JPH012212A - Method for manufacturing superconducting composite oxide thin film - Google Patents
Method for manufacturing superconducting composite oxide thin filmInfo
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- JPH012212A JPH012212A JP62-155386A JP15538687A JPH012212A JP H012212 A JPH012212 A JP H012212A JP 15538687 A JP15538687 A JP 15538687A JP H012212 A JPH012212 A JP H012212A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は超伝導19複合酸化物薄膜の製造方法、特に、
膜質の均一性、安定性に優れた超伝導性複合酸化物薄膜
の製造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a superconducting 19 composite oxide thin film, in particular,
The present invention relates to a method for producing a superconducting composite oxide thin film with excellent uniformity and stability.
[従来の技術]
従来超伝導性を示す物質は数多く知られており、合金系
においてはNb3GeやNbNのようなNb系合金が高
い超伝導臨界温度(以下Tcと記述する)を示し、Nb
、Geが23.6にというTcを有することが10年程
前に報告されていたが[Applied Physic
s Let−ters、 23.480 (1973)
]最近までそれ以上のTcを有する物質は知られていな
かった。[Prior art] Many substances that exhibit superconductivity have been known in the past, and among alloy systems, Nb-based alloys such as Nb3Ge and NbN exhibit a high superconducting critical temperature (hereinafter referred to as Tc), and Nb
It was reported about 10 years ago that Ge has a Tc of 23.6 [Applied Phys.
s Let-ters, 23.480 (1973)
] Until recently, no substance with higher Tc was known.
一方複合酸化物系においてはLiTi0aが13.7に
というTcを有することが報告されているが[Mate
r−4als Re5earch Bulletin、
8+ 777 (1973)] 、Tcが低く超伝導
材料としての実用性は低い。On the other hand, in the composite oxide system, it has been reported that LiTi0a has a Tc of 13.7;
r-4als Research Bulletin,
8+ 777 (1973)], its Tc is low and its practicality as a superconducting material is low.
超伝導材料の応用範囲は広く、中でも開発の主体となっ
ているのは、磁石用途であり、超伝導磁石は電気抵抗が
ゼロであるため冷却に要するわずかな電力だけで強い磁
場を発生することが可能となる。従って、核融合、磁気
浮上列車、M HD発電、加速器、モーター等強い磁場
空間を必要とする分野での応用が期待できる。電力分野
においては、発電機、電力貯蔵や送電線への応用があめ
、エレクトロニクス分野に対しては、ロジックとかメモ
リーといったコンピューター素子(ジョセフソン素子)
、微弱な磁場を検出するセンサー(量子干渉デバイス)
やミリ波帯のミキサーや発信器に用いることができるマ
イクロ波素子への応用がある。Superconducting materials have a wide range of applications, and the main area of development is in magnet applications.Superconducting magnets have zero electrical resistance, so they can generate a strong magnetic field with only a small amount of power required for cooling. becomes possible. Therefore, it can be expected to be applied to fields that require a strong magnetic field, such as nuclear fusion, magnetic levitation trains, MHD power generation, accelerators, and motors. In the power field, applications include generators, power storage, and power transmission lines, and in the electronics field, computer elements such as logic and memory (Josephson elements)
, a sensor that detects weak magnetic fields (quantum interference device)
It has applications in microwave devices that can be used in millimeter-wave band mixers and oscillators.
このような用途に用いられる超伝導材料は、高いTcを
持つことが必要とされており、現在も材F4の探索が続
けられている。高いTcを有する材料が開発されれば、
冷媒として高価で資源的に問題の多い液体ヘリウム(沸
点4.2K)ではなく、安価で資源的に豊富な液体窒素
(沸・、顎77.3K)を用いることができるようにな
り、その用途はさらに飛躍的に広がるものと思われる。Superconducting materials used in such applications are required to have a high Tc, and the search for material F4 is currently continuing. If a material with high Tc is developed,
Instead of expensive and resource-problematic liquid helium (boiling point 4.2K), it is now possible to use liquid nitrogen (boiling point 77.3K), which is inexpensive and resource-rich, as a refrigerant, and its uses are increasing. is expected to expand even further.
最近、Ba −La −Cu −0系の希土類水酸化物
が30にという高いTcを有することが報告され[Ze
i−tschrift fjir Physik、 B
64.189 (1986)] 、さらに高いTC(
90K)を有する物質としてY −Ba −Cu−0系
希土類複合酸化物が報告されている[Physical
Review Letters 58.908 (1
987)]。Recently, it has been reported that rare earth hydroxides of the Ba-La-Cu-0 system have a Tc as high as 30 [Ze
I-tschrift fjir Physik, B
64.189 (1986)], even higher TC (
Y-Ba-Cu-0-based rare earth composite oxide has been reported as a substance with
Review Letters 58.908 (1
987)].
[発明が解決しようとする問題点]
超伝導薄膜は素子やセンサー等エレクトロニクス分野で
利用され、高速性、高感度性、高精度性を特徴としてい
るが、これら特性を満たすためには均一な膜質や安定性
が必要である。[Problems to be solved by the invention] Superconducting thin films are used in the electronics field, such as devices and sensors, and are characterized by high speed, high sensitivity, and high precision, but in order to satisfy these characteristics, uniform film quality is required. and stability are necessary.
Pb、 Nb系金属、合金、金属間化合物の薄膜は酸化
による組成変化を起こすことがあり、その結果特性が劣
化したり変化するという問題点を有する。Thin films of Pb, Nb-based metals, alloys, and intermetallic compounds may undergo compositional changes due to oxidation, resulting in a problem in that their properties deteriorate or change.
またこれら薄膜は組成により加工プロセスが限られ、T
cが低いため実用上の用途が限られ問題となっている。Furthermore, the processing process for these thin films is limited due to their composition, and T
Due to the low c, practical applications are limited and problematic.
最近、高いTcを存する複合酸化物が提案されているが
、均一な改質と安定性を有する薄膜の製造は未だ完成さ
れていない。Recently, composite oxides with high Tc have been proposed, but the production of thin films with uniform modification and stability has not yet been completed.
[問題を解決するための手段]
本発明者らは前記問題点を解決するため鋭意研究を重ね
た結果、高いTcを有し、均一かつ安定な超伝導性薄膜
が反応性スパッタリングにより製造できることを見いだ
し本発明を完成するに至った。[Means for Solving the Problem] As a result of extensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have discovered that a uniform and stable superconducting thin film having a high Tc can be produced by reactive sputtering. This discovery led to the completion of the present invention.
すなわち本発明の複合材料の製造方法は希土類−銅系複
合酸化物溶融成形体をターゲットとして、基板上にスパ
ッタリンクすることを特徴とする超伝導性複合酸化物薄
膜の製造方法である。That is, the method for producing a composite material of the present invention is a method for producing a superconducting composite oxide thin film, which is characterized by sputter linking onto a substrate using a molten rare earth-copper composite oxide as a target.
以下本発明の超伝導性複合酸化物薄膜の製a方法につい
て詳細に説明する。The method for producing a superconducting composite oxide thin film of the present invention will be described in detail below.
まず、本発明の超伝導性複合酸化物について説明する。First, the superconducting composite oxide of the present invention will be explained.
超伝導性複合酸化物として、Li−Ti−0系(Te1
3.7K) 、Ba −(Pb−Bi)−0系(Te1
3 K )、Rb−W−0系(Tc 6.4K) 、あ
るいは銅系複合酸化物がある。Li −Ti−0系、B
a −(Pb−Bi) −0系、Rb−W−0系複合酸
化物はTcが低いため、高価であり、かつ、資源的に乏
しい液体ヘリウムを用いねばならず、実用上の用途が限
られてしまう。−・方銅系複合酸化物は液体窒素以上に
Tcをもつものもあるため、冷媒として、低コストで資
源的に豊富な液体窒素を用いて超伝導体とすることがで
き、工業上より好ましいものとなる。As a superconducting composite oxide, Li-Ti-0 system (Te1
3.7K), Ba-(Pb-Bi)-0 system (Te1
3K), Rb-W-0 series (Tc 6.4K), and copper-based composite oxides. Li-Ti-0 series, B
Since a-(Pb-Bi)-0 and Rb-W-0 complex oxides have low Tc, they are expensive and require the use of liquid helium, which is a scarce resource, limiting their practical use. I end up getting beaten up. - Since some of the cuprous composite oxides have Tc higher than that of liquid nitrogen, they can be made into superconductors by using liquid nitrogen, which is a low-cost and abundant resource, as a refrigerant, which is more preferable from an industrial perspective. Become something.
超伝導性銅系複合酸化物は一般式
%式%
ここで門、はCa、 SrおよびBaから選ばれる少な
くとも一種、M2は5cSY 、、La、 Ce、 P
r、、 Nds Pm、Sm、Eu5Gd’s Tb、
、Dy、Ilo、、Er、 Tm−yb、Luから選ば
れる少なくとも一種である。さらに、a、b、xの組成
比としては、
0.5≦a≦3 0.02≦X≦0.91.0≦
b≦4.0
であることが高いTcの超伝導性複合酸化物を作るので
好ましいものとなる。The superconducting copper-based composite oxide has the general formula %, where , is at least one selected from Ca, Sr, and Ba, and M2 is 5cSY, La, Ce, P.
r,, Nds Pm, Sm, Eu5Gd's Tb,
, Dy, Ilo, , Er, Tm-yb, and Lu. Furthermore, the composition ratios of a, b, and x are as follows: 0.5≦a≦3 0.02≦X≦0.91.0≦
It is preferable that b≦4.0 because it produces a superconducting composite oxide with high Tc.
次に超伝導性複合酸化物層の製造方法について説明する
。Next, a method for manufacturing the superconducting composite oxide layer will be explained.
まず、本発明の超伝導性銅系複合酸化物の製造方法は、
例えば希土類酸化物や希土類水酸化物等の希土類化合物
、酸化バリウム、炭酸バリウム、酸化ストロンチウム、
炭酸ストロンチウム等のアルカリ土類金属化合物、およ
び酸化第2銅や炭酸第2銅のような銅化合物を所定量混
合して加熱して固相反応させる方法、希土類元素、スト
ロンチウム、バリウムのようなアルカリ土類金属および
銅の塩化物や硝酸塩等の可溶性化合物の水溶液の混合物
にシュウ酸塩の水溶液を添加して共沈させた後加熱して
反応させる方法がある。また、これらのうち2種の金属
化合物の混合物を共沈法によって製造した後、他の金属
化合物と混合して所定の複合酸化物を得ることもできる
。First, the method for producing a superconducting copper-based composite oxide of the present invention is as follows:
For example, rare earth compounds such as rare earth oxides and rare earth hydroxides, barium oxide, barium carbonate, strontium oxide,
A method of mixing a predetermined amount of an alkaline earth metal compound such as strontium carbonate, and a copper compound such as cupric oxide or cupric carbonate and heating it to cause a solid phase reaction, rare earth elements, alkali such as strontium, barium There is a method in which an aqueous solution of oxalate is added to a mixture of aqueous solutions of soluble compounds such as chlorides and nitrates of earth metals and copper to cause coprecipitation, followed by heating and reaction. Furthermore, after producing a mixture of two of these metal compounds by a coprecipitation method, a predetermined composite oxide can also be obtained by mixing the mixture with other metal compounds.
加熱反応の条件は組成によって異なるが600℃から1
200℃において、0.5時間から1週間所定の雰囲気
中において行うことが好ましい。The heating reaction conditions vary depending on the composition, but from 600℃ to 1
It is preferable to conduct the treatment at 200° C. for 0.5 hours to one week in a predetermined atmosphere.
次ぎに本発明に用いる希土類−銅系複合酸化物熔融成形
体ターゲットについて説明する。本発明の希土類−銅系
複合酸化物溶融成形体ターゲットは、上記のようにして
製造される組合酸化物及び複合酸化物製造における原料
を含むことを特徴とする。Next, the rare earth-copper composite oxide melt-molded target used in the present invention will be explained. The rare earth-copper-based composite oxide melt-molded target of the present invention is characterized by containing the composite oxide produced as described above and a raw material for producing the composite oxide.
本発明の希土類−銅系複合酸化物溶融成形体ターゲット
の製造方法は、例えば希土類−銅系複合酸化物をエタノ
ール中で懸濁させたスラリーを白金皿に塗布した後、加
熱して該複合酸化物を溶融・凝固することにより希土類
−銅系複合酸化物溶融成形体ターゲットを得ることがで
きる。また希土類−銅系複合酸化物を白金るつぼに入れ
抵抗加熱、高周波加熱により融解して液体状としたのち
、鋳型に入れ所定形状に成形してターゲットとすること
もできる。更に複合酸化物の原料混合物、または、原料
を溶融成形して複数部分に分割したものもターゲットに
用いることができる。The method for producing the rare earth-copper composite oxide molten target of the present invention includes, for example, applying a slurry in which a rare earth-copper composite oxide is suspended in ethanol to a platinum plate, and then heating the composite oxide. A rare earth-copper composite oxide molten target can be obtained by melting and solidifying the material. Alternatively, a rare earth-copper composite oxide may be placed in a platinum crucible and melted by resistance heating or high-frequency heating to form a liquid, and then placed in a mold and molded into a predetermined shape to be used as a target. Furthermore, a raw material mixture of the composite oxide or a raw material obtained by melt-molding and dividing into a plurality of parts can also be used as the target.
本発明に用いる基板はスパッタリング時およびスパッタ
リング後の熱処理に耐えうる耐熱性を有するものであれ
ばいずれでもよい。例えば酸化ランタン、酸化イツトリ
ウム等の希土類酸化物へ1201、サファイア、部分安
定化ジルコニア、マグネシア、シリコン、5rTiO1
、BaTiO3、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、金、
銅、白金コートした石英、銀コートしたサファイア等を
使用することができる。The substrate used in the present invention may be any substrate as long as it has heat resistance that can withstand heat treatment during and after sputtering. For example, to rare earth oxides such as lanthanum oxide, yttrium oxide, etc.1201, sapphire, partially stabilized zirconia, magnesia, silicon, 5rTiO1
, BaTiO3, silicon carbide, aluminum nitride, gold,
Copper, platinum coated quartz, silver coated sapphire, etc. can be used.
その形体は応用分野に応じて種々の形体が使用できる。Various shapes can be used depending on the field of application.
次ぎに本発明の反応性スパッタリングによる複合酸化物
薄膜の製造方法について説明する。Next, a method for producing a composite oxide thin film by reactive sputtering according to the present invention will be explained.
本発明の製造方法は上記の希土類−銅系複合酸化物溶融
成形体ターゲット、基板を用い、例えば酸素分圧0.I
Torrの酸素存在下で反応性スパッタリングする。The manufacturing method of the present invention uses the above-mentioned rare earth-copper composite oxide molten target and substrate, and uses, for example, an oxygen partial pressure of 0. I
Reactive sputtering is performed in the presence of oxygen at Torr.
酸素分圧が5 Torrを越える場合は緻密な膜が得ら
れないし、成膜速度の低下を伴なうため好ましくない。If the oxygen partial pressure exceeds 5 Torr, it is not preferable because a dense film cannot be obtained and the film formation rate is reduced.
したがって、スパッタリングの雰囲気として適当なのは
、5 Torr以下の酸素存在下、望ましくはI To
rr以下の雰囲気である。またArs He等の不活性
ガスを混入することは、スパッタリング効率を上げるた
めに好ましい。Therefore, a suitable sputtering atmosphere is in the presence of oxygen at 5 Torr or less, preferably ITo
The atmosphere is below rr. Further, it is preferable to mix an inert gas such as Ars He in order to increase sputtering efficiency.
次ぎに基板温度であるが、基板温度は薄膜の結晶性、ガ
ス混入量に影響する。スパッタリング時の基板温度が5
00℃以上では成膜速度が小さいが得られる薄膜は均質
で結晶質の緻密な膜となり好ましい。また基板温度50
0℃未満では得られる薄膜はガス混入量が多く非晶質と
なり易いが、スパッタリング後500〜1000℃の温
度で所定の雰囲気下、熱処理することにより、結晶質で
均質な膜とすることができる。この際、本発明では熱処
理温度が500℃〜1000℃であり、さらに好ましく
は750℃〜950℃である。熱処理温度500℃未満
では薄膜の結晶化が充分でなく、また熱処理温度100
0℃以上では基板上の複合酸化物が流動して膜厚に乱れ
を生ずるため好ましくない。Next is the substrate temperature, which affects the crystallinity of the thin film and the amount of gas mixed in. The substrate temperature during sputtering is 5
At temperatures above 00° C., the film formation rate is low, but the resulting thin film is homogeneous, crystalline, and dense, which is preferable. Also, the substrate temperature is 50
If the temperature is below 0°C, the resulting thin film will tend to be amorphous due to the large amount of gas mixed in, but it can be made into a crystalline and homogeneous film by heat-treating it at a temperature of 500 to 1000°C in a predetermined atmosphere after sputtering. . At this time, in the present invention, the heat treatment temperature is 500°C to 1000°C, more preferably 750°C to 950°C. If the heat treatment temperature is less than 500°C, the crystallization of the thin film will not be sufficient;
If the temperature is higher than 0°C, the composite oxide on the substrate will flow and the film thickness will be disturbed, which is not preferable.
また、熱処理を所定の雰囲気下で行なうことにより薄膜
の結晶化とともに酸素含有量の調整を行なうこともでき
る。たとえば、酸素分圧の高い条件で熱処理することに
より薄膜の酸素含有量増加を図ることができる。熱処理
後の冷却速度は、薄膜の結晶構造、結晶粒径、酸素含有
量などに影響することもあるため所定の冷却速度で冷却
することが好ましい。また、所定温度で熱処理をおこな
い結晶化したのち、結晶相を転移させるため、さらに別
の所定温度で所定時間、および所定雰囲気中熱処理した
後、所定の冷却速度で冷却する多段時効を用いることも
できる。Further, by performing heat treatment in a predetermined atmosphere, it is possible to crystallize the thin film and adjust the oxygen content. For example, the oxygen content of the thin film can be increased by heat treatment under conditions of high oxygen partial pressure. Since the cooling rate after heat treatment may affect the crystal structure, crystal grain size, oxygen content, etc. of the thin film, it is preferable to cool the thin film at a predetermined cooling rate. In addition, multi-stage aging may be used, in which heat treatment is performed at a predetermined temperature for crystallization, and then heat treatment is performed at another predetermined temperature for a predetermined time and in a predetermined atmosphere, and then cooled at a predetermined cooling rate in order to transform the crystal phase. can.
加熱処理における加熱方法は、例えば電気炉中で薄膜を
基板とともに加熱する方法、レーザー光や赤外線光を集
光して薄膜上に照射して薄膜の一部または全部を加熱す
る方法を用いることができる。As a heating method in the heat treatment, for example, a method may be used in which the thin film is heated together with the substrate in an electric furnace, or a method in which laser light or infrared light is focused and irradiated onto the thin film to heat part or all of the thin film. can.
次ぎに成膜速度である10〜500人/分で膜成長させ
ることが好ましい。成膜速度10人/分未満では所定の
膜厚を得るのに長時間要し、生産性が低下するため不利
である。また成膜速度500人/分以上では得られる膜
が不均一であり、ピンホールが生成し易く好ましくない
。Next, it is preferable to grow the film at a film forming rate of 10 to 500 people/min. A film forming rate of less than 10 persons/min is disadvantageous because it takes a long time to obtain a predetermined film thickness and productivity decreases. Further, a film forming rate of 500 persons/min or more is not preferable because the resulting film is non-uniform and pinholes are likely to be generated.
本発明に用いられるスパッタリング法として高周波スパ
ッタリング、マグネトロンスパツタリング、バイアスス
パッタリング等を挙げることができる。Examples of sputtering methods used in the present invention include high frequency sputtering, magnetron sputtering, and bias sputtering.
[実施例] 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
実施例1
塩化イツトリウム、硝酸バリウムおよび硝酸銅をそれぞ
1mo7/j!の濃度にイオン交換水に溶解した。塩化
イツトリウム水溶液Ik硝酸バリウム水溶液21、およ
び硝MIPj311を採り混合水溶液とした。次いでシ
ュウ酸2水塩957g(化学量論量の1.1倍)を当該
水溶液中に添加して、イツトリウム、バリウム、および
鋼のシュウ酸塩を共沈せしめた。得られた沈殿は濾過水
洗した後100′Cにおいて乾燥した。続いて930℃
の温度において酸素中で2時間焼成した。Example 1 Yttrium chloride, barium nitrate and copper nitrate each at 1 mo7/j! Dissolved in ion-exchanged water to a concentration of . Yttrium chloride aqueous solution I, barium nitrate aqueous solution 21, and nitrium MIPj311 were taken to prepare a mixed aqueous solution. Next, 957 g of oxalic acid dihydrate (1.1 times the stoichiometric amount) was added to the aqueous solution to coprecipitate yttrium, barium, and steel oxalate. The obtained precipitate was filtered, washed with water, and then dried at 100'C. followed by 930℃
The sample was calcined for 2 hours in oxygen at a temperature of .
得られた複合酸化物10gをメチルエチルケトン7g中
に懸濁させ、スラリー状とした後、4インチφの白金円
板上に塗布した。塗布された白金円板は1050℃で0
.5時間加熱溶融後、ターゲットとして用いた。10 g of the obtained composite oxide was suspended in 7 g of methyl ethyl ketone to form a slurry, and the slurry was coated on a platinum disk with a diameter of 4 inches. The coated platinum disk has a temperature of 0 at 1050℃.
.. After heating and melting for 5 hours, it was used as a target.
スパッタリングはマグネトロンスパッタリングにより、
サファイア板(50×50 X 1 mm)上に複合酸
化物薄膜を成膜した。スパッタリング条件として、雰囲
気は0□50%−Ar50%混合ガスをフローガスとし
て用い、スパッタリング時の全圧を5 X 10−3T
orrに保った。また基板温度200℃として、4時間
スパッタリングをおこなった。Sputtering is done by magnetron sputtering.
A composite oxide thin film was formed on a sapphire plate (50 x 50 x 1 mm). As for the sputtering conditions, the atmosphere was 0□50%-Ar50% mixed gas as the flow gas, and the total pressure during sputtering was 5 x 10-3T.
It was kept at orr. Further, sputtering was performed for 4 hours at a substrate temperature of 200°C.
次いで該複合酸化物薄膜を酸素中、930°Cの温度に
おいて6時間、加熱した後−500°C/時の速度で5
80℃まで冷却した。次いで580°Cの温度において
1時間加熱した後、−50℃/時の速度で冷却した。The composite oxide thin film was then heated in oxygen at a temperature of 930°C for 6 hours, and then heated at a rate of -500°C/hour for 5 hours.
Cooled to 80°C. It was then heated at a temperature of 580°C for 1 hour and then cooled at a rate of -50°C/hour.
また、複合酸化物薄膜に電極を付け、タライオスタット
に入れ、電気抵抗を測定したところTc(抵抗ゼロ温度
)95Kを有する超伝導性薄膜であった。In addition, electrodes were attached to the composite oxide thin film, the film was placed in a taliostat, and its electrical resistance was measured, and it was found to be a superconducting thin film having a Tc (zero resistance temperature) of 95K.
実施例2
酸化イツトリウム22.6g、硝酸バリウム104.5
g、酸化第2銅47.7gをボールミルで2時間混合後
、900℃の温度で酸素中で12時間加熱し、−50’
C/時の冷却速度で冷却して複合酸化物を得た。Example 2 Yttrium oxide 22.6g, barium nitrate 104.5g
After mixing 47.7 g of cupric oxide in a ball mill for 2 hours, the mixture was heated at a temperature of 900°C in oxygen for 12 hours, and -50'
A composite oxide was obtained by cooling at a cooling rate of C/hour.
得られた諭末を金型に入れ、100に+r/cdの圧力
で圧縮成形した後、白金皿に;ηき1050℃の温度で
0.5時間、空気中で加熱溶融した4インチφの円板状
複合酸化物焼結体をターゲットとして用いた。The obtained tips were placed in a mold and compression molded at a pressure of 100℃ + r/cd, then placed in a platinum plate; A disc-shaped composite oxide sintered body was used as a target.
マグネトロンスパッタリングで、白金板(50×40X
0.1m1)上に複合酸化物薄膜を成膜した。スパッタ
リングにおける条件として、0!30%−^r70%Y
昆合ガスをフローガスとして用い、スパッタリング時の
全圧をI X 10− ”Torrに保った。また基板
温度を100℃として2時間スパッタリングした。次い
で930℃の温度で酸素中5時間加熱した後、−900
℃/時の速度で580℃まで冷却した。次いで580℃
の温度で酸素中6時間加熱した後−50℃/時の速度で
冷却した。Platinum plate (50 x 40 x
A composite oxide thin film was formed on the 0.1 m1). The conditions for sputtering are 0!30%-^r70%Y
Combination gas was used as a flow gas, and the total pressure during sputtering was maintained at I x 10-'' Torr.The substrate temperature was set to 100°C and sputtering was performed for 2 hours.Then, after heating at a temperature of 930°C in oxygen for 5 hours, , -900
It was cooled to 580°C at a rate of °C/hour. Then 580℃
After heating in oxygen for 6 hours at a temperature of -50°C/hour.
得られた複合酸化物薄膜は膜厚8000人であり均質な
膜であった。切断した後、振動式磁力計を用い、磁化率
の温度依存性を測定したところ、磁化率の反磁性移転温
度は90にであった。The obtained composite oxide thin film had a thickness of 8,000 mm and was a homogeneous film. After cutting, the temperature dependence of magnetic susceptibility was measured using a vibrating magnetometer, and the diamagnetic transition temperature of magnetic susceptibility was 90°C.
実施例3
酸化ネオジウム33.7g、硝酸バリウム104.5g
、酸化第2銅47.7 gをボールミルで2時間混合後
、920℃の温度で酸素中2時間加熱した後、−100
℃/時の速度で冷却して複合酸化物を得た。Example 3 33.7 g of neodymium oxide, 104.5 g of barium nitrate
, 47.7 g of cupric oxide were mixed in a ball mill for 2 hours, heated in oxygen at a temperature of 920°C for 2 hours, and then -100
A composite oxide was obtained by cooling at a rate of °C/hour.
得られた粉末500gをMgOるつぼに入れ、高周波溶
解炉で溶融して液体状とした。該複合酸化物溶融体を鉄
鋳型に入れ冷却凝固した後、4インチφに切断してター
ゲットを得た。500 g of the obtained powder was placed in an MgO crucible and melted in a high frequency melting furnace to form a liquid. The composite oxide melt was placed in an iron mold, cooled and solidified, and then cut into a 4 inch diameter to obtain a target.
マグネトロンスパッタリングで部分安定化ジルコニア基
板(50x40xl■l)上に複合酸化物薄膜を作成し
た。A composite oxide thin film was formed on a partially stabilized zirconia substrate (50 x 40 x 1 x 1) by magnetron sputtering.
スパッタリングにおける条件として、0□20%−Ar
80%混合ガスをフローガスとして用い、スパッタリン
グ時の全圧を5 X 10− ’Torrに保った。ま
た基板温度を250℃として4時間スパッタリングした
。次いで酸素下において、930℃で6時間加熱した後
、−900°C/時の速度で580℃まで冷却した。The conditions for sputtering are 0□20%-Ar
An 80% mixed gas was used as the flow gas, and the total pressure during sputtering was maintained at 5 x 10-'Torr. Further, sputtering was performed for 4 hours at a substrate temperature of 250°C. The mixture was then heated at 930°C for 6 hours under oxygen, and then cooled to 580°C at a rate of -900°C/hour.
次いで580℃の温度で6時間加熱した後、−50℃/
時の速度で冷却した。Then, after heating at a temperature of 580°C for 6 hours, -50°C/
Cooled at a rate of 100 hrs.
得られた複合酸化物薄膜は膜厚7200人であり、均質
な膜であった。The obtained composite oxide thin film had a thickness of 7,200 mm and was a homogeneous film.
該薄膜に電極を付け、クライオスタット中で電気伝導度
を測定したところ、Tc (抵抗ゼロ温度)92にであ
ることがわかった。When an electrode was attached to the thin film and the electrical conductivity was measured in a cryostat, it was found that Tc (zero resistance temperature) was 92.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の超伝導性複合酸化物薄膜
の製造方法は均一な膜質と安定性を有する超伝導複合酸
化物薄膜を提供し、工業上極めて有用なものである。[Effects of the Invention] As explained above, the method for producing a superconducting composite oxide thin film of the present invention provides a superconducting composite oxide thin film having uniform film quality and stability, and is extremely useful industrially. be.
特許出願人 旭化成工業株式会社Patent applicant: Asahi Kasei Industries, Ltd.
Claims (1)
て、基板上にスパッタリングすることを特徴とする超伝
導性複合酸化物薄膜の製造方法。A method for producing a superconducting composite oxide thin film, which comprises sputtering onto a substrate using a rare earth-copper composite oxide molten molded body as a target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-155386A JPH012212A (en) | 1987-06-24 | Method for manufacturing superconducting composite oxide thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-155386A JPH012212A (en) | 1987-06-24 | Method for manufacturing superconducting composite oxide thin film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS642212A JPS642212A (en) | 1989-01-06 |
| JPH012212A true JPH012212A (en) | 1989-01-06 |
Family
ID=
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