JPH0312321A - ＹーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導薄膜およびその製造方法 - Google Patents
ＹーＢａーＣｕーＯ系酸化物超電導薄膜およびその製造方法Info
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- JPH0312321A JPH0312321A JP1148805A JP14880589A JPH0312321A JP H0312321 A JPH0312321 A JP H0312321A JP 1148805 A JP1148805 A JP 1148805A JP 14880589 A JP14880589 A JP 14880589A JP H0312321 A JPH0312321 A JP H0312321A
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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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜お
よびその製造方法に関するものである。
よびその製造方法に関するものである。
［従来の技術］
従来、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜を、たと
えばスパッタ法により、ＭｇＯ基板、５ｒＴｉｏ、基板
、ＹＳＺ（イツトリア安定化ジルコニア）基板等の上に
成膜する場合、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの比が、１：２：３にな
るように、成膜条件を設定していた。なぜなら、Ｙ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導材料においては、上述した
ような組成比のときに、最も優れた超電導特性を示すと
認識されていたからである。
えばスパッタ法により、ＭｇＯ基板、５ｒＴｉｏ、基板
、ＹＳＺ（イツトリア安定化ジルコニア）基板等の上に
成膜する場合、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの比が、１：２：３にな
るように、成膜条件を設定していた。なぜなら、Ｙ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導材料においては、上述した
ような組成比のときに、最も優れた超電導特性を示すと
認識されていたからである。
［発明が解決しようとする課題］
超電導薄膜は、超電導送電、超電導マグネット、超電導
デバイス、等の分野において使用されるが、これらの用
途に向けられる場合、できるだけ高い臨界電流密度を有
していることが望ましい。しかしながら、従来得られて
いるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜は、必ずし
も臨界電流密度（Ｊ ｃ）の点において十分であるとは
言えなかった。すなわち、Ｊｃは、単結晶薄膜で１０’
Ａ／Ｃｍ２程度であり、多結晶薄膜で１０’Ａ／ａｍ２
程度である。
デバイス、等の分野において使用されるが、これらの用
途に向けられる場合、できるだけ高い臨界電流密度を有
していることが望ましい。しかしながら、従来得られて
いるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜は、必ずし
も臨界電流密度（Ｊ ｃ）の点において十分であるとは
言えなかった。すなわち、Ｊｃは、単結晶薄膜で１０’
Ａ／Ｃｍ２程度であり、多結晶薄膜で１０’Ａ／ａｍ２
程度である。
また、このような超電導薄膜に磁場を印加した場合、Ｊ
ｃの低下が急激に生じる。単結晶薄膜の場合には、８テ
スラにおけるＪｃと０テスラにおけるＪｃとの比は、１
０−２であり、多結晶薄膜の場合、８テスラにおけるＪ
ｃと０テスラにおけるＪｃとの比は、１０−４であった
。
ｃの低下が急激に生じる。単結晶薄膜の場合には、８テ
スラにおけるＪｃと０テスラにおけるＪｃとの比は、１
０−２であり、多結晶薄膜の場合、８テスラにおけるＪ
ｃと０テスラにおけるＪｃとの比は、１０−４であった
。
超電導薄膜を実用化する場合、Ｊｃの向上を図ること、
および磁場の影響によるＪｃの低下が少ないことが重要
である。
および磁場の影響によるＪｃの低下が少ないことが重要
である。
それゆえに、この発明の目的は、上述したような要望を
満たし得るＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜およ
びその製造方法を提供しようとすることである。
満たし得るＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄膜およ
びその製造方法を提供しようとすることである。
［課題を解決するための手段］
この発明にかかるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄
膜は、上述した技術的課題を解決するため、Ａｇを、０
．２ａｔ％〜１０ａｔ％の濃度で含有することを特徴と
している。
膜は、上述した技術的課題を解決するため、Ａｇを、０
．２ａｔ％〜１０ａｔ％の濃度で含有することを特徴と
している。
また、この発明によれば、上述したようなＹＢａ−Ｃｕ
−０系酸化物超電導薄膜の製造方法が提供される。この
製造方法は、スパッタ法によるものであり、Ａｇの濃度
が０．２ａｔ％〜１０ａｔ％のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸
化物超電導薄膜を堆積させ得るような添加量をもってＡ
ｇが添加されたターゲットを用いることが特徴である。
−０系酸化物超電導薄膜の製造方法が提供される。この
製造方法は、スパッタ法によるものであり、Ａｇの濃度
が０．２ａｔ％〜１０ａｔ％のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸
化物超電導薄膜を堆積させ得るような添加量をもってＡ
ｇが添加されたターゲットを用いることが特徴である。
［発明の作用および効果］
この発明によれば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導
薄膜にＡｇを所定量添加することにより、単結晶薄膜お
よび多結晶薄膜のいずれにおいても、Ｊｃが向上し、ま
た、Ｊｃが磁場の影響により低下することが低減される
。
薄膜にＡｇを所定量添加することにより、単結晶薄膜お
よび多結晶薄膜のいずれにおいても、Ｊｃが向上し、ま
た、Ｊｃが磁場の影響により低下することが低減される
。
上述のことは、実験により確認されたものであるが、Ａ
ｇの添加の作用としては、単結晶薄膜の場合、磁束のピ
ン止め点としての効果があり、それによって、Ｊｃが向
上するとともに、磁場の影響によるＪｃの低下の度合が
低減されたものと考えられる。また、多結晶薄膜の場合
には、Ａｇの添加は、磁束のピン止め点としての効果と
ともに、結晶粒を大きくし、結晶粒界の不純物の析出を
少なくし、それによって、ＪＣが向上し、かつ、磁場の
影響によるＪｃの低下の度合が低減されたものと考えら
れる。
ｇの添加の作用としては、単結晶薄膜の場合、磁束のピ
ン止め点としての効果があり、それによって、Ｊｃが向
上するとともに、磁場の影響によるＪｃの低下の度合が
低減されたものと考えられる。また、多結晶薄膜の場合
には、Ａｇの添加は、磁束のピン止め点としての効果と
ともに、結晶粒を大きくし、結晶粒界の不純物の析出を
少なくし、それによって、ＪＣが向上し、かつ、磁場の
影響によるＪｃの低下の度合が低減されたものと考えら
れる。
なお、Ａｇの添加量に関しては、０ 、 ２ ａ ｔ％
未満では、上述したような効果がほとんどなく、１０ａ
ｔ％を越えると、逆に、臨界温度が低下するなど、超電
導特性が、添加しない場合よりも劣化するため、０．２
ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲に選ばれる。
未満では、上述したような効果がほとんどなく、１０ａ
ｔ％を越えると、逆に、臨界温度が低下するなど、超電
導特性が、添加しない場合よりも劣化するため、０．２
ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲に選ばれる。
［実施例］
以下に、この発明に従って実施した実施例および比較例
について説明する。
について説明する。
実施例
ＲＦマグネトロンスパッタ法により、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ：
Ａｇの比が、１：２． ５：６． ｏ：ｏ、 ０５
のターゲットを用い、基板温度７００℃、ＲＦ電力１０
０Ｗ、スパッタガスＡｒ＋１０％０２、ガス圧３０ｍＴ
ｏ ｒ ｒの条件で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上お
よびＹＳＺ多結晶基板上にそれぞれ成膜した。成膜後、
酸素雰囲気中において、９２０℃で３時間、次いで４０
０℃で３時間の熱処理を施して、試料を得た。
Ａｇの比が、１：２． ５：６． ｏ：ｏ、 ０５
のターゲットを用い、基板温度７００℃、ＲＦ電力１０
０Ｗ、スパッタガスＡｒ＋１０％０２、ガス圧３０ｍＴ
ｏ ｒ ｒの条件で、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上お
よびＹＳＺ多結晶基板上にそれぞれ成膜した。成膜後、
酸素雰囲気中において、９２０℃で３時間、次いで４０
０℃で３時間の熱処理を施して、試料を得た。
これら試料につき、Ｊｃを７ｆｐｊ定したところ、零磁
場において、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成され
た超電導薄膜では、４Ｘ１０６Ａ／ｃｍ２であり、ＹＳ
Ｚ多結晶基板上に形成された超電導薄膜では、１．２Ｘ
１０’ Ａ／ｃｍ２であった。さらに、Ｊｃの磁場依存
性をｇｌｌｌ定したところ、第１図の「１」および「２
」に示すような結果が得られた。なお、第１図において
、「１」は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成され
た超電導薄膜の場合を示し、「２」は、ＹＳＺ多結晶基
板上に形成された超電導薄膜の場合を示している。
場において、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成され
た超電導薄膜では、４Ｘ１０６Ａ／ｃｍ２であり、ＹＳ
Ｚ多結晶基板上に形成された超電導薄膜では、１．２Ｘ
１０’ Ａ／ｃｍ２であった。さらに、Ｊｃの磁場依存
性をｇｌｌｌ定したところ、第１図の「１」および「２
」に示すような結果が得られた。なお、第１図において
、「１」は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成され
た超電導薄膜の場合を示し、「２」は、ＹＳＺ多結晶基
板上に形成された超電導薄膜の場合を示している。
なお、得られた超電導薄膜の組成分析をすると、どちら
の膜についても、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ：Ａｇの比は、１：２
．１：３．２：０．０５となっていた。
の膜についても、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ：Ａｇの比は、１：２
．１：３．２：０．０５となっていた。
比較例
実施例と比較して、Ｙ： Ｂａ ： Ｃｕの比が、１：
２．５：６．０のＡｇを含まないターゲットを用いたこ
とを除いて、実施例と同様の方法により、試料を得た。
２．５：６．０のＡｇを含まないターゲットを用いたこ
とを除いて、実施例と同様の方法により、試料を得た。
得られた試料について、Ｊｃを測定したところ、零磁場
において、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成された
超電導薄膜では、２Ｘ１０６Ａ／ｃｍ２であり、ＹＳＺ
多結晶基板上に形成された超電導薄膜では、３×１０４
Ａ／Ｃｍ２であった。
において、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上に形成された
超電導薄膜では、２Ｘ１０６Ａ／ｃｍ２であり、ＹＳＺ
多結晶基板上に形成された超電導薄膜では、３×１０４
Ａ／Ｃｍ２であった。
また、Ｊｃの磁場依存性を測定したところ、第１図にお
ける「３」および「４」のような結果が得られた。第１
図において、「３」は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上
の超電導薄膜の場合を示し、「４」は、ＹＳＺ多結晶基
板上での超電導薄膜の場合を示している。
ける「３」および「４」のような結果が得られた。第１
図において、「３」は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板上
の超電導薄膜の場合を示し、「４」は、ＹＳＺ多結晶基
板上での超電導薄膜の場合を示している。
なお、これら超電導薄膜の組成分析をすると、どちらの
膜についても、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの比は、１：２．１：３
．２となっていた。
膜についても、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの比は、１：２．１：３
．２となっていた。
第１図は、この発明にかかる実施例と比較例における酸
化物超電導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性を示す図で
ある。 図において、１．２はこの発明の実施例を示し、３．４
は比較例を示している。 第１ 名肱場 〔テズラ」
化物超電導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性を示す図で
ある。 図において、１．２はこの発明の実施例を示し、３．４
は比較例を示している。 第１ 名肱場 〔テズラ」
Claims (2)
- （１）Ａｇを、０．２ａｔ％〜１０ａｔ％の濃度で含有
することを特徴とする、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超
電導薄膜。 - （２）Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導薄膜をスパッ
タ法により製造する方法において、請求項１記載のＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導薄膜を堆積させ得るよう
な添加量をもってＡｇが添加されたターゲットを用いる
ことを特徴とする、製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148805A JP2982964B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148805A JP2982964B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312321A true JPH0312321A (ja) | 1991-01-21 |
| JP2982964B2 JP2982964B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15461103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1148805A Expired - Lifetime JP2982964B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982964B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492814A (ja) * | 1990-03-21 | 1992-03-25 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | 高温超伝導体薄膜の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215712A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超電導体薄膜の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP1148805A patent/JP2982964B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215712A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超電導体薄膜の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492814A (ja) * | 1990-03-21 | 1992-03-25 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | 高温超伝導体薄膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2982964B2 (ja) | 1999-11-29 |
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