JPH02170308A - 薄膜超電導体 - Google Patents
薄膜超電導体Info
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- JPH02170308A JPH02170308A JP63324132A JP32413288A JPH02170308A JP H02170308 A JPH02170308 A JP H02170308A JP 63324132 A JP63324132 A JP 63324132A JP 32413288 A JP32413288 A JP 32413288A JP H02170308 A JPH02170308 A JP H02170308A
- Authority
- JP
- Japan
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- thin film
- superconductor
- substrate
- superconducting
- temperature
- Prior art date
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- 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
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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
本発明は超電導体に関するものである。特にＢｉ層状構
造複合酸化物により形成された薄膜超電導体に関するも
のである。
造複合酸化物により形成された薄膜超電導体に関するも
のである。
従来の技術
超電導体として、Ａ１５型２元化合物である窒化ニオブ
（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｎｂ３Ｇｅ）などが
知られていたが、これらの材料の超電導転移温度はたか
だか２４にであった。一方、ペロブスカイト系３元化合
物は、さらに高い転移温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−Ｃ
ｕ−０系の高温超電導体が提案された［Ｊ、Ｇ、Ｄｅｎ
ｄｏｒｚ ａｎｄＫ、Ａ、ＭｕｌＩｅｒ、ファイト シ
ュリフト フユア フィシ′−ヶ（Ｚｅｌｔｓｈｒｌｆ
ｔ ｆｕｒ ｐｈｙｓｉｋ Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓ
ｅｄ Ｍａｔｔｅｒ Ｂ４．１８９−１９３（１９８Ｂ
）］。
（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｎｂ３Ｇｅ）などが
知られていたが、これらの材料の超電導転移温度はたか
だか２４にであった。一方、ペロブスカイト系３元化合
物は、さらに高い転移温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−Ｃ
ｕ−０系の高温超電導体が提案された［Ｊ、Ｇ、Ｄｅｎ
ｄｏｒｚ ａｎｄＫ、Ａ、ＭｕｌＩｅｒ、ファイト シ
ュリフト フユア フィシ′−ヶ（Ｚｅｌｔｓｈｒｌｆ
ｔ ｆｕｒ ｐｈｙｓｉｋ Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓ
ｅｄ Ｍａｔｔｅｒ Ｂ４．１８９−１９３（１９８Ｂ
）］。
さらに、近年発見された酸化物超電導体の中には、その
超電導遷移温度が液体窒素温度（７７，３ケルビン）を
越えるものがあり、超電導体の応用分野を大きく広げる
ものと思われる。特にＢｉ層状構造複合酸化物により形
成されたＢｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の超電導体は、
１００に以上の超電導転移温度を示すことも発見された
。［Ｈ、Ｍａｅｄａ、 Ｙ、Ｔａｎａｋａ、 Ｍ、
Ｆｕｋｕｔｏｍｌ ａｎｄ Ｔ、Ａｓａｎｏ、ジャ
ム０二−ス゛ ・シ゛ヤーナル・オフ゛ ・アフ゛ライ
ド ・フィシ゛フクス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ ＡｐｐＨｅｄ Ｐｈｙｓｌｃｓ）
Ｖｏｌ、２７．Ｌ２０９−２１０（１９８８）コこの種
の材料の超電導機構の詳細は明らかではないが、転移温
度が室温以上に高くなる可能性があり、高温超電導体と
して従来の２元化合物より、より有望な特性が期待され
る。この材料を薄膜化できれば超電導デバイスの実現の
可能性が大きくなると考えられ、現在種々の方法でこの
種の材料の薄膜化が試みられているが、超電導特性を得
るために薄膜形成後８５０度以上の高温熱処理が必要と
なる。
超電導遷移温度が液体窒素温度（７７，３ケルビン）を
越えるものがあり、超電導体の応用分野を大きく広げる
ものと思われる。特にＢｉ層状構造複合酸化物により形
成されたＢｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の超電導体は、
１００に以上の超電導転移温度を示すことも発見された
。［Ｈ、Ｍａｅｄａ、 Ｙ、Ｔａｎａｋａ、 Ｍ、
Ｆｕｋｕｔｏｍｌ ａｎｄ Ｔ、Ａｓａｎｏ、ジャ
ム０二−ス゛ ・シ゛ヤーナル・オフ゛ ・アフ゛ライ
ド ・フィシ゛フクス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ ＡｐｐＨｅｄ Ｐｈｙｓｌｃｓ）
Ｖｏｌ、２７．Ｌ２０９−２１０（１９８８）コこの種
の材料の超電導機構の詳細は明らかではないが、転移温
度が室温以上に高くなる可能性があり、高温超電導体と
して従来の２元化合物より、より有望な特性が期待され
る。この材料を薄膜化できれば超電導デバイスの実現の
可能性が大きくなると考えられ、現在種々の方法でこの
種の材料の薄膜化が試みられているが、超電導特性を得
るために薄膜形成後８５０度以上の高温熱処理が必要と
なる。
発明が解決しようとしている課題
たとえばＢｉ２５ｇターゲットを用いて５ｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕｉターゲツトとともにアルゴンと酸素の混合ガス中で
交互にスパッタリングし、Ｍｇ０（１００）基体上に周
期的に積層させることにより、Ｂｉ層状構造複合酸化物
として代表的なり１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の薄膜を
得ることができるが、転移温度が１００Ｋ以上を示す相
の出現のためには、薄膜形成時の基体温度を７００℃以
上としなければならず、高温のため、拡散が影響し再現
性に問題があった。さらにＢ ｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−〇薄膜を形成した後で超電導特性を得るために高温の
熱処理を行った場合、その組成比が熱処理前とは異なっ
てくることがわかった。そこで熱処理後に最適な組成比
となるように薄膜形成時の組成比を調整する必要があっ
た。しかしながらこのような方法で組成を最適化するの
は困難である。
ｕｉターゲツトとともにアルゴンと酸素の混合ガス中で
交互にスパッタリングし、Ｍｇ０（１００）基体上に周
期的に積層させることにより、Ｂｉ層状構造複合酸化物
として代表的なり１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の薄膜を
得ることができるが、転移温度が１００Ｋ以上を示す相
の出現のためには、薄膜形成時の基体温度を７００℃以
上としなければならず、高温のため、拡散が影響し再現
性に問題があった。さらにＢ ｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−〇薄膜を形成した後で超電導特性を得るために高温の
熱処理を行った場合、その組成比が熱処理前とは異なっ
てくることがわかった。そこで熱処理後に最適な組成比
となるように薄膜形成時の組成比を調整する必要があっ
た。しかしながらこのような方法で組成を最適化するの
は困難である。
なぜなら、高温の熱処理において組成の変化が温度に対
して非常に敏感であるからである。
して非常に敏感であるからである。
本発明者らはこの種の材料を薄膜化する場合に、基板と
の界面及び薄膜超電導体の表面に他の種類の薄膜を形感
することにより、このような困難を避けることができる
ことを見いだした。
の界面及び薄膜超電導体の表面に他の種類の薄膜を形感
することにより、このような困難を避けることができる
ことを見いだした。
課題を解決するための手段
基体上に形成された、少なくとも２層のＢｉ−０層と、
前記２層のＢｉ−０層の間に複数のＣｕ−０層を持つ層
状構造を打するＢｉ層状構造複合酸化物薄膜からなる薄
膜超電導体において、前記Ｂｉ−０層が基体表面に平行
となるように前記Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜を形成し
、さらにこのＢｉ層状構造複合酸化物薄膜の２つの表面
に接してＢｉ酸化物薄膜を形成することにより前記課題
を解決しようとするものである。特に、第１図に示すよ
うにＢｉ層状構造複合酸化物薄膜の２つの表面、つまり
薄膜超電導体を形成した基板との界面と薄膜超電導体の
表面にＢｉｚＯａ、 ＢＩ４ＴｆｓＯ＋ｚ。
前記２層のＢｉ−０層の間に複数のＣｕ−０層を持つ層
状構造を打するＢｉ層状構造複合酸化物薄膜からなる薄
膜超電導体において、前記Ｂｉ−０層が基体表面に平行
となるように前記Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜を形成し
、さらにこのＢｉ層状構造複合酸化物薄膜の２つの表面
に接してＢｉ酸化物薄膜を形成することにより前記課題
を解決しようとするものである。特に、第１図に示すよ
うにＢｉ層状構造複合酸化物薄膜の２つの表面、つまり
薄膜超電導体を形成した基板との界面と薄膜超電導体の
表面にＢｉｚＯａ、 ＢＩ４ＴｆｓＯ＋ｚ。
あるいはＢｉ２Ｔｉ４０＋＋のような、超電導材料では
ないＢｉ酸化物材料の薄膜を形成することにより課題を
解決しようとするものである。
ないＢｉ酸化物材料の薄膜を形成することにより課題を
解決しようとするものである。
作用
本発明者らはこのＢｉを含む酸化物超電導体に対して、
例えば、マグネトロンスパッタリングにより得られる薄
膜の組成、及び結晶性と超電導特性との関係を詳細に調
べた。その結果、薄膜超電導体材料としてＢｉ酸化物超
電導体を用い、界面、あるいは表面に本発明の構造を適
用することにより、高温処理による界面、あるいは表面
での拡散を防ぐことができ、薄膜形成後の組成変化がな
く、１００に以上の臨界温度が安定して得られることが
判明し、また結晶性も改善され再現性もすぐれており、
また処理条件の裕度も増すことを見いだした。このよう
に本発明により良質で高性能な薄膜超電導体を再現性良
く得ることが可能となる。
例えば、マグネトロンスパッタリングにより得られる薄
膜の組成、及び結晶性と超電導特性との関係を詳細に調
べた。その結果、薄膜超電導体材料としてＢｉ酸化物超
電導体を用い、界面、あるいは表面に本発明の構造を適
用することにより、高温処理による界面、あるいは表面
での拡散を防ぐことができ、薄膜形成後の組成変化がな
く、１００に以上の臨界温度が安定して得られることが
判明し、また結晶性も改善され再現性もすぐれており、
また処理条件の裕度も増すことを見いだした。このよう
に本発明により良質で高性能な薄膜超電導体を再現性良
く得ることが可能となる。
実施例
Ｂｉ層状構造複合酸化物において、Ｂｉ−８ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０、Ｂ ｉ−８ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−ＯｚＢ １−Ｃ
ａ−Ｂａ−Ｃｕ−０、またはＢ ｉ −Ｐｂ−８ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０１Ｂｉ−Ｐｂ−８ｒ−Ｂａ−ＯｌＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｃａ−Ｂａ−０などが超電導体として考えられてい
るが、ここでは−例としてＢｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
０系についての検討例を述べる。第１図において、１２
Ａ、１２ＢはＢｉ酸化物薄膜を示す。
Ｃｕ−０、Ｂ ｉ−８ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−ＯｚＢ １−Ｃ
ａ−Ｂａ−Ｃｕ−０、またはＢ ｉ −Ｐｂ−８ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０１Ｂｉ−Ｐｂ−８ｒ−Ｂａ−ＯｌＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｃａ−Ｂａ−０などが超電導体として考えられてい
るが、ここでは−例としてＢｉ −８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
０系についての検討例を述べる。第１図において、１２
Ａ、１２ＢはＢｉ酸化物薄膜を示す。
現在のところ、第１図中に示されるＢｉｎ状構造複合酸
化物薄膜１３は、通常は基体温度４００−９００°Ｃで
Ｂｉ２Ｏ３と５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ化合物をターゲットとし
て、アルゴンと酸素の混合ガス中で交互にスパッタリン
グし、５ｒＴｉＯａ（１００）基体１１上に積層させる
ことにより得られる。
化物薄膜１３は、通常は基体温度４００−９００°Ｃで
Ｂｉ２Ｏ３と５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ化合物をターゲットとし
て、アルゴンと酸素の混合ガス中で交互にスパッタリン
グし、５ｒＴｉＯａ（１００）基体１１上に積層させる
ことにより得られる。
このスパッタリングにおいてＢｉＱｓｓと５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ化合物ターゲットのスパッタレートを調整し、シャ
ッタによりスパッタ粒子を選択することにより積層構造
を有する薄膜を形成すると、積層周期に対応して臨界温
度１００に以上の相が出現することがわかった。また積
層を周期的ではなく同時に行なった場合には８０にの臨
界温度を持つ相しか形成できなかった。特に基体への薄
膜形成をＢｉ２Ｃ）３ターゲツトからの原子を付着させ
ることから始めるか、あるいは薄膜形成の最後をＢｉ２
Ｏ３ターゲットからの原子の付着で終了したとき、良好
な超電導特性を示す薄膜が得られることを見いだした。
Ｃｕ化合物ターゲットのスパッタレートを調整し、シャ
ッタによりスパッタ粒子を選択することにより積層構造
を有する薄膜を形成すると、積層周期に対応して臨界温
度１００に以上の相が出現することがわかった。また積
層を周期的ではなく同時に行なった場合には８０にの臨
界温度を持つ相しか形成できなかった。特に基体への薄
膜形成をＢｉ２Ｃ）３ターゲツトからの原子を付着させ
ることから始めるか、あるいは薄膜形成の最後をＢｉ２
Ｏ３ターゲットからの原子の付着で終了したとき、良好
な超電導特性を示す薄膜が得られることを見いだした。
第１図に示した本発明の構造の薄膜超伝導体はこのよう
な結果に基づいて考案されたものである。また基体温度
が特に５００−９００℃の場合には１００に以上の臨界
温度の相の結晶性が非常に良好なものが形成し得ること
も併せて発見した。形成した薄膜はそのままの状態でも
超電導転移を示すが、酸素中８５０″Ｃ程度で熱処理を
行なうとより確実に１００に以上の臨界温度を示した。
な結果に基づいて考案されたものである。また基体温度
が特に５００−９００℃の場合には１００に以上の臨界
温度の相の結晶性が非常に良好なものが形成し得ること
も併せて発見した。形成した薄膜はそのままの状態でも
超電導転移を示すが、酸素中８５０″Ｃ程度で熱処理を
行なうとより確実に１００に以上の臨界温度を示した。
Ｂｉ−０層と、ｌｌａ族およびＣｕ元素を含む層とが周
期的に配列したＢｉ層状構造複合酸化物薄膜１３の形成
法はい（つか考えられる。一般に、ＭＢＥ装置あるいは
多源のＥＢ蒸着装置で蒸発源の前を開閉シャッターで制
御したり、気相成長法で形成する際にガスの種類を切り
替えたりすることにより、周期的積層を達成することが
できる。
期的に配列したＢｉ層状構造複合酸化物薄膜１３の形成
法はい（つか考えられる。一般に、ＭＢＥ装置あるいは
多源のＥＢ蒸着装置で蒸発源の前を開閉シャッターで制
御したり、気相成長法で形成する際にガスの種類を切り
替えたりすることにより、周期的積層を達成することが
できる。
スパッタリング法によっても良好な積層膜形成が可能で
あるが、この場合、スパッタ中の高い酸素ガス圧および
スパッタ放電が、Ｂｉ系の１００Ｋ以上の臨界温度を持
つ相の形成に都合がよいと考えられる。
あるが、この場合、スパッタ中の高い酸素ガス圧および
スパッタ放電が、Ｂｉ系の１００Ｋ以上の臨界温度を持
つ相の形成に都合がよいと考えられる。
（実施例１）
以下に図面を用いて本発明を説明する。上述の薄膜形成
法において、第２図のように１個のターゲット２１をＢ
ｉ２５３としスパッタリングをＢｉ２Ｏ３より開始する
。まず真空装置内にＡｒガスを導入し放電させてスパッ
タリングを開始する。シャッタ２４により５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ化合物ターゲット２２からのスパッタ原子の飛来を
阻止し２００℃に設定した基板表面にＢｉ化合物薄膜と
してＢｉ２５ｓ薄膜１２Ａを形成した後、基板１１をヒ
ータ２５により７００″Ｃに昇温し酸素を導入してスパ
ッタ条件を設定する。そしてＢｉ２５ｓと５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ化合物ターゲットをスパッタし、Ｂｉ、 ｌｌａ
族およびＣｕ元素を表面に付着させる。
法において、第２図のように１個のターゲット２１をＢ
ｉ２５３としスパッタリングをＢｉ２Ｏ３より開始する
。まず真空装置内にＡｒガスを導入し放電させてスパッ
タリングを開始する。シャッタ２４により５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ化合物ターゲット２２からのスパッタ原子の飛来を
阻止し２００℃に設定した基板表面にＢｉ化合物薄膜と
してＢｉ２５ｓ薄膜１２Ａを形成した後、基板１１をヒ
ータ２５により７００″Ｃに昇温し酸素を導入してスパ
ッタ条件を設定する。そしてＢｉ２５ｓと５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ化合物ターゲットをスパッタし、Ｂｉ、 ｌｌａ
族およびＣｕ元素を表面に付着させる。
この場合スパッタ条件の設定、およびシャッタの使用に
より薄膜の組成をＢｉ系酸化物超電導体の化学量論比に
合わせて薄膜を形成する。つまりシャッタの回転時間を
調整してこれを実現する。この薄膜形成後最後に酸素ガ
スの導入をやめ、Ａｒのみでスパッタを行ってＢｉ系酸
化物超電導薄膜１３の表面に再びＢｉ２０ｉ薄膜１２Ｂ
を形成する。
より薄膜の組成をＢｉ系酸化物超電導体の化学量論比に
合わせて薄膜を形成する。つまりシャッタの回転時間を
調整してこれを実現する。この薄膜形成後最後に酸素ガ
スの導入をやめ、Ａｒのみでスパッタを行ってＢｉ系酸
化物超電導薄膜１３の表面に再びＢｉ２０ｉ薄膜１２Ｂ
を形成する。
これを酸素雰囲気中で８５０°Ｃ５時間の高温熱処理を
することにより、安定な超電導特性を示す薄膜が得られ
た。この薄膜超伝導体の層状構造は第１図（ｂ）のよう
になっている。つまり、ＢＩ−０層１３０と５ｒ−Ｃａ
−Ｃｕ層１３１によりＢｉ系酸化物超電導薄膜１３が形
成されている。
することにより、安定な超電導特性を示す薄膜が得られ
た。この薄膜超伝導体の層状構造は第１図（ｂ）のよう
になっている。つまり、ＢＩ−０層１３０と５ｒ−Ｃａ
−Ｃｕ層１３１によりＢｉ系酸化物超電導薄膜１３が形
成されている。
この薄膜の結晶性をＸ線回折法により調べた。
１００ケルビン以上の超電導転移を示す超電導相により
示される回折パターンはＢ １２０ｓのない場合には、
薄膜形成行程がまったく同じであっても、ＢｉｚＯ３薄
膜が基板表面に形成されている場合に比較して結晶性が
劣っていることを示すものとなった。更にＢｉ層状構造
複合酸化物の組成においてＢｉ２Ｏ３薄膜のない場合に
はＣａが異常に少なくなっていることがわかった。
示される回折パターンはＢ １２０ｓのない場合には、
薄膜形成行程がまったく同じであっても、ＢｉｚＯ３薄
膜が基板表面に形成されている場合に比較して結晶性が
劣っていることを示すものとなった。更にＢｉ層状構造
複合酸化物の組成においてＢｉ２Ｏ３薄膜のない場合に
はＣａが異常に少なくなっていることがわかった。
（実施例２）
実施例１の２つのターゲットに更にもう１つのターゲッ
ト２３を加えることにより、実施例１と同様の構成Ｑ薄
膜超電導対を形成することが可能となった。つまり第２
図に示すようにもう１つのターゲット２３としてＢ ｉ
ＪＴ １３０１２１ あるいはＢｉ２Ｔｉ−４０目
のようなＴｉを含むＢ ｉ −Ｔ ｔ −０化合物を用
いた。このときまずＡｒガス及び酸素ガスを真空装置内
に導入して放電させ、シャッタの開口部をＴｉを含むＢ
ｉ酸化物ターゲット２３からの原子の飛来を基板１１上
に導くように配置した。２０−３０オングストロームの
膜厚のＢｉ−Ｔｉ−０薄膜１２Ａを形成したのち、シャ
ッタ２４の開口部をＢｉ２５ｓ及び５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ化
合物ターゲット２２からの原子の飛来を交互に基板上に
導くように往復させた。このようにして５００オングス
トロ一ム程度の膜厚の薄膜１３を形成した後最後に再び
Ｔｉを含むＢｉ酸化物からの原子の飛来を基板上に導く
ようにシャツタ開口部の位置を制御して薄膜１２Ｂを形
成した。以上のようにして得られた薄膜を熱処理炉に入
れ酸素を流しながら８５０℃、５時間加熱して１００ケ
ルビン以上で超電導転移を示すものが得られた。
ト２３を加えることにより、実施例１と同様の構成Ｑ薄
膜超電導対を形成することが可能となった。つまり第２
図に示すようにもう１つのターゲット２３としてＢ ｉ
ＪＴ １３０１２１ あるいはＢｉ２Ｔｉ−４０目
のようなＴｉを含むＢ ｉ −Ｔ ｔ −０化合物を用
いた。このときまずＡｒガス及び酸素ガスを真空装置内
に導入して放電させ、シャッタの開口部をＴｉを含むＢ
ｉ酸化物ターゲット２３からの原子の飛来を基板１１上
に導くように配置した。２０−３０オングストロームの
膜厚のＢｉ−Ｔｉ−０薄膜１２Ａを形成したのち、シャ
ッタ２４の開口部をＢｉ２５ｓ及び５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ化
合物ターゲット２２からの原子の飛来を交互に基板上に
導くように往復させた。このようにして５００オングス
トロ一ム程度の膜厚の薄膜１３を形成した後最後に再び
Ｔｉを含むＢｉ酸化物からの原子の飛来を基板上に導く
ようにシャツタ開口部の位置を制御して薄膜１２Ｂを形
成した。以上のようにして得られた薄膜を熱処理炉に入
れ酸素を流しながら８５０℃、５時間加熱して１００ケ
ルビン以上で超電導転移を示すものが得られた。
この薄膜は８００℃で加熱しても同様の特性を示し、ア
ニールに対する裕度の大きいことが確認された。しかし
臨界電流は小さくなっており、全体積に対する超電導部
分はアニール温度により影響された。
ニールに対する裕度の大きいことが確認された。しかし
臨界電流は小さくなっており、全体積に対する超電導部
分はアニール温度により影響された。
発明の効果
以上のように本発明の薄膜超電導体は１００ケルビン以
上での超電導転移を示すＢｉ層状構造複合化合物薄膜の
再現性のよい構造を提供するものである。本発明によれ
ば、安定な組成と処理条件に対する大きな裕度を実現す
ることが可能となり、その工業的な価値は大きい。
上での超電導転移を示すＢｉ層状構造複合化合物薄膜の
再現性のよい構造を提供するものである。本発明によれ
ば、安定な組成と処理条件に対する大きな裕度を実現す
ることが可能となり、その工業的な価値は大きい。
第１図は本発明の一実施例の薄膜超電導体の構造を示す
断面図、第２図は本発明の超電導体を形成するために使
用される複数のターゲットとシャッタにより構成される
薄膜形成装置の模式図である。 １１・・・・・・基体、１２・・・・・・Ｂｉ酸化物薄
膜、１３・・・・・・Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜、２
３・・・・・・Ｂｉ酸化物ターゲット、２４・・・・・
・シャッタ、２５・・・・・・ヒータ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１ 図 （α） １２図 どｌ Ｂｉｚ０３ターゲット
断面図、第２図は本発明の超電導体を形成するために使
用される複数のターゲットとシャッタにより構成される
薄膜形成装置の模式図である。 １１・・・・・・基体、１２・・・・・・Ｂｉ酸化物薄
膜、１３・・・・・・Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜、２
３・・・・・・Ｂｉ酸化物ターゲット、２４・・・・・
・シャッタ、２５・・・・・・ヒータ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１ 図 （α） １２図 どｌ Ｂｉｚ０３ターゲット
Claims (3)
- （１）基体上に形成された、少なくとも２層のＢｉ−Ｏ
層と、前記２層のＢｉ−Ｏ層の間に複数のＣｕ−Ｏ層を
持つ層状構造を有するＢｉ層状構造複合酸化物薄膜から
なる薄膜超電導体において、前記Ｂｉ−Ｏ層が基体表面
に平行となるように前記Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜を
形成し、さらにこのＢｉ層状構造複合酸化物薄膜の２つ
の表面に接してＢｉ酸化物薄膜を形成したことを特徴と
する薄膜超電導体 - （２）薄膜超電導体の表面がＢｉ−Ｏ層、またはＢｉ＿
２Ｏ＿３層、またはＢｉ−Ｔｉ−Ｏ層であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜超電導体。 - （３）Ｂｉ層状構造複合酸化物薄膜と基体の界面がＢｉ
−Ｏ層、またはＢｉ＿２Ｏ＿３層、またはＢｉ−Ｔｉ−
Ｏ層であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の薄膜超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324132A JPH02170308A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 薄膜超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324132A JPH02170308A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 薄膜超電導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170308A true JPH02170308A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18162499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324132A Pending JPH02170308A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 薄膜超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02170308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590560A3 (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Thin-film superconductor and method of fabricating the same |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63324132A patent/JPH02170308A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590560A3 (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Thin-film superconductor and method of fabricating the same |
| US5434126A (en) * | 1992-09-29 | 1995-07-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin-film high Tc superconductor comprising a ferroelectric buffer layer |
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