JPH01293581A - 超電導素子の製造方法 - Google Patents
超電導素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH01293581A JPH01293581A JP63124516A JP12451688A JPH01293581A JP H01293581 A JPH01293581 A JP H01293581A JP 63124516 A JP63124516 A JP 63124516A JP 12451688 A JP12451688 A JP 12451688A JP H01293581 A JPH01293581 A JP H01293581A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- constriction
- thickness
- ion beam
- etching
- 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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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は磁気センサーなどの超電導素子の製造ツノ法に
関する。
関する。
（１１）従来の技術
最近、Ｙ Ｂ ａｔｃｕｓｏ 、−ｌ；で代表きれる酸
化物超電導材料が出現し、超１ｔ４産業が活発化してい
る。その１つのテーマは磁気浮」−車両、無損失電力伝
送や電力貯蔵などの電力分野であり、他のテーマとして
は５ＱＵＩＤ素子や磁気センサーなどの各種の超電導素
子分野である。
化物超電導材料が出現し、超１ｔ４産業が活発化してい
る。その１つのテーマは磁気浮」−車両、無損失電力伝
送や電力貯蔵などの電力分野であり、他のテーマとして
は５ＱＵＩＤ素子や磁気センサーなどの各種の超電導素
子分野である。
後者の一例として代表的な超電導悪気センサーを第４図
に示す、この図において、（１）はアルミナなどの絶縁
性基板、（２）は該基板（１）上に配置された超電導体
で、両端に幅広の電極部（３）（３）が、中央部には幅
狭のくびれ部（４）が設けられている。この超電導体（
２）の厚みは約１０μ−１くびれ部（４）の幅も約１０
μｍで、このくびれ部（４）は他の個所より結合状態が
不安定で磁気的な影響を受は易く、超電導磁気センサー
として機能する。
に示す、この図において、（１）はアルミナなどの絶縁
性基板、（２）は該基板（１）上に配置された超電導体
で、両端に幅広の電極部（３）（３）が、中央部には幅
狭のくびれ部（４）が設けられている。この超電導体（
２）の厚みは約１０μ−１くびれ部（４）の幅も約１０
μｍで、このくびれ部（４）は他の個所より結合状態が
不安定で磁気的な影響を受は易く、超電導磁気センサー
として機能する。
（ハ）発明が解決しようとする課題
ところが超電導磁気センサーとして充分な機能を果たす
為には上記した形状の弱結合部は寸法的に大き過ぎ、感
度を上げるにはより結合状態の弱い結合部が必要である
。結合状態を弱いものとするには、弱結合部、即ちくび
れ部（４）の断面積を小きいものとする方法が最も一般
的であるが、所定の精度で再現性良くくびれ部（４）を
形成するには現在の加工方法では上記した寸法が限度で
、これより小さくすることは困難である。
為には上記した形状の弱結合部は寸法的に大き過ぎ、感
度を上げるにはより結合状態の弱い結合部が必要である
。結合状態を弱いものとするには、弱結合部、即ちくび
れ部（４）の断面積を小きいものとする方法が最も一般
的であるが、所定の精度で再現性良くくびれ部（４）を
形成するには現在の加工方法では上記した寸法が限度で
、これより小さくすることは困難である。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明はこのような課題を解決すべく為されたものであ
って、超電導バルク体を切削研摩して超電導細条を得、
その超電導細条の中央部に他の個所より幅狭のくびれ部
を形成すると共に、そのくびれ部の上面からイオンビー
ムを用いてエツチングして該くびれ部の厚みを薄くして
弱結合部を形成するものである。
って、超電導バルク体を切削研摩して超電導細条を得、
その超電導細条の中央部に他の個所より幅狭のくびれ部
を形成すると共に、そのくびれ部の上面からイオンビー
ムを用いてエツチングして該くびれ部の厚みを薄くして
弱結合部を形成するものである。
（ホ）作用
本発明は、くびれ部の上面からエネルギービームを用い
てエツチングしているので、高精度で弱結合部を極めて
薄いものとすることができる。
てエツチングしているので、高精度で弱結合部を極めて
薄いものとすることができる。
（へ）実施例
第１図は本発明の第１の工程を示したもので、アルミナ
などの絶縁性基板（１０）の表面に超電導細条（１１〉
を配置している。この超電導細条（１１）としては、最
近脚光を浴びているＹＢａ、ＣｕｊＯ，−８で代表され
る酸化物超電導材料のバルク体を用い、それを切削研摩
して厚さ１０μｍとし、この薄片を長さ２ｍｍ程度、幅
約１ ａｓｓに加工して得たものを基板（ｌＯ）に接着
している。超電導素子としてはこの超電導細条（１１）
の厚みは更に薄い、例えば２〜３μｍ程度が好ましいの
ではあるが、再現性良く得られる切削加工精度からこの
オーダが限度である。
などの絶縁性基板（１０）の表面に超電導細条（１１〉
を配置している。この超電導細条（１１）としては、最
近脚光を浴びているＹＢａ、ＣｕｊＯ，−８で代表され
る酸化物超電導材料のバルク体を用い、それを切削研摩
して厚さ１０μｍとし、この薄片を長さ２ｍｍ程度、幅
約１ ａｓｓに加工して得たものを基板（ｌＯ）に接着
している。超電導素子としてはこの超電導細条（１１）
の厚みは更に薄い、例えば２〜３μｍ程度が好ましいの
ではあるが、再現性良く得られる切削加工精度からこの
オーダが限度である。
第２の工程は、超電導細条（１１）の中央部を側面から
、レーザー或いは超音波を用いてエツチングして該超電
導細条（１１）の両端部に位置する電極部（１２０１２
）より幅狭のくびれ部（１３）を形成するところにある
（第２図）、このくびれ部（１３）の幅も加工精度の関
係から１０μ…程度が限度である。
、レーザー或いは超音波を用いてエツチングして該超電
導細条（１１）の両端部に位置する電極部（１２０１２
）より幅狭のくびれ部（１３）を形成するところにある
（第２図）、このくびれ部（１３）の幅も加工精度の関
係から１０μ…程度が限度である。
本発明の第３の工程は、第３図に示す如く、アルゴンの
イオンビーム（１４）をくびれ部（１３）に照射して該
くびれ部（１３）を表面からエツチングし、その厚みを
２〜３μｍ程度にするところにある。この時のイオンビ
ーム（１４）は、加速電圧１０００Ｖのものが用いられ
、その時のエンチングレートは約４００人／ｗｉｎであ
る。従って当初、１ｏＩｌ１１１の厚みがあったくびれ
部（１３）に２００分程鹿のイオンビームエンチングを
施すことに依って、くびれ部（１３）を所望の２〜３μ
−の厚みとすることができる。
イオンビーム（１４）をくびれ部（１３）に照射して該
くびれ部（１３）を表面からエツチングし、その厚みを
２〜３μｍ程度にするところにある。この時のイオンビ
ーム（１４）は、加速電圧１０００Ｖのものが用いられ
、その時のエンチングレートは約４００人／ｗｉｎであ
る。従って当初、１ｏＩｌ１１１の厚みがあったくびれ
部（１３）に２００分程鹿のイオンビームエンチングを
施すことに依って、くびれ部（１３）を所望の２〜３μ
−の厚みとすることができる。
ここでくびれ部（１３）のエツチングにイオンビーム（
１４〉が適していることについて考察を加える。
１４〉が適していることについて考察を加える。
超音波やレーザーを用いたエンチングは何れも超音波や
レーザーが持っているエネルギーに依って被エツチング
材が加熱きれ、その熱に依って被エツチング材が溶融さ
れ、その結果、被エツチング材がエツチングされている
ので、エツチング端面には熱に依る変質部が残存してい
る。この熱変質部が幅狭のくびれ部（１３〉に存在する
と、そこでの弱結合の状態が不安定となり、超電導素子
として安定な特性が得にくい、特に酸化物超電導体の場
合、最終的なアニール処理が超電導特性に大きな影響を
与えることから、くびれ部（１３）の最終的な微妙な厚
み制御にこのような熱エツチングを用いること好ましい
方法ではない。
レーザーが持っているエネルギーに依って被エツチング
材が加熱きれ、その熱に依って被エツチング材が溶融さ
れ、その結果、被エツチング材がエツチングされている
ので、エツチング端面には熱に依る変質部が残存してい
る。この熱変質部が幅狭のくびれ部（１３〉に存在する
と、そこでの弱結合の状態が不安定となり、超電導素子
として安定な特性が得にくい、特に酸化物超電導体の場
合、最終的なアニール処理が超電導特性に大きな影響を
与えることから、くびれ部（１３）の最終的な微妙な厚
み制御にこのような熱エツチングを用いること好ましい
方法ではない。
一方、イオンビームエツチングは熱に依るエツチングで
はなく、イオンビームが持っているユーネルギーで直接
技工７チング材の原子を飛ばずことに依って工７チング
しているので、レーデ−を用いる方法に比べ、熱影響を
受けることが少ない。
はなく、イオンビームが持っているユーネルギーで直接
技工７チング材の原子を飛ばずことに依って工７チング
しているので、レーデ−を用いる方法に比べ、熱影響を
受けることが少ない。
またイオンビームエンチングに類似した方法としてプラ
ズマエツチングが存在する。これはプラズマ中でエツチ
ングが行なわれるため、被エツチング材がプラズマに曝
され、その影響が被エツチング材に残る欠点があったが
、イオンビームの場合このような問題点もなく、しかも
エツチングし−トの制御も容易で精密な厚み制御に好適
である。
ズマエツチングが存在する。これはプラズマ中でエツチ
ングが行なわれるため、被エツチング材がプラズマに曝
され、その影響が被エツチング材に残る欠点があったが
、イオンビームの場合このような問題点もなく、しかも
エツチングし−トの制御も容易で精密な厚み制御に好適
である。
最後に超電導細条（１１）の両端部に１ケ置する電極部
（１２）（１２）に外部接続用のリード線を接続して本
発明に係る超ＴＩｔ４ｉ子を完成する。
（１２）（１２）に外部接続用のリード線を接続して本
発明に係る超ＴＩｔ４ｉ子を完成する。
尚、本発明の詳細な説明においては、超電導バルク体と
してＹ Ｂ ａ、ｃｕ、ｏ ｔ＆を例に挙げて説明した
が、Ｙ系以外の希土類は当然のこと、それ以外の例えば
Ｂｉ系の超電導体も同様に用い得る。
してＹ Ｂ ａ、ｃｕ、ｏ ｔ＆を例に挙げて説明した
が、Ｙ系以外の希土類は当然のこと、それ以外の例えば
Ｂｉ系の超電導体も同様に用い得る。
（ト）発明の効果
本発明は以上の１悦明から明らがなように、イオンビー
ムなどのエネルギービームを用いて超電導素子のくびれ
部をエメチングしてそのくびれ部の厚みを薄くしている
ので、超電導素子′の中心部である弱結合部を高精度で
再現性良く形成することができると同時に、熱やプラズ
マなどの影響を受けることなく安定した特性の超１導素
子を得ることができる。
ムなどのエネルギービームを用いて超電導素子のくびれ
部をエメチングしてそのくびれ部の厚みを薄くしている
ので、超電導素子′の中心部である弱結合部を高精度で
再現性良く形成することができると同時に、熱やプラズ
マなどの影響を受けることなく安定した特性の超１導素
子を得ることができる。
第１図〜第３図は本発明方法を工程順に示した斜視図、
第４図は従来構造を示した斜視図である。 （１０） 基板、 （１１）・ 超電導細条、 （１２） 電極部、 （１３）くびれ部、 （１４） イオンビーム。
第４図は従来構造を示した斜視図である。 （１０） 基板、 （１１）・ 超電導細条、 （１２） 電極部、 （１３）くびれ部、 （１４） イオンビーム。
Claims (1)
- （１）超電導バルク体を切削研摩して超電導細条を得、
その超電導細条の中央部に他の個所より幅狭のくびれ部
を形成すると共に、そのくびれ部の上面からイオンビー
ムを用いてエッチングして該くびれ部の厚みを薄くして
弱結合部を形成することを特徴とした超電導素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124516A JPH01293581A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 超電導素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124516A JPH01293581A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 超電導素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293581A true JPH01293581A (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=14887414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63124516A Pending JPH01293581A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 超電導素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01293581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03234071A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Sharp Corp | ジョセフソン素子 |
| JPH0897474A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導接合素子 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63124516A patent/JPH01293581A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03234071A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Sharp Corp | ジョセフソン素子 |
| JPH0897474A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導接合素子 |
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