterial ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Substrat aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus MgO, Zr02 und SrTi03 besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Substrat verwendet wird, das ein erstes Substratmaterial und eine Sperrschicht auf wenigstens einem Teil des ersten Substratmaterials umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem eine Sperrschicht gewählt wird, die im wesentlichen aus einem Material besteht, das aus der aus Au, Ag, MgO, Zr02 und SrTi03 bestehenden Gruppe gewählt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Substrat gewählt wird, das ein fadenförmiger Körper ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt a) das Aufsprühen der Vorläuferlösung auf die Hauptfläche umfaßt, wobei die Temperatur des Substrats wesentlich höher als die Temperatur der Vorläuferlösung ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Vorläuferlösung durch Lösen von einer oder mehreren Metallorganischen Verbindungen in einem organischen Lösungsmittel hergestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Vorläuferlösung durch Lösen wenigstens einer Metall-organischen Verbindung hergestellt wird, die aus der aus den Ethylhexanoaten und den Butyraten bestehenden Gruppe gewählt wird und bei dem das Lösungsmittel Chloroform oder Toluol ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem wenigstens eine Metall-organische Verbindung gelöst wird, die aus der aus Kupfer-Ethylhexanoat, Kupfer-Isobutyrat, Barium-Ethylhexanoat und Barium-Isobutyrat bestehenden Gruppe gewählt ist und bei dem der Schritt b) das Erhitzen der Schicht auf eine Temperatur im Bereich von 820 bis 1000 C umfaßt.
HK961/93A 1987-04-10 1993-09-16 Method of producing a layer of superconductive material HK96193A (en)

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