JPH01275434A - 酸化物高温超電導膜の製造法 - Google Patents
酸化物高温超電導膜の製造法Info
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- JPH01275434A JPH01275434A JP63102922A JP10292288A JPH01275434A JP H01275434 A JPH01275434 A JP H01275434A JP 63102922 A JP63102922 A JP 63102922A JP 10292288 A JP10292288 A JP 10292288A JP H01275434 A JPH01275434 A JP H01275434A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、ビスマス（Ｂｉ）、ストロンチウム（Ｓｒ
）、カルシウム（Ｃａ）および銅（Ｃｕ）より構成され
た超電導酸化物膜に関し、より詳細には、高温で超電導
特性を示す複合酸化物膜を再現性よく形成することがで
きるＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物膜の製造法
に関する。
）、カルシウム（Ｃａ）および銅（Ｃｕ）より構成され
た超電導酸化物膜に関し、より詳細には、高温で超電導
特性を示す複合酸化物膜を再現性よく形成することがで
きるＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物膜の製造法
に関する。
［従来の技術］
超電導材料は、臨界温度Ｔｃ、臨界磁ｊ：、Ｈｃ。
臨界電流Ｊｃの臨界値以下の条件で、電気抵抗がゼロに
なる性質（超電導状態）を示す材料である。
なる性質（超電導状態）を示す材料である。
９０に程度の温度で超電導性を示す酸化物セラミックス
として、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の複合酸。
として、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の複合酸。
化物が知られている。さらに、最近では、７５〜１０５
に前後のＴｃを示す複合酸化物として、Ｂ ｉ −８ｒ
−Ｃａ−Ｃｕ系超電導セラミックスが発見されている。
に前後のＴｃを示す複合酸化物として、Ｂ ｉ −８ｒ
−Ｃａ−Ｃｕ系超電導セラミックスが発見されている。
このＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系に比べて安定性に優れ、水分などの外部環境に対して
も強い耐性を有する。
系に比べて安定性に優れ、水分などの外部環境に対して
も強い耐性を有する。
これらの酸化物高温超電導膜は、線状、テープ状の超電
導体として、高磁界用超電導マグネット、−超電導電力
貯蔵などの強電分野から、各種のクライオエレクトロニ
クス素子などの弱電機器、さらに、磁気シールド用のシ
ート材料などの広範な分野での利用が期待されているも
のである。
導体として、高磁界用超電導マグネット、−超電導電力
貯蔵などの強電分野から、各種のクライオエレクトロニ
クス素子などの弱電機器、さらに、磁気シールド用のシ
ート材料などの広範な分野での利用が期待されているも
のである。
［発明が解決しようとする課題］
優れた特性を示すＢ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導体に
は、超電導遷移終了点（以後、Ｔｅｎｄと；己す）が、
１０５にの高温相と７５〜８５にの低温相が存在するこ
とが知られている。しかしながら、好ましい高温相を単
一相として得ること、および高温相に単一相比すること
が極めて困難である。また、高温相の体積分率を向上さ
せてｎｄ Ｔｏ が１００に前後の焼結体あるいは薄膜を得るこ
とができる方法が報告されているが（昭和６３年３月１
５日付日本工業新聞１５面）、その再現性は良好ではな
く、数多くの作製したサンプルのうち極く少数のものの
みが、高温のＴｅｎｄを示しているにすぎない。
は、超電導遷移終了点（以後、Ｔｅｎｄと；己す）が、
１０５にの高温相と７５〜８５にの低温相が存在するこ
とが知られている。しかしながら、好ましい高温相を単
一相として得ること、および高温相に単一相比すること
が極めて困難である。また、高温相の体積分率を向上さ
せてｎｄ Ｔｏ が１００に前後の焼結体あるいは薄膜を得るこ
とができる方法が報告されているが（昭和６３年３月１
５日付日本工業新聞１５面）、その再現性は良好ではな
く、数多くの作製したサンプルのうち極く少数のものの
みが、高温のＴｅｎｄを示しているにすぎない。
この発明は上述の背景に基づきなされたものでｎｄ
あり、その目的とするところは、Ｔ １００Ｋ前後
の超電導特性を示すＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸
化物膜を再現性よ（形成することができる製造方法を提
供することである。
の超電導特性を示すＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸
化物膜を再現性よ（形成することができる製造方法を提
供することである。
〔課題を解決するための手段］
上記の課題は、成膜工程の初期に少なくとも一度、基材
側の一部膜を半溶融状態にし、その後に、所定の温度に
降温しその温度域で、更に、膜形成を実施するこの発明
による酸化物高温超電導膜の製造方法により達成される
。
側の一部膜を半溶融状態にし、その後に、所定の温度に
降温しその温度域で、更に、膜形成を実施するこの発明
による酸化物高温超電導膜の製造方法により達成される
。
すなわち、この発明の製造方法は、ビスマス、ストロン
チウム、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物
の膜を基材表面に形成して超電導膜を製造する方法であ
って、 基材表面にその複合酸化物膜を形成する工程の少なくと
初期に、基材表面温度を、基材側の膜の複合酸化物が半
溶融する高温範囲、好ましくは、７５０℃を超えかつ８
５０℃以下の温度範囲に保持し、 次いで、基材表面温度を、エピタキシー成長可能な温度
範囲、好ましくは６５０℃以上７５０℃以下の温度範囲
に降温しその温度域で、所望の厚みの膜を得るために必
要な時間保持して膜形成を完了することを特徴とするも
のである。
チウム、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物
の膜を基材表面に形成して超電導膜を製造する方法であ
って、 基材表面にその複合酸化物膜を形成する工程の少なくと
初期に、基材表面温度を、基材側の膜の複合酸化物が半
溶融する高温範囲、好ましくは、７５０℃を超えかつ８
５０℃以下の温度範囲に保持し、 次いで、基材表面温度を、エピタキシー成長可能な温度
範囲、好ましくは６５０℃以上７５０℃以下の温度範囲
に降温しその温度域で、所望の厚みの膜を得るために必
要な時間保持して膜形成を完了することを特徴とするも
のである。
この発明の好ましい態様において、膜形成完了後に、そ
の膜を酸素気流中で８７０〜８９０℃の温度で１０分〜
２時間ア′ニール処理することができる。
の膜を酸素気流中で８７０〜８９０℃の温度で１０分〜
２時間ア′ニール処理することができる。
この発明の好ましい態様において、ビスマス、ストロン
チウム、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物
の原子濃度比Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕを、１：１：２：
２から１：１：０．５：０．５の範囲にすることができ
る。
チウム、カルシウムおよび銅より構成された複合酸化物
の原子濃度比Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕを、１：１：２：
２から１：１：０．５：０．５の範囲にすることができ
る。
以下、この発明をより詳細に説明する。
複合酸化物膜の形成
この発明の製造法は、ビスマス、ストロンチウム、カル
シウムおよび銅より構成された複合酸化物の膜を基材表
面に形成して超電導膜を製造する方法であって、基材表
面にその膜を形成する工程の少なくとも初期に、基材表
面温度を、基材側の一部膜の複合酸化物が半溶融する温
度範囲に保持される。
シウムおよび銅より構成された複合酸化物の膜を基材表
面に形成して超電導膜を製造する方法であって、基材表
面にその膜を形成する工程の少なくとも初期に、基材表
面温度を、基材側の一部膜の複合酸化物が半溶融する温
度範囲に保持される。
複合酸化物膜の基材上への形成は、種々の方法で実施す
ることができ、原子濃度比が所定値になる膜が得られる
限り、任意の方法を採用することができる。その様な方
法として、例えば、蒸若法、スパッタ法、ＣＶＤ法、溶
液スプレー法などがあり、適宜選択できる。複合酸化物
膜の膜厚は、目的に応じて適宜変更できるが、例えば、
数千オングストローム（Ａ）から数十μｍである。
ることができ、原子濃度比が所定値になる膜が得られる
限り、任意の方法を採用することができる。その様な方
法として、例えば、蒸若法、スパッタ法、ＣＶＤ法、溶
液スプレー法などがあり、適宜選択できる。複合酸化物
膜の膜厚は、目的に応じて適宜変更できるが、例えば、
数千オングストローム（Ａ）から数十μｍである。
ｎｄ
膜の原子濃度比は、例えば、高温のＴ 相が高い体
積分率で生成されるような良好な超電導特性が得られる
ように選択することができ、好ましいその比は、Ｂｉ：
Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの割合で、１：１：２：２〜１：１：
０．５：０．５、より好ましくは、１：１：１：０．５
の近傍である。
積分率で生成されるような良好な超電導特性が得られる
ように選択することができ、好ましいその比は、Ｂｉ：
Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの割合で、１：１：２：２〜１：１：
０．５：０．５、より好ましくは、１：１：１：０．５
の近傍である。
酸化物原料の化合物の種類などは、膜形成法などにより
合目的的に選択することが望ましい。
合目的的に選択することが望ましい。
この発明において用いられる基材は、超電導膜との反応
性が小さくて超電導相を破壊することがなく、その膜と
の密着性が高いものが好ましく、例えば、ＡＩ ＯＢ
ｅｄ、ＭｇＯ，ＺｒＯ２，２３ゝ Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２０５などの酸化物セラミックス、Ｔｉ
Ｎ５ＺｒＮ、ＴｉＣなどの非酸化物セラミックス、銅、
ニッケル、銀、金、白金などの貴金属、これらを主成分
とする合金などがある。基材表面は、必要に応じて、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）などの貴金属もし
くは、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（２「）などの活
性金属の単体あるいは合金の薄膜を基材表面に被覆する
などの処理に付すことができる。基材の形状は、配向結
晶化が可能な実質的に平面を有するものであれば、いず
れの形状でもよいが、長尺物が好ましく、例えば、テー
プ状、線状である。
性が小さくて超電導相を破壊することがなく、その膜と
の密着性が高いものが好ましく、例えば、ＡＩ ＯＢ
ｅｄ、ＭｇＯ，ＺｒＯ２，２３ゝ Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２０５などの酸化物セラミックス、Ｔｉ
Ｎ５ＺｒＮ、ＴｉＣなどの非酸化物セラミックス、銅、
ニッケル、銀、金、白金などの貴金属、これらを主成分
とする合金などがある。基材表面は、必要に応じて、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）などの貴金属もし
くは、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（２「）などの活
性金属の単体あるいは合金の薄膜を基材表面に被覆する
などの処理に付すことができる。基材の形状は、配向結
晶化が可能な実質的に平面を有するものであれば、いず
れの形状でもよいが、長尺物が好ましく、例えば、テー
プ状、線状である。
この発明において、基材表面への膜形成工程の初期に少
なくとも一度、基材表面温度を、基材側の一部膜の複合
酸化物が半溶融する高温領域に保持される。
なくとも一度、基材表面温度を、基材側の一部膜の複合
酸化物が半溶融する高温領域に保持される。
この発明において、高温領域の基材表面温度は、酸化物
組成、所望の特性、基材の種類などに応じて適宜選択さ
れるが、少なくとも複合酸化物が半溶融状態になる温度
である。例えば、７５０℃を超えかつ８５０℃以下、好
ましくは、７９０℃〜８３０℃である。
組成、所望の特性、基材の種類などに応じて適宜選択さ
れるが、少なくとも複合酸化物が半溶融状態になる温度
である。例えば、７５０℃を超えかつ８５０℃以下、好
ましくは、７９０℃〜８３０℃である。
この発明における基材表面温度を高温領域とする時期は
、膜形成工程の初期である。ここで「初期」とは、相対
的であり、高温領域の時間、回数などは適宜選択変更す
ることができる。例えば、膜形成工程の最初は、低温で
あり、次いで高温にして初期高温処理を実施することが
でき、また、最初から高温にして初期高温処理を実施す
名ことができ、さらに、高温と低温とを繰り返して初期
高温処理を実施することができる。高温領域の保持時間
は、成膜速度により異なるが、好ましくは、半溶融層の
厚みが２０００〜５０００オングストロームになるまで
の時間である。
、膜形成工程の初期である。ここで「初期」とは、相対
的であり、高温領域の時間、回数などは適宜選択変更す
ることができる。例えば、膜形成工程の最初は、低温で
あり、次いで高温にして初期高温処理を実施することが
でき、また、最初から高温にして初期高温処理を実施す
名ことができ、さらに、高温と低温とを繰り返して初期
高温処理を実施することができる。高温領域の保持時間
は、成膜速度により異なるが、好ましくは、半溶融層の
厚みが２０００〜５０００オングストロームになるまで
の時間である。
初期高温処理後に、この発明の製造法において、基材表
面温度を、エピタキシー成長可能な温度範囲、好ましく
は６５０℃以上７５０℃以下の温度範囲に降温しその温
度域で、所望の厚みの膜を得るために必要な時間保持し
て膜形成を完了する。
面温度を、エピタキシー成長可能な温度範囲、好ましく
は６５０℃以上７５０℃以下の温度範囲に降温しその温
度域で、所望の厚みの膜を得るために必要な時間保持し
て膜形成を完了する。
この発明において、低温領域の基材表面温度は、酸化物
組成、所望の特性、基材の種類などに応じて適宜選択さ
れる。例えば、６５０℃〜７５０℃以下、好ましくは、
７００℃〜７４０℃である。
組成、所望の特性、基材の種類などに応じて適宜選択さ
れる。例えば、６５０℃〜７５０℃以下、好ましくは、
７００℃〜７４０℃である。
この発明における基材表面温度を低温領域にする時期は
、初期高温処理後である。低温領域であれば、その温度
範囲内での変動は許容される。
、初期高温処理後である。低温領域であれば、その温度
範囲内での変動は許容される。
低温領域の保持時間は、成膜速度により異なり、所定の
厚みの膜が形成されるまでの時間である。
厚みの膜が形成されるまでの時間である。
必要に応じて、基材上へ形成された複合酸化物膜は、次
いで熱処理される。この態様において熱処理により、よ
り安定化されかつより高いｎｄ Ｔｃ 、を得ることができる。
いで熱処理される。この態様において熱処理により、よ
り安定化されかつより高いｎｄ Ｔｃ 、を得ることができる。
膜の熱処理条件について、良好な超電導特性が得られる
ように、前処理、加熱速度、加熱温度、加熱雰囲気、加
熱時間、冷却速度などが選択される。好ましい熱処理は
、膜形成完了後に、その膜を酸素気流中で８７０〜８９
０℃の温度で１０分〜２時間アニール処理することであ
る。酸素以外に窒素ガス、ヘリウム、アルゴンなどの不
活性ガスを加えることもできる。
ように、前処理、加熱速度、加熱温度、加熱雰囲気、加
熱時間、冷却速度などが選択される。好ましい熱処理は
、膜形成完了後に、その膜を酸素気流中で８７０〜８９
０℃の温度で１０分〜２時間アニール処理することであ
る。酸素以外に窒素ガス、ヘリウム、アルゴンなどの不
活性ガスを加えることもできる。
この発明により得られる酸化物高温超電導膜は、良好な
超電導性を示し、種々の超電導材料とじて利用すること
ができる。
超電導性を示し、種々の超電導材料とじて利用すること
ができる。
［作 用］
上記のように構成されたこの発明の高温超電導膜の製造
法のメカニズムを、この発明のより良い理解のために説
明する。従って、以下は、この発明の範囲を限定するも
のではない。
法のメカニズムを、この発明のより良い理解のために説
明する。従って、以下は、この発明の範囲を限定するも
のではない。
この発明の方法においては、膜形成工程の初期に、基材
表面温度が、複合酸化物が半溶融する高温度領域に保持
される。この様に高温域に昇温保持されることにより、
基材表面近傍の膜では、Ｃｕ濃度が低く、原子濃度比Ｂ
ｉ：Ｓｒ：Ｃａが、１：１：１に近い組成を有し、半透
明の半溶融状態の層が形成される。
表面温度が、複合酸化物が半溶融する高温度領域に保持
される。この様に高温域に昇温保持されることにより、
基材表面近傍の膜では、Ｃｕ濃度が低く、原子濃度比Ｂ
ｉ：Ｓｒ：Ｃａが、１：１：１に近い組成を有し、半透
明の半溶融状態の層が形成される。
この半溶融層が、更に上層の酸化物の結晶化における核
（もしくは、種）となって、超電導特性にとって好まし
い酸化物膜が、高温保持後の低温域に降温保持されるこ
とにより、エピタキシー成長的に形成される。すなわち
、Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物の結晶は、Ｃ
軸に比べてａ１ｂ軸が短い正方晶系であると考えられ、
半溶融層が核となったエピタキシー成長により、膜内の
複合酸化物結晶がＣ軸配向し、その結晶軸のＣ軸が基材
平面に実質的に垂直になると考えられるからである。エ
ピタキシー成長的に形成された膜内では、原子がａ−ｂ
軸面に平行、換言すれば、Ｃ軸に垂直に配列し、電流は
ａ−ｂ軸面に平行、（Ｃ軸に垂直）に流れると考えられ
、こえは、超電導特性にとって好ましい。
（もしくは、種）となって、超電導特性にとって好まし
い酸化物膜が、高温保持後の低温域に降温保持されるこ
とにより、エピタキシー成長的に形成される。すなわち
、Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物の結晶は、Ｃ
軸に比べてａ１ｂ軸が短い正方晶系であると考えられ、
半溶融層が核となったエピタキシー成長により、膜内の
複合酸化物結晶がＣ軸配向し、その結晶軸のＣ軸が基材
平面に実質的に垂直になると考えられるからである。エ
ピタキシー成長的に形成された膜内では、原子がａ−ｂ
軸面に平行、換言すれば、Ｃ軸に垂直に配列し、電流は
ａ−ｂ軸面に平行、（Ｃ軸に垂直）に流れると考えられ
、こえは、超電導特性にとって好ましい。
［発明の効果］
この発明により次の効果を得ることができる。
（イ） この請求項１記載の製造法により、ｎｄ
Ｔ、 １００Ｋ前後の超電導特性を示し、Ｃ軸
−配向性、緻密性、平面平滑性に優れたＢ１−５ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物膜を再現性よく形成すること
ができ、更に、大きな臨界電流ＪｃをＨする超電導酸化
物膜を期待することができる。
−配向性、緻密性、平面平滑性に優れたＢ１−５ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ系超電導酸化物膜を再現性よく形成すること
ができ、更に、大きな臨界電流ＪｃをＨする超電導酸化
物膜を期待することができる。
（ロ） この請求項２記載の製造法では、熱処理ｎｄ
により、より安定化されかつより高いＴ を得るこ
とができる。
とができる。
（ハ） この請求項３記載の製造法では、より確実に半
溶融状態の層を形成することができ、この半溶融層が、
更に上層の酸化物の結晶化における核（もしくは、種）
となって、超電導特性にとって好ましい酸化物膜を形成
させることができる。
溶融状態の層を形成することができ、この半溶融層が、
更に上層の酸化物の結晶化における核（もしくは、種）
となって、超電導特性にとって好ましい酸化物膜を形成
させることができる。
（ニ） 請求項４記載の製造法では、より確実にエピタ
キシー成長を促進して、複合酸化物結晶をＣ軸配向させ
、超電導特性にとって好ましい酸化物膜とすることがで
きる。
キシー成長を促進して、複合酸化物結晶をＣ軸配向させ
、超電導特性にとって好ましい酸化物膜とすることがで
きる。
（ホ） 請求項５記載の製造法により、組成が最ｎｄ
適化され、Ｔ が１１０Ｋに近い超電導体を得るこ
とが可能になる。
とが可能になる。
（へ） 請求項６記載の製造法により、界面エネルギー
を低くすることができる。従って、半溶融層が基板によ
く濡れ均一に拡がるため、平滑な超電導膜を得ることが
できる。更に、基材と半溶融層間の好ましからざる界面
反応を抑制することができる。
を低くすることができる。従って、半溶融層が基板によ
く濡れ均一に拡がるため、平滑な超電導膜を得ることが
できる。更に、基材と半溶融層間の好ましからざる界面
反応を抑制することができる。
［実施例］
この発明を実施例により具体的に説明するが、この発明
はこの例に限定されるものではない。
はこの例に限定されるものではない。
実施例１
マグネトロンスパッタを使用し、組成りｉ二Ｓｒ：Ｃａ
：Ｃｕ−１，３：１：１：１．５の焼結ターゲットをＡ
「ガスでスパッタし、（１００）ＭｇＯ単結晶基板上に
成膜した。スパッタガス圧力は、３ Ｘ １０ ’Ｔｏ
ｒｒであった。
：Ｃｕ−１，３：１：１：１．５の焼結ターゲットをＡ
「ガスでスパッタし、（１００）ＭｇＯ単結晶基板上に
成膜した。スパッタガス圧力は、３ Ｘ １０ ’Ｔｏ
ｒｒであった。
成膜開始３０分間は、基板温度を７４０℃に保持し、３
０分経過後に８００℃に昇温し、半溶融状態の層を形成
保持した。その後、再度、降温して７４０℃に保持し１
時間で成膜を完了した。得られた膜厚は、約２μｍであ
り、この膜は、このｎｄ 状態で７ ７０にの超電導特性を示した。
０分経過後に８００℃に昇温し、半溶融状態の層を形成
保持した。その後、再度、降温して７４０℃に保持し１
時間で成膜を完了した。得られた膜厚は、約２μｍであ
り、この膜は、このｎｄ 状態で７ ７０にの超電導特性を示した。
得られた酸化膜を、酸素気流中、８７５℃で３０分間ア
ニーリング処理を施した。得られた酸化物膜の温度Ｔと
電気抵抗率Ｒとの関係を示すグラフを第１図に示す。こ
の図より、アニーリングｎｄ 処理後の酸化膜は、Ｔ １００Ｋの高温超電４特
性を有することがわかる。
ニーリング処理を施した。得られた酸化物膜の温度Ｔと
電気抵抗率Ｒとの関係を示すグラフを第１図に示す。こ
の図より、アニーリングｎｄ 処理後の酸化膜は、Ｔ １００Ｋの高温超電４特
性を有することがわかる。
この高温超電導膜は、黒色であり、Ｘ線回折分析、およ
び走査型電子顕微鏡観察の結果、著しくＣ軸に配向し、
緻密かつ平面平滑性に優れたものであった。
び走査型電子顕微鏡観察の結果、著しくＣ軸に配向し、
緻密かつ平面平滑性に優れたものであった。
実施例２
高温域に保持する時期を、成膜開始と同時にし、開始後
３０分間初期高温保持を行ったこと以外、実施例１と同
様に実施した。
３０分間初期高温保持を行ったこと以外、実施例１と同
様に実施した。
ｎｄ
得られた超電導膜は、Ｔ ＬＯＯＫの高温超電導
特性を示し、かつ著しくＣ軸に配向し、緻密、平面平滑
性に優れたものであった。
特性を示し、かつ著しくＣ軸に配向し、緻密、平面平滑
性に優れたものであった。
実施例３
Ｍｇ０単結晶基材に金（Ａｕ）を約３００オングストロ
ーム蒸着したこと以外、実施例１と同様に実施した。得
られたＨ４電膜は、広い面積にわｎｄ たり平滑性に極めて優れ、Ｔ １０３にの高温超
電動特性を示していることがわかった。
ーム蒸着したこと以外、実施例１と同様に実施した。得
られたＨ４電膜は、広い面積にわｎｄ たり平滑性に極めて優れ、Ｔ １０３にの高温超
電動特性を示していることがわかった。
比較例
初期高温保持を行墳フなかったこと以外、実施例１と同
様に実施した。
様に実施した。
得られた酸化物膜の温度Ｔと電気抵抗率Ｒとの関係を示
すグラフを第１図に示す。この図より、ｎｄ 得られた超電導膜は、Ｔ ６３にの低温超電導特
性を示すに過ぎなかった。
すグラフを第１図に示す。この図より、ｎｄ 得られた超電導膜は、Ｔ ６３にの低温超電導特
性を示すに過ぎなかった。
第１図は、実施例１および比較例で得られた酸化物膜の
温度Ｔと電気抵抗率Ｒとの関係を示すグラフである。 出願人代理人 佐 藤 −雄
温度Ｔと電気抵抗率Ｒとの関係を示すグラフである。 出願人代理人 佐 藤 −雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ビスマス、ストロンチウム、カルシウムおよび銅よ
り構成された複合酸化物の膜を基材表面に形成して超電
導膜を製造する方法であって、基材表面に該膜を形成す
る工程の初期に、基材表面温度を、基材側の膜の複合酸
化物が半溶融する高温度領域に保持し、次いで、基材表
面温度を、エピタキシー成長可能な温度範囲に降温しそ
の温度域で、所望の厚みの膜を得るために必要な時間保
持して膜形成を完了することを特徴とする酸化物高温超
電導膜の製造法。 ２、膜形成完了後に、該膜を酸素気流中で ８７０〜８９０℃の温度で１０分〜２時間アニール処理
する請求項１記載の製造法。 ３、初期の基材表面温度を、７５０℃を超えかつ８５０
℃以下の温度範囲に維持する請求項１記載の製造法。 ４、降温された基材表面温度を、６５０℃以上７５０℃
以下の温度範囲に維持する請求項１記載の製造法。 ５、ビスマス、ストロンチウム、カルシウムおよび銅よ
り構成された複合酸化物の原子濃度比Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ
：Ｃｕが、１：１：２：２〜１：１：０．５：０．５で
ある請求項１記載の製造法。 ６、基材表面に、予め貴金属または活性金属の単体もし
くは合金の薄膜が設けられた請求項１記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102922A JPH01275434A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 酸化物高温超電導膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102922A JPH01275434A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 酸化物高温超電導膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01275434A true JPH01275434A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=14340347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63102922A Pending JPH01275434A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 酸化物高温超電導膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01275434A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238313A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超電導体の製造方法 |
| JPH054897A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-14 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導膜及びその製造方法 |
| JPH05254995A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-10-05 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる多層膜、及びその製造方法 |
| US5635456A (en) * | 1993-04-01 | 1997-06-03 | American Superconductor Corporation | Processing for Bi/Sr/Ca/Cu/O-2223 superconductors |
| US6194352B1 (en) | 1994-01-28 | 2001-02-27 | American Superconductor Corporation | Multifilament composite BSCCO oxide superconductor |
| US6284712B1 (en) | 1993-04-01 | 2001-09-04 | Alexander Otto | Processing of oxide superconductors |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63102922A patent/JPH01275434A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238313A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超電導体の製造方法 |
| JPH054897A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-14 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導膜及びその製造方法 |
| JPH05254995A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-10-05 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる多層膜、及びその製造方法 |
| US5635456A (en) * | 1993-04-01 | 1997-06-03 | American Superconductor Corporation | Processing for Bi/Sr/Ca/Cu/O-2223 superconductors |
| US6284712B1 (en) | 1993-04-01 | 2001-09-04 | Alexander Otto | Processing of oxide superconductors |
| US6436876B1 (en) | 1993-04-01 | 2002-08-20 | American Superconductor Corporation | Processing of oxide superconductors |
| US6194352B1 (en) | 1994-01-28 | 2001-02-27 | American Superconductor Corporation | Multifilament composite BSCCO oxide superconductor |
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