JPH01224205A - 超伝導薄膜 - Google Patents

超伝導薄膜

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JPH01224205A
JPH01224205A JP63323169A JP32316988A JPH01224205A JP H01224205 A JPH01224205 A JP H01224205A JP 63323169 A JP63323169 A JP 63323169A JP 32316988 A JP32316988 A JP 32316988A JP H01224205 A JPH01224205 A JP H01224205A
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JP
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thin
superconducting
thin layer
substrate
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JP63323169A
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English (en)
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Lynn Yvette Dorey
リン　イベット　ドーレイ
Christopher John Wort
クリストファー　ジョン　ウォート
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Plessey Overseas Ltd
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Plessey Overseas Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大気の有害な影響から超伝導簿膜を保護する
方法に関する発明である。
高遷移温度超伝導体、例えば ＹＩ　Ｂａ２　ＣＬＪ３０７−６等は、大気特に水蒸気
にさらされると劣化し、超伏１！特性の劣化を招く。
この問題は、体積対表面積比がばらのセラミックより非
常に大きいＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−６の薄層の場合には
より深刻になる。積層状態に於ける薄層の感度（特にＭ
層が結晶性ではない場合、あるいは酸素の含有量が不正
確な場合、）は、人気にさらされることを回避するため
極めて入念な取扱い手順が必要となる。この代表的な達
成方法は、温度を１００℃にした状態で積層装置から積
層フィルムを除去し、かつ薄層の処理、即ち事後のアニ
ールに先立ち乾燥装置（真空状態にするか若しくは乾燥
したＮ２またはＡｒのような不活性雰囲気を含む乾燥器
）内に配置することにより行う。
上記の諸問題を克服づるため本発明は超伝導セラミック
材質の薄膜を積層装置内で基質上に積層しかつ当該積層
装置から薄膜を除去するかあるいは当該薄膜を大気にさ
らす前に水蒸気を通さない積層薄膜上に１層の材質を塗
布することから成る当該薄膜の保護方法を提供する。
さらに具体的な１局面に於いて本発明は酸素または周期
表の周期２から選択したその他の元素を含む材質である
超伝導セラミック材質の薄膜を保護する方法を提供づる
。この方法は当該薄膜を基質上に積層装置内でＷ４層し
かつ当該薄膜を積層装置から取り外すかあるいは人気に
ざらす前に水は通さないが酸素は通す１層の材質を当該
積層薄膜に塗布することからなる。
本発明は、望ましい形式として金属銀のその時点で連続
している被覆（≦１００ＯＡ）をＹＩ　Ｂａ２　Ｃｕ３
　ｏ７−１５のｉＪ膜がまだ真空積層状態にある間でか
つ積層後のアニールに先立ちこれを積層する。
その主な利点は次の通りである。
１）銀ｍ覆はＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−、のｉｌ膜を大気
への露出から保護しかつ超伝導特性のその後の劣化を防
止する。
Ａｇは、大気に２週問さらした後、ＹＢＣの超伝導特性
が維持出来る。同じ薄膜法のＡＱの被覆は同様に大気に
さらすと２４時間以内に劣化する。
２）銀被覆によってその後のアニール（必要な場合）に
Ｙ　　Ｂａ　　Ｃｕ３０７−δ内へあるいはその外部へ
の酸素の拡散が可能になり、正確な結晶構造と酸素の含
有量が得られる。
３）銀（比抵抗が小さい）によって Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−δｍ超伝ａＷおよびあらゆる外
部回路との電気的接触が良好になる。
４）銀は他の接点材料（プラチナやアルミニウム）等と
異なりＹＩ　Ｂａ２Ｃｕ３０７−６の？ＩＪＷＡと反応
しない。プラチナやアルミナは正に反応し、積層した状
態の薄層を酸素内で積層後にアニールを行うことが正確
な結晶性ならびに酸素の含有量を達成するために必要で
あり、その後、薄目は、分単位ではなく、日にち単位で
おこる分解に対しより安定状態になる。
プラスチック・エポキシ・キャプセル材料について調査
を行ったが、積層後のアニールの後に塗布することしか
出来ず、劣化の速度を著しく遅らせはしているが、これ
を排除するものではない。
その反応によって反応ゾーン内で超伝導が破壊される。
Ｙ　Ｂａ　Ｃｕ３０□−δの層を保護するための薄略図
である。
厚さがｂのＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−６のＩＦｉ２を真空
状態にした室内で低圧物理的積層法（即ちＲ１二または
直流マグネトロン・スパッタリング、電子ビーム積層、
分子ビーム・エビタクシあるいはイオン・ビーム・スパ
ッタリング）によって基１３１に積層する。Ｙ　Ｉ　Ｂ
　ａ　２　Ｃｕ　３０７−５の積層後でかつまだ真空状
態にある間に厚さＣの銀の薄ＩＩ！ｉ１３を適切な方法
（通常はスパッタリングまたは蒸着）によりＹ　　Ｂａ
　　Ｃｕ３０７−δの薄層上に積層する。このＹ１Ｂａ
２　ＣＬＪ３０７−６の薄層は、その後、薄層の処理あ
るいは事後のアニーリングに先立ち真空室から取り外す
ことが出来る。好ましい実施例に於いて銀のｉ［Ｊはイ
オン・ビーム・スパッタリングにより積層してより良い
薄層で力ターゲットのＹ　Ｉ　Ｂ　ａ　２　ＣＬｌ　３
０７−６組成物からＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−６の薄層を
形成する方法に関し以下に詳細に説明する。
Ｙ　　Ｂａ　　Ｃｕ３０７−δセラミック１２は、水冷
ベース１１上に実装しであるが、これをイオン・ガン１
７からのイオン・ビーム１６がターゲット１２に対し、
中央部に当該ターゲットの法線方向に対する角度θで衝
突するように位置決めする。
基質１４を基質ヒータ１５上に実装し、ターゲット１２
からの距ｌｉｄでターゲットに対する角度αに当該基質
を配し、イオン・ビームによりターゲットから出る材質
が基質１４に衝突するための正確な位置決めを行う。積
層至２０は回転ポンプ２４によりバックアップした拡散
ポンプ２３により真空状態にし、流量υ制御システム１
９により制御したアルゴン１８をイオン・ガン１７によ
り所要圧力で室内に導入する。シャッタ１３は基質１４
を横切る形で配置し、ターゲット１２がイオン・により
、所要積層温度に調節する。シャッタ１３を取り外し、
Ｙ　１Ｂ　ａ　２　Ｃｕ　３０７−５の基質１４に対す
る積層が始まる。シャッタ１３を積層終了時に基質上に
再び配置する。ベース１１は、形状が長方形で、かつ回
転可能であるため、銀のもう１つのターゲット３０をタ
ーゲット１２のいなくなった位置に移動することが出来
る。以上説明したのと同様の手順を次に採用し、超伝導
薄膜上に銀の層を積層する。
表　１　　　典型的な積層条件 積層位置　　　０＝６５〜８０゜ α＝０゜ ｄ＝５０〜１５０履 積層圧力　　　１．１０〜４．１Ｏ−４）−−ルイオン
電流　　　　　　２０〜１００１＾イオン電圧　　　　
　　８０〜１８００■スパッタリング用気体　アルゴン
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の保護薄膜の形態の絵図。 第２図は、本発明における積層装置の線図。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）超伝導セラミック材質の薄層を保護する方法で当
    該薄層を積層装置内で基質上に積層し、かつ当該薄層を
    積層装置から除去する、あるいは大気にさらす前に当該
    積層薄層上に水蒸気を通さない材質１層を塗布すること
    からなる方法。
  2. （２）酸素または周期表の周期２から選択した別の元素
    を含む超伝導セラミック材質の薄層を保護する方法で、
    当該薄層を積層装置内で基質上に積層し、かつ当該薄層
    を当該積層装置から除去する前、若しくは当該薄層を大
    気にさらす前に積層された薄層上に水は通さないが酸素
    は通す材質１層を塗布することからなる方法。
  3. （３）請求項１または２記載の方法であって、当該層が
    当該薄膜と電気的によく接触する方法。
  4. （４）請求項３記載の方法であって当該層が銀である方
    法。
  5. （５）請求項１〜４のいずれかに記載の方法であって、
    薄層および層の両方を蒸着法により、あるいはそれぞれ
    の材質のターゲットからスパッタリングすることにより
    、積層する方法。
  6. （６）請求項５記載の方法であって当該手法がイオン・
    ビームのスパッタリングから成る方法。
  7. （７）請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、
    当該セラミック材質の組成が Ａ＿ａＢ＿ｂＣｕ＿ｃＤ＿ｄであり、ここでＡは、希土
    類、Ｂは、周期表グループIIａから選んだ元素で、Ｄは
    、周期表周期２から選んだ元素である方法。
  8. （８）請求項７に記載の方法、但しＡがイットリウム、
    エルビウム、ホルミウム、デスプロシウムまたはランタ
    ンであって、及び／又はＢは、バリウム、カルシウムま
    たはストロンチウムであって、及び／又はＤが酸素、窒
    素またはフッ素である方法。
  9. （９）請求項８に記載の方法であって当該材質がイット
    リウム、バリウム、銅酸化物である方法。
  10. （１０）請求項９に記載の方法であって、当該材質の化
    学量的組成がＹ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δで
    ある方法。
  11. （１１）請求項１〜１０のいずれかに記載の方法であっ
    て、次に当該薄膜にアニーリングを行う方法。
  12. （１２）添付の図面を引用して、実質的に説明したとこ
    ろにより超伝導薄膜を保護する方法。
  13. （１３）請求項１〜１２のいずれかに記載した方法によ
    って製造した超伝導薄層。
  14. （１４）請求項１３に記載した薄層を含む電気コンポー
    ネントまたは集積回路。
  15. （１５）請求項１に記載した方法を実施するための装置
    であって、当該装置は、真空化が可能な室、超伝導材質
    の第１ターゲット、水蒸気を通さない保護層を超伝導材
    質上に形成する第２ターゲットならびに第１および第２
    ターゲットから順次基質上に材質をスパッタリング、ま
    たは蒸着する手段からなる装置。
JP63323169A 1987-12-23 1988-12-21 超伝導薄膜 Pending JPH01224205A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8730062A GB2213838A (en) 1987-12-23 1987-12-23 Environmental protection of superconducting thin films
GB8730062 1987-12-23

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JPH01224205A true JPH01224205A (ja) 1989-09-07

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JP63323169A Pending JPH01224205A (ja) 1987-12-23 1988-12-21 超伝導薄膜

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EP (1) EP0323003A3 (ja)
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GB (1) GB2213838A (ja)

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Also Published As

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EP0323003A3 (en) 1989-08-23
GB8730062D0 (en) 1988-02-03
EP0323003A2 (en) 1989-07-05
GB2213838A (en) 1989-08-23

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