JPH01215702A - 超電導薄膜の製造法 - Google Patents
超電導薄膜の製造法Info
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- JPH01215702A JPH01215702A JP63042834A JP4283488A JPH01215702A JP H01215702 A JPH01215702 A JP H01215702A JP 63042834 A JP63042834 A JP 63042834A JP 4283488 A JP4283488 A JP 4283488A JP H01215702 A JPH01215702 A JP H01215702A
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- JP
- Japan
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- thin film
- substrate
- superconducting thin
- superconducting
- nitrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
- C23C18/1216—Metal oxides
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
番！直Δ秤１立託
本発明は、各種の超電導応用装置や超電導素子等に使用
されるセラミック系超電導材料の製造方法に関する。更
に詳しくは、本発明は硝酸塩水溶液を用いた超電導薄膜
の製造法に関する。
されるセラミック系超電導材料の製造方法に関する。更
に詳しくは、本発明は硝酸塩水溶液を用いた超電導薄膜
の製造法に関する。
従来の技術
従来、超電導材料としては、元素金属超電導材料、化合
物超電導材料、合金超電導材料など各種材料が知られて
いる。超電導材料は、ジョセフソン素子などのエレクト
ロニクスデバイス、超電導磁石用のコイルなどの製造に
用いられ、特にジョセフソン素子は例えば、５ＱＵＩＤ
、電算器への応用が期待されている。
物超電導材料、合金超電導材料など各種材料が知られて
いる。超電導材料は、ジョセフソン素子などのエレクト
ロニクスデバイス、超電導磁石用のコイルなどの製造に
用いられ、特にジョセフソン素子は例えば、５ＱＵＩＤ
、電算器への応用が期待されている。
このような超電導材料の超電導転移温度Ｔｃは一般に高
いほうが実用上好ましく、近年Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で
は液体窒素温度（７７Ｋ）を越える材料も報告されてい
る。
いほうが実用上好ましく、近年Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で
は液体窒素温度（７７Ｋ）を越える材料も報告されてい
る。
かかる超電導材料のジョセフソン素子などへの応用にあ
たっては、薄膜の形態の超電導材料を作成することが必
要である。従来このような超電導材料の薄膜は、スパッ
タリング法、蒸着法、有機酸塩塗布法、硝酸塩法（スプ
レーパイロリシス法）などにより製造されている。
たっては、薄膜の形態の超電導材料を作成することが必
要である。従来このような超電導材料の薄膜は、スパッ
タリング法、蒸着法、有機酸塩塗布法、硝酸塩法（スプ
レーパイロリシス法）などにより製造されている。
発明が解決しようとする課題
かかる従来の方法のうち、硝酸塩法はランタノイド、バ
リウム、銅など各元素の硝酸塩水溶液を基板に塗布し、
ついでアニール処理を行うものである。硝酸塩は有機酸
塩に比べて安定であり、かつ、水溶液として用いること
ができるため扱い易い。またスパッタリング法に比べて
、大面積の膜を作り易いという長所がある。しかしなが
ら、硝酸塩法では水溶液からの製膜であるため、疎水性
の基板（たとえばＳｔなど）や鏡面研磨面では水をはじ
き、均一な超電導薄膜を基板上に再現性よく製造するこ
とは非常に困難である。
リウム、銅など各元素の硝酸塩水溶液を基板に塗布し、
ついでアニール処理を行うものである。硝酸塩は有機酸
塩に比べて安定であり、かつ、水溶液として用いること
ができるため扱い易い。またスパッタリング法に比べて
、大面積の膜を作り易いという長所がある。しかしなが
ら、硝酸塩法では水溶液からの製膜であるため、疎水性
の基板（たとえばＳｔなど）や鏡面研磨面では水をはじ
き、均一な超電導薄膜を基板上に再現性よく製造するこ
とは非常に困難である。
本発明は、疎水性基板上に高緻密で高均一な超電導薄膜
を再現性よく製造する方法を提供するものである。
を再現性よく製造する方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
本発明は、界面活性剤を含有する原料単体元素の硝酸塩
溶液を基板に塗布し加熱焼成を行うことを特徴とする超
電導薄膜の製造法を提供するものである。
溶液を基板に塗布し加熱焼成を行うことを特徴とする超
電導薄膜の製造法を提供するものである。
本発明にて得られる超電導体の組成は、例えば、Ｙ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−０、Ｌｕ−Ｈａ−Ｃｕ−０、Ｙｂ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０、Ｔｍ−Ｂａ−Ｃｕ−０、Ｅｒ−Ｈａ−Ｃｕ−０
、Ｄｙ−Ｈａ−Ｃｕ−０、Ｔｂ−Ｂａ−Ｃｕ−０，Ｇｄ
−Ｂａ−Ｃｕ−０、Ｅｕ−Ｂａ−Ｃｕ−０，Ｓｍ−Ｂａ
−Ｃｕ−０、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０などが挙げられ、Ｋ
ｔＮｉＦａ型構造、あるいはペロブスカイト型結晶構造
を有する。
ａ−Ｃｕ−０、Ｌｕ−Ｈａ−Ｃｕ−０、Ｙｂ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０、Ｔｍ−Ｂａ−Ｃｕ−０、Ｅｒ−Ｈａ−Ｃｕ−０
、Ｄｙ−Ｈａ−Ｃｕ−０、Ｔｂ−Ｂａ−Ｃｕ−０，Ｇｄ
−Ｂａ−Ｃｕ−０、Ｅｕ−Ｂａ−Ｃｕ−０，Ｓｍ−Ｂａ
−Ｃｕ−０、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０などが挙げられ、Ｋ
ｔＮｉＦａ型構造、あるいはペロブスカイト型結晶構造
を有する。
本発明方法において、原料はイツトリウム、ランタノイ
ド系などの希土類元素およびバリウム、あるいは銅など
の各元素の硝酸塩の形態にて用いられる。
ド系などの希土類元素およびバリウム、あるいは銅など
の各元素の硝酸塩の形態にて用いられる。
本発明方法において超電導薄膜を製造するには、前記各
元素の所定量の硝酸塩水溶液を調製、混合し、イツトリ
ウム、あるいはランタノイド系の元素：バリウム：銅の
原子比が所定の超電導材料の組成比となるよう溶解する
。したがって、かかる混合比としては、例えば（Ｙ％
Ｌｕ５Ｙｂ、Ｔｍ。
元素の所定量の硝酸塩水溶液を調製、混合し、イツトリ
ウム、あるいはランタノイド系の元素：バリウム：銅の
原子比が所定の超電導材料の組成比となるよう溶解する
。したがって、かかる混合比としては、例えば（Ｙ％
Ｌｕ５Ｙｂ、Ｔｍ。
Ｅｒ、Ｄｙｓ Ｔｂ、Ｇｄ、 Ｅｕ、ＳｍまたはＬａ）
−Ｂａ−Ｃｕ−０系の場合、イツトリウムまたはランタ
ノイド、バリウム、銅の原子比が１＝２：３とする。
−Ｂａ−Ｃｕ−０系の場合、イツトリウムまたはランタ
ノイド、バリウム、銅の原子比が１＝２：３とする。
つぎに、前記水溶液に適当量の界面活性剤を添加する。
かかる界面活性剤としては、ノニオン系、カチオン系、
アニオン系、両性界面活性剤などがいずれも用い得るが
、特にノニオン系界面活性剤が好ましく、例えば、ソル
ビタンモノオレート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノオレート、ポリオキシエチレンステアリルエー
テルソルビタンモノラウレートなどが用いられる。
アニオン系、両性界面活性剤などがいずれも用い得るが
、特にノニオン系界面活性剤が好ましく、例えば、ソル
ビタンモノオレート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノオレート、ポリオキシエチレンステアリルエー
テルソルビタンモノラウレートなどが用いられる。
得られた溶液をＹＳＺ、５ｒＴｉＯｓ、ＭｇＯなどの基
板上に塗布し、常圧下、または減圧下に加熱して水を除
去して、所望の硝酸塩の均一な混合塗膜を得る。
板上に塗布し、常圧下、または減圧下に加熱して水を除
去して、所望の硝酸塩の均一な混合塗膜を得る。
基板上に溶液の薄膜を得る方法としては塗布のほか、溶
液中への基板の浸漬、あるいはスプレー法など公知の適
宜の方法を用い得る。
液中への基板の浸漬、あるいはスプレー法など公知の適
宜の方法を用い得る。
ついで、該混合物を酸化物系超電導体の製造の常法によ
り加熱昇温し、ついでアニール処理を行って超電導薄膜
を得る。加熱処理は、例えば常圧下、酸素または空気な
どの酸化性雰囲気中、４００℃以上にて行う。
り加熱昇温し、ついでアニール処理を行って超電導薄膜
を得る。加熱処理は、例えば常圧下、酸素または空気な
どの酸化性雰囲気中、４００℃以上にて行う。
Ｘ監匹
つぎに本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
実施例Ｉ
Ｙ（ＮＯｓ）ｓ・６Ｈｔ０３．８３ｇ、Ｂａ（ＮＯｓ）
＊５．２３ｇ−Ｃｕ（ＮＯｓ）ｔ”３Ｈｔ０ ７．０７
ｇを純水１５０ｍ（中に溶解し、次に、この水溶液に界
面活性剤ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオ
レート０゜３ｇ溶解して水溶液を得た。これを用いて添
付の第１図に示すスプレーパイロリシス法により超電導
薄膜を製造した。すなわち、前記溶液（１）０．５ｃｃ
を噴霧器（２）により石英基板（３インチφ）（３）上
に塗布（圧力０．５ｋｇ／ａｍ”、流量０ 、１ ｃｃ
／秒）したところ、溶液は基板上に均一に広がった。こ
れを乾燥後、９００℃にて３時間焼成し、ＹＢＣＯの均
一な超電導薄膜（４）を得た。
＊５．２３ｇ−Ｃｕ（ＮＯｓ）ｔ”３Ｈｔ０ ７．０７
ｇを純水１５０ｍ（中に溶解し、次に、この水溶液に界
面活性剤ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオ
レート０゜３ｇ溶解して水溶液を得た。これを用いて添
付の第１図に示すスプレーパイロリシス法により超電導
薄膜を製造した。すなわち、前記溶液（１）０．５ｃｃ
を噴霧器（２）により石英基板（３インチφ）（３）上
に塗布（圧力０．５ｋｇ／ａｍ”、流量０ 、１ ｃｃ
／秒）したところ、溶液は基板上に均一に広がった。こ
れを乾燥後、９００℃にて３時間焼成し、ＹＢＣＯの均
一な超電導薄膜（４）を得た。
比較例１
界面活性剤を添加しない以外は実施例１と同様にして硝
酸塩水溶液を調製した。この水溶液を実施例１と同様石
英基板上に塗布したところ、溶液は表面張力により水滴
状になり、そのまま乾燥すると硝酸塩が粉末状に析出し
膜にならなかった。
酸塩水溶液を調製した。この水溶液を実施例１と同様石
英基板上に塗布したところ、溶液は表面張力により水滴
状になり、そのまま乾燥すると硝酸塩が粉末状に析出し
膜にならなかった。
実施例２
実施例１と同様の界面活性剤を添加した硝酸塩水溶液を
サファイア基板上に塗布したところ溶液は基板上に均一
に広がった。これを乾燥後、９００℃、３時間の焼成を
行（−１、前記実施例１と同様ＹＢＣＯの均一な超電導
薄膜を得た。
サファイア基板上に塗布したところ溶液は基板上に均一
に広がった。これを乾燥後、９００℃、３時間の焼成を
行（−１、前記実施例１と同様ＹＢＣＯの均一な超電導
薄膜を得た。
発明の効果
本発明方法によれば、疎水性基板や鏡面研磨面に対して
も均一な超電導薄膜が再現性よくか得られる。
も均一な超電導薄膜が再現性よくか得られる。
第１図は本発明方法の工程を示す概略図である。
図中の符号はつぎのとおりである。
ｌ：溶液、２：噴霧器、３：基板、４：超電導薄膜。
特許出願人 株式会社島津製作所
Claims (1)
- （１）ノニオン系界面活性剤を含有する原料単体元素の
硝酸塩溶液を基板に塗布し加熱焼成を行うことを特徴と
する超電導薄膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042834A JPH01215702A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 超電導薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042834A JPH01215702A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 超電導薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215702A true JPH01215702A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12647001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63042834A Pending JPH01215702A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 超電導薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150209A (ja) * | 1989-11-04 | 1991-06-26 | Dowa Mining Co Ltd | 超伝導膜作製用ペースト |
| US6503296B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-01-07 | Norsk Hydro Asa | Membrane and use thereof |
| WO2003074161A3 (de) * | 2002-03-01 | 2003-11-27 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Sauerstoffmembran für den einsatz bei hohen temperaturen |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63042834A patent/JPH01215702A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150209A (ja) * | 1989-11-04 | 1991-06-26 | Dowa Mining Co Ltd | 超伝導膜作製用ペースト |
| US6503296B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-01-07 | Norsk Hydro Asa | Membrane and use thereof |
| WO2003074161A3 (de) * | 2002-03-01 | 2003-11-27 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Sauerstoffmembran für den einsatz bei hohen temperaturen |
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