JPH03183622A - 超伝導薄膜の熱処理方法 - Google Patents
超伝導薄膜の熱処理方法Info
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- JPH03183622A JPH03183622A JP1318856A JP31885689A JPH03183622A JP H03183622 A JPH03183622 A JP H03183622A JP 1318856 A JP1318856 A JP 1318856A JP 31885689 A JP31885689 A JP 31885689A JP H03183622 A JPH03183622 A JP H03183622A
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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。
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１
本究明は超伝導薄膜の熱処理方法に関し、特にＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導薄膜の熱処理方法に
関するものである。
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導薄膜の熱処理方法に
関するものである。
口１−Ｐｂ−Ｓｒ−にａ−Ｃｕ−０系超伝導体は臨界温
度がｌＯ口Ｋを超えるｌｌｏＫ級超伝導体としての優れ
た材料である。
度がｌＯ口Ｋを超えるｌｌｏＫ級超伝導体としての優れ
た材料である。
［従来の技術１
このロ１−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体の３
膜をつくる。場合、Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及び
Ｃｕから構成されている酸化物を基板に堆積させたのち
、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−ＣａＣｕ−０系超伝導体を生成さ
せる最適熱処理温度まで急速に昇温し、空気中で熱処理
する方法が探られていた。
膜をつくる。場合、Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及び
Ｃｕから構成されている酸化物を基板に堆積させたのち
、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−ＣａＣｕ−０系超伝導体を生成さ
せる最適熱処理温度まで急速に昇温し、空気中で熱処理
する方法が探られていた。
［発明が解決しようとする課題ｊ
前記の方法で薄膜を熱処理すると、薄膜の場合はバルク
の場合に比べ、ｐｂの含有量が多いため、薄膜中にＢｉ
−Ｐｂ−０系化合物が最初に生成したのち溶融し、 ｌ
ｌｏＫ級超伝導体の生成に必要な、半溶融状態ができず
、Ｂｉ系超超伝導体多形である８０に級超伝導体が主と
して生成し、目的とするｌｌｏＫ級超伝導体が得られに
くいという問題点があった。
の場合に比べ、ｐｂの含有量が多いため、薄膜中にＢｉ
−Ｐｂ−０系化合物が最初に生成したのち溶融し、 ｌ
ｌｏＫ級超伝導体の生成に必要な、半溶融状態ができず
、Ｂｉ系超超伝導体多形である８０に級超伝導体が主と
して生成し、目的とするｌｌｏＫ級超伝導体が得られに
くいという問題点があった。
〔課題を解決するための手段］
本発明者らは、前記の薄膜の熱処理方法について研究し
た結果、上記問題点のない方ｌ去を見出し、本発明を完
成するに到った。
た結果、上記問題点のない方ｌ去を見出し、本発明を完
成するに到った。
すなわち、本発明の要旨は、Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、
Ｃａ及びＣｕから構成されている酸化物薄膜を、Ｂｉ−
ＰｂＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体を生成させるＲ通
熱処理温度より１０〜１５０℃低い温度に保持して熱処
理（−・成熱処理）した後、再度Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系超伝導体を生成させる最適熱処理温度に
保持して熱処理（二次熱処理）することを特徴とする超
伝導薄膜の熱処理方法である。
Ｃａ及びＣｕから構成されている酸化物薄膜を、Ｂｉ−
ＰｂＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体を生成させるＲ通
熱処理温度より１０〜１５０℃低い温度に保持して熱処
理（−・成熱処理）した後、再度Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系超伝導体を生成させる最適熱処理温度に
保持して熱処理（二次熱処理）することを特徴とする超
伝導薄膜の熱処理方法である。
薄膜は、酸化物又はその原料の超伝導体構成組成物のス
ラリー又はペーストによるドクターブレード法、スクリ
ーン印刷法２塗面熱分解法の他、スパッタリング法、真
空蒸着法、ＣＶＤ法等によって基板上で製造される。用
いられる基板としては、熱処理中に薄膜中の元素と反応
しないＭｇＯ１ＳｒＴｉＯ＋等の酸化物又はＡｇ、 Ａ
ｕ、 Ｐｔ等の金属が用いられる。
ラリー又はペーストによるドクターブレード法、スクリ
ーン印刷法２塗面熱分解法の他、スパッタリング法、真
空蒸着法、ＣＶＤ法等によって基板上で製造される。用
いられる基板としては、熱処理中に薄膜中の元素と反応
しないＭｇＯ１ＳｒＴｉＯ＋等の酸化物又はＡｇ、 Ａ
ｕ、 Ｐｔ等の金属が用いられる。
製造された薄膜の組成は、原子比で下記の範囲にするこ
とが好ましい。
とが好ましい。
Ｂｉ： ０．５〜１．０
Ｐｂ： ０．５〜１．０
Ｓｒ： ０．８〜１．２
Ｃａ： ０．８〜１．２
Ｃｕ： １．４〜２．０
上記の範囲以外の組成の薄膜を使用すると、１１０に綴
紐伝導体が生成され難いことがある。
紐伝導体が生成され難いことがある。
以下、本発明の二段階熱処理方法（−次、二次熱処理）
について説明する。
について説明する。
一次熱処理
一次熱処理では、Ｂｉ−Ｐｂ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
超伝導体を生成させる最適熱処理温度より１０〜１５０
′ｃ程度低い温度、好ましくは、１０〜６０℃程度低
い温度に１時間以上保持する。具体的な温度として、７
９０〜８４０℃程度で加熱保持するのが好ましい。
超伝導体を生成させる最適熱処理温度より１０〜１５０
′ｃ程度低い温度、好ましくは、１０〜６０℃程度低
い温度に１時間以上保持する。具体的な温度として、７
９０〜８４０℃程度で加熱保持するのが好ましい。
熱処理の雰囲気としては空気中で十分であるが、好まし
くはＰｂＯの蒸気が存在する雰囲気で行うことにより、
熱処理中にＰｂＯが揮発するのを防ぐことができる。
くはＰｂＯの蒸気が存在する雰囲気で行うことにより、
熱処理中にＰｂＯが揮発するのを防ぐことができる。
二次熱処理
二次熱処理では、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−にａ−Ｃｕ−０系
超伝導体を生成させる最適熱処理温度、通常８５０℃前
後に保持し１時間以上熱処理する。熱処理が長時間にお
よぶと膜質が悪化し特性を下げるので、１〜１００時間
の熱処理が好ましい。熱処理中の雰囲気は一次熱処理の
場合と同様でよく、空気中もしくはＰｂＯ蒸気の存在下
で行う。−成熱処理から二次熱処理への昇温速度は速く
ても遅くても特に問題はなく、−成熱処理後、室温に冷
却した後に二次熱処理を行なって６よい。
超伝導体を生成させる最適熱処理温度、通常８５０℃前
後に保持し１時間以上熱処理する。熱処理が長時間にお
よぶと膜質が悪化し特性を下げるので、１〜１００時間
の熱処理が好ましい。熱処理中の雰囲気は一次熱処理の
場合と同様でよく、空気中もしくはＰｂＯ蒸気の存在下
で行う。−成熱処理から二次熱処理への昇温速度は速く
ても遅くても特に問題はなく、−成熱処理後、室温に冷
却した後に二次熱処理を行なって６よい。
二次熱処理終了後は炉内で放冷する。
〔実施例）
実施例１〜３
Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及びＣｕから構成されて
いる酸化物薄膜を、スパッタリング法により製造した。
いる酸化物薄膜を、スパッタリング法により製造した。
用いた基板はＭｇＯ単結晶で、該基板−Ｌに堆積した薄
膜組成は、原子比でＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝
０．８：０．８：１．０：１．０：１．８であった。
膜組成は、原子比でＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝
０．８：０．８：１．０：１．０：１．８であった。
この薄膜を、８００℃に加熱されている炉内に入れて、
空気中で一次熱処理をした。熱処理時間は１時間、１５
時間及び１００時間の３種類とした。
空気中で一次熱処理をした。熱処理時間は１時間、１５
時間及び１００時間の３種類とした。
−成熱処理後、炉内より試料を取り出し、各試料と６８
５０℃に加熱されている炉内に入れ１５時間で放冷した
。
５０℃に加熱されている炉内に入れ１５時間で放冷した
。
一次及び二次の熱処理中、炉内にＢｊｏ、 ｅｅＰｔ）
ｏ、 ２４Ｓｒ＋、 ｏ Ｃａｂ、 ｏｃ１１＋６０ｘ
燃焼体（８５０°Ｃで５０時間、空気中で焼成したもの
）を１．Ｏｇ入れてｐｂｏｇ気の存在雰囲気を保持した
。
ｏ、 ２４Ｓｒ＋、 ｏ Ｃａｂ、 ｏｃ１１＋６０ｘ
燃焼体（８５０°Ｃで５０時間、空気中で焼成したもの
）を１．Ｏｇ入れてｐｂｏｇ気の存在雰囲気を保持した
。
比較例１
比較のため各実施例に用いたと同じ薄膜を、成熱処理な
しで８５０°Ｃで１５時間の熱処理を行った。
しで８５０°Ｃで１５時間の熱処理を行った。
実施例及び比較例で得られた試料について、臨界温度を
測定し、また、膜中の結晶相をＸ線回折法により調べ、
ｌｌｏＫ級超伝導体と８０に綴紐伝導体の（００２）の
回折線の強度比により、ｌｌｏＫ級超伝導体の割合を算
出した。
測定し、また、膜中の結晶相をＸ線回折法により調べ、
ｌｌｏＫ級超伝導体と８０に綴紐伝導体の（００２）の
回折線の強度比により、ｌｌｏＫ級超伝導体の割合を算
出した。
得られた結果を第１表に示す。
第
１
表
［発明の効果１
本発明の方法によれば、従来の熱処理方法と比較して、
−成熱処理、二次熱処理をすることにより、ｌｌｏＫ級
超伝導体が生成し易く、臨界温度の高い薄膜が容易に作
製でき、工業化を行う場合非常に有用である。
−成熱処理、二次熱処理をすることにより、ｌｌｏＫ級
超伝導体が生成し易く、臨界温度の高い薄膜が容易に作
製でき、工業化を行う場合非常に有用である。
Claims (1)
- （１）Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕから構成されて
いる酸化物薄膜を、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系超伝導体を生成させる最適熱処理温度より１０〜１５
０℃低い温度に保持して熱処理した後、再度Ｂｉ−Ｐｂ
−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体を生成させる最適熱
処理温度に保持して熱処理することを特徴とする超伝導
薄膜の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318856A JP2814404B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 超伝導薄膜の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318856A JP2814404B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 超伝導薄膜の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183622A true JPH03183622A (ja) | 1991-08-09 |
| JP2814404B2 JP2814404B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=18103716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1318856A Expired - Lifetime JP2814404B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 超伝導薄膜の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814404B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1318856A patent/JP2814404B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2814404B2 (ja) | 1998-10-22 |
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