JPH02233524A - 超電導膜 - Google Patents

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】 （産業−Ｈの利用分野） この発明は新規な構造の超電導膜に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ　−　０系（以下、Ｂｉ系と称
する）で層状構造を有する超電導物質においては、Ｂｉ
ｔ−島層間に挟まれたＣｕ−０１層の層数によって結晶
構造の異なる数種の相が存在する。そしてこの種の超電
導物質は従来、粉体を混合して焼結する方法（以下、バ
ルク法という）によって製造されている。

ところで超電導特性の改善のため、超電導物質中へその
構成元素（Ｂｉ，ＰｂＳＳｒ，Ｃａ，　Ｃｕ）以外の新
しい元素を添加した超電導物質に対する要請があるが、
従来のバルク法では、超電導相の他に超電導特性を有さ
ない相が混在し、第３の元素を存する超電導物質の単相
化を達成し得す、そのため上記要請に応えた超電導物質
を提供し得ないのが実情である（例えば、第７図参照）
。

この発明は上記した珈来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、超電導特性を改善するこ
とが可能な新規な構造の超電導膜を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の超電導膜では、旧一Ｓｒ　−　ＣａＣ
ｕ−０系超電導膜において、その構造中に、Ｓｒ及びＣ
ａの他に、その他の周期表第■族、あるいは第■族に属
する元素が超電導膜の構成元素として含有されている。

上記周期表第■族に属する元素としては、例えばＢａＳ
Ｂｅ，　Ｍｇ等のアルカリ土類金属を挙げることができ
るし、また周期表第■族に属する元素としては、例えば
Ｙやランタノイド系元素を挙げることができるが、特に
これらに限定されるものではない。

（作用） 上記のように第３の元素を選択することによって、これ
ら元素を超電導膜中に含有させると共に、形成される超
電導膜の単相化が図れることになる。

（実施例） 次にこの発明の超電導膜の具体的な実施例について、図
面を参照しつつ説明する。

第１図、第４図に、それぞれレーザスパッタリング法に
より形成したＢｉ系酸化物超電導膜のＸ線回折パターン
を示す。これらの８１系酸化物超電導膜は、下記の成膜
条件１、２に記しているように、組成が■旧ｔＰｂｓｏ
ｙ，■ＳｒＣｕＯｙ，■ＣａＣｕＯＶ，■ＢａＣｕＯｙ
、■Ｙ　ＣｕＯｙの５種類のターゲットのい《つかを組
み合わせて、以下の順番で、順次レーザ照射を行うサイ
クルを繰返して成膜したものである。

威艮条件上 ？ーゲット：■Ｂｔ７Ｐｂ３０ｙｓ■ＳｒＣｕＯｙ，■
ＣａＣｕＯｙ■ＢａＣｕＯｙ 雰囲気　　：Ｎ２０ガス気流（１０−　’　−　Ｉ　Ｔ
ｏｒｒ　）レーザ強度：８０〜１００信Ｊ／ｓｈｏｔ発
振周波数：　４　〜１０Ｈｚ　（６　Ｈｚ）基板温度　
：５００〜６００゜Ｃ　（　５５０゜Ｃ）繰返し順序：
■→■→■→■→■→■→■１サイクルにおけるレーザ
照射時間 ターゲット■：２０秒 ターゲット■：ｌＯ秒 ターゲット■：３５秒 ターゲット■：ｌＯ秒 上記の成膜条件ｌで得られた膜を８００゜Ｃ、３０分ア
ニールしたものの、Ｘ線回折パターンは第１図に示すご
とくなっており、この膜はＣ軸配向したＢｉｚＯ。層間
にＣｕ−０■層を２層有する単相であることが確認され
た。またＥＤＸ　（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）に
より、この膜でのＢａの存在が確認されている（第２図
）。したがって、この膜は、Ｂａを構造中に取り込んだ
Ｃｕ−Ｏｚの２層を有する構造であることを確認した。

またこの物質の臨界温度はＴＣ−ｉａ　＝８１Ｋであっ
た。なおこの物質の温度一抵抗特性を第３図に示す。

虞ｌ条止Ｉ ターゲット：■Ｂｉ．ｐｂ３ｏｙ，■ＳｒＣｕＯｙ，■
ＣａＣｕＯｙ■ＹＣｕＯｙ 雰囲気　　：Ｎ２０ガス気流（１０−’　−　Ｉ　Ｔｏ
ｒｒ）レーザ強度：　８０〜１００　ｍＪ／ｓｈｏｔ発
振周波数：　４　〜１０Ｈｚ　（　６　Ｈｚ　）基板温
度　＝５００〜６００℃（５５０℃）繰返し順序：■→
■→■→■→■→■→■１サイクルにおけるレーザ照射
時間 ターゲット■：２０秒 ターゲット■：１０秒 ターゲット■：３５秒 ターゲット■：１０秒 上記の成膜条件２で得られた膜を８００’Ｃ、３０分ア
ニールしたＸ線回折パターンを第４図に示すが、同図か
らこの膜が、Ｃ軸配向したＢｉｚ０２層間にＣｕ？０■
層を２層有する単相であることが確認できる。

さらにＥＤＸ観察よりこの膜中にＹが存在していること
が確認されたことより、この膜は、Ｙをその構造に含ん
だ、２層のＣｕ−０■を有する新しい構造であることを
確認した（第５図）。またこの物質の温度一抵抗特性を
第６図に示す。

止較斑 Ｂｉ系超電導膜を、粉休を混合、焼結する従来のバルク
法により、下記の条件で形成した。

出発試料：　ＢｉｚＯ，　、ＰｈＯ　、ＳｒＣＯ３　、
ＣａＣＯ：＋ＢａＣＯ，，　、ＣｕＯ 混合組成：　Ｂｉ　ｒ．　６Ｐｂ＋１．ｉｓｒｌ，　６
ＣａｚＢａｏ．４Ｃｕ４０ｙ焼成条件：８３０゜Ｃ×８
４時間（大気中）上記によって形成されたバルク材のＸ
線回折パターンを第７図に示すが、同図のように、超電
導相以外の相ＢａＣｕＯｇ、ＢａＢｉ０３が存在してい
ることが明らかである。

（発明の効果） 以上のようにこの発明の超電導膜は、第３の元素を適当
に選択することによって、第３の元素を含む新しい構造
の単相の超電導膜を提供するものであり、そのため超電
導膜の特性改善に寄与し得第１図はこの発明の超電導膜
の実施例における３図はその温度一抵抗特性を示すグラ
フ、第４図は第２成膜条件で形成された膜のＸ線回折パ
ターン図、第５図はそのＸ線分析結果を示すグラフ、第
６図はその温度一抵抗特性を示すグラフ、第７図は従来
のバルク法によって形成された膜のＸ線回折パターン図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導膜において、
   その構造中に、Ｓｒ及びＣａの他に、その他の周期表第
   II族、あるいは第III族に属する元素が超電導膜の構成
   元素として含有されていることを特徴とする超電導膜。