JPH0333003A - 超電導薄膜作成装置 - Google Patents
超電導薄膜作成装置Info
- Publication number
- JPH0333003A JPH0333003A JP1163950A JP16395089A JPH0333003A JP H0333003 A JPH0333003 A JP H0333003A JP 1163950 A JP1163950 A JP 1163950A JP 16395089 A JP16395089 A JP 16395089A JP H0333003 A JPH0333003 A JP H0333003A
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- JP
- Japan
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- thin film
- electrode
- discharge
- superconducting thin
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- 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
本発明は酸化物超電導体の薄膜作成装置に係り。
とくに、酸化物超電導体のＭＯＣＶＤによる薄膜作成装
置に関する。
置に関する。
有機金属を原料に用いる化学気相成長法、いわゆるＭＯ
ＣＶＤは、装置の大型化が容易であり、複雑形状の基板
、大面積基板への成膜が可能であるという優れた特徴を
有し、酸化物超電導体の薄膜作成方法としても有望な方
法となるものと考えられてている（たとえば、新技術開
発事業団監修「高温超電導データブック」第５９頁、丸
首株式％式％）） しかしながら、従来技術では、薄膜作成時の基板温度は
約８００℃にすることが必要であり、このため、酸化物
薄膜と基板との相互作用がおこり、超電導薄膜の性能低
下、基板の変性、剥離の発生などの問題が発生している
。
ＣＶＤは、装置の大型化が容易であり、複雑形状の基板
、大面積基板への成膜が可能であるという優れた特徴を
有し、酸化物超電導体の薄膜作成方法としても有望な方
法となるものと考えられてている（たとえば、新技術開
発事業団監修「高温超電導データブック」第５９頁、丸
首株式％式％）） しかしながら、従来技術では、薄膜作成時の基板温度は
約８００℃にすることが必要であり、このため、酸化物
薄膜と基板との相互作用がおこり、超電導薄膜の性能低
下、基板の変性、剥離の発生などの問題が発生している
。
本発明の目的は、酸化物高温超電導体薄膜形成のための
ＭＯＣＶＤ装置において、基板近傍に直流放電を発生せ
る機構を設けること、望ましくは排気系側の電極の温度
を２００〜４００℃に保つ機構を設けること、さらに望
ましくは電極に金属の硼素化物、とくに望ましくはイツ
トリウム、バリウム、ランタン、ストロンチウムの硼素
化物の少なくとも一者を用いることにより達成される。
ＭＯＣＶＤ装置において、基板近傍に直流放電を発生せ
る機構を設けること、望ましくは排気系側の電極の温度
を２００〜４００℃に保つ機構を設けること、さらに望
ましくは電極に金属の硼素化物、とくに望ましくはイツ
トリウム、バリウム、ランタン、ストロンチウムの硼素
化物の少なくとも一者を用いることにより達成される。
本発明において、直流放電は有機金属化合物と酸素を高
速の電子や紫外線により励起して、有機金属化合物の酸
化反応を促進する作用をもつ。 また、排気側の電極を２００〜４００℃に保つ機構は、
副生成物や未反応物の電極への付着を防止する作用をも
つ。 また、電極に電極に金属の硼素化物、とくにＹ。 Ｂａ、Ｓｒ、Ｌａの硼素化物を用いることは、放電電圧
の低下、電極の酸化による放電の不安定化の防止という
作用がある。
速の電子や紫外線により励起して、有機金属化合物の酸
化反応を促進する作用をもつ。 また、排気側の電極を２００〜４００℃に保つ機構は、
副生成物や未反応物の電極への付着を防止する作用をも
つ。 また、電極に電極に金属の硼素化物、とくにＹ。 Ｂａ、Ｓｒ、Ｌａの硼素化物を用いることは、放電電圧
の低下、電極の酸化による放電の不安定化の防止という
作用がある。
以下、代表的な酸化物超電導体である、Ｙ Ｂ ａ、Ｃ
ｕ３０７−ｘ の薄膜を作成する装置を実施例として本発明を説明する
。 用いた薄膜作成装置を第１図に示す。 反応管１１は石英製で、電気炉１０により加熱される。 電気炉１０の外部に原料側電極１と排気系側電極２が封
入されている。電極１．２は両者とも表面をＬａＢ、で
被覆したＮｉ線である。直流放電は原料側電極１を接地
電位とし、排気側電極２に正の直流電位を印加して発生
させ、放電電流の大きさは回路に直列に抵抗４を入れて
制御する。 金属の原料には、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕのジピバロイルメタナ
ト錯体、（一般にＹ （ＤＰＭ）、、Ｂａ（ＤＰＭ）２
、Ｃｕ（ＤＰＭ）２と略記される）を用いた。これらの
原料６．７．８はそれぞれ１１０℃、２４０℃、１２０
℃の温度に保たれた容器に入れられており、キャリヤー
ガス（Ａｒ）に輸送されて反応管に導入される。また、
酸化ガスにはボンベ９から供給される酸素を用いた。 この装置を用い、放電電流１０ｍＡ、基板温度６００℃
の条件で酸化マグネシウム基板上に作成した薄膜の抵抗
の温度依存性を第２図に示す。また、比較例として放電
を発生させないで作成した薄膜の抵抗の温度依存性も第
２図に示した。なお、第２図の縦軸は２５０にでの抵抗
に対する測定温度での抵抗である。 図のように、放電を発生させて作成した薄膜の抵抗は温
度の低下とともに減少し、さらに、超電導転移により零
抵抗となった（曲線２１）。抵抗値が零となる臨界温度
は９０にであった。一方。 放電を発生させずに作成した薄膜の抵抗は 温度の低下
とともに増加し、４．２Ｋにおいても超電導転移を示さ
なかった（曲線２２）。すなわち、この結果から、直流
放電により低温においても超電導薄膜が作成できること
がわかる。 ところで、上記の実施例では表面をＬ ａ Ｂ、で被覆
したＮｉ線を電極に用いたが、これらのかわりにＮｉ線
をそのまま用いても同様の効果は得られる。 ただし、
Ｎｉ線の場合には放電を発生させるのに必要な電圧は約
１００Ｖ上昇する。 また、鉄や銅などの金属では電極表面が酸化し。 放電が不安定となる。すなわち、電極としてはＬａＢ＆
で被覆したＮｉ線の方が望ましい。 なお、上記ＬａＢ、の換わりにＹＢ、、ＳｒＢ、、Ｂａ
ＢいＣｅＢ、などの硼素化合物を用いても良好な結果が
得られる。さらに、当然ながらこれらの硼素化合物その
ものを用いても同様の効果が得られる。 放電の効果は放電電流の増加とともに大きくなり、一定
の放電電流で効果は飽和し、その後はむしろ悪影響を及
ぼす。そして、飽和する放電電流値は装置の形状に依存
して変化するが、放電により超電導薄膜が作成可能とな
ることは本発明の効果そのものである。 上記の実施例では、Ｙ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ３０７−
Ｘ薄膜の作成装置について示したが、他の酸化物超電導
体のＭＯＣＶＤについてもその膜成長機構は同一であり
１本発明により低温で超電導薄膜を作成することが可能
である。
ｕ３０７−ｘ の薄膜を作成する装置を実施例として本発明を説明する
。 用いた薄膜作成装置を第１図に示す。 反応管１１は石英製で、電気炉１０により加熱される。 電気炉１０の外部に原料側電極１と排気系側電極２が封
入されている。電極１．２は両者とも表面をＬａＢ、で
被覆したＮｉ線である。直流放電は原料側電極１を接地
電位とし、排気側電極２に正の直流電位を印加して発生
させ、放電電流の大きさは回路に直列に抵抗４を入れて
制御する。 金属の原料には、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕのジピバロイルメタナ
ト錯体、（一般にＹ （ＤＰＭ）、、Ｂａ（ＤＰＭ）２
、Ｃｕ（ＤＰＭ）２と略記される）を用いた。これらの
原料６．７．８はそれぞれ１１０℃、２４０℃、１２０
℃の温度に保たれた容器に入れられており、キャリヤー
ガス（Ａｒ）に輸送されて反応管に導入される。また、
酸化ガスにはボンベ９から供給される酸素を用いた。 この装置を用い、放電電流１０ｍＡ、基板温度６００℃
の条件で酸化マグネシウム基板上に作成した薄膜の抵抗
の温度依存性を第２図に示す。また、比較例として放電
を発生させないで作成した薄膜の抵抗の温度依存性も第
２図に示した。なお、第２図の縦軸は２５０にでの抵抗
に対する測定温度での抵抗である。 図のように、放電を発生させて作成した薄膜の抵抗は温
度の低下とともに減少し、さらに、超電導転移により零
抵抗となった（曲線２１）。抵抗値が零となる臨界温度
は９０にであった。一方。 放電を発生させずに作成した薄膜の抵抗は 温度の低下
とともに増加し、４．２Ｋにおいても超電導転移を示さ
なかった（曲線２２）。すなわち、この結果から、直流
放電により低温においても超電導薄膜が作成できること
がわかる。 ところで、上記の実施例では表面をＬ ａ Ｂ、で被覆
したＮｉ線を電極に用いたが、これらのかわりにＮｉ線
をそのまま用いても同様の効果は得られる。 ただし、
Ｎｉ線の場合には放電を発生させるのに必要な電圧は約
１００Ｖ上昇する。 また、鉄や銅などの金属では電極表面が酸化し。 放電が不安定となる。すなわち、電極としてはＬａＢ＆
で被覆したＮｉ線の方が望ましい。 なお、上記ＬａＢ、の換わりにＹＢ、、ＳｒＢ、、Ｂａ
ＢいＣｅＢ、などの硼素化合物を用いても良好な結果が
得られる。さらに、当然ながらこれらの硼素化合物その
ものを用いても同様の効果が得られる。 放電の効果は放電電流の増加とともに大きくなり、一定
の放電電流で効果は飽和し、その後はむしろ悪影響を及
ぼす。そして、飽和する放電電流値は装置の形状に依存
して変化するが、放電により超電導薄膜が作成可能とな
ることは本発明の効果そのものである。 上記の実施例では、Ｙ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ３０７−
Ｘ薄膜の作成装置について示したが、他の酸化物超電導
体のＭＯＣＶＤについてもその膜成長機構は同一であり
１本発明により低温で超電導薄膜を作成することが可能
である。
本発明により、酸化物超電導体の薄膜が低温において作
成可能となる。これにより、高性能の超電導エレクトロ
ニクス素子、超電導導線、超電導シールド材の生産が可
能となる。
成可能となる。これにより、高性能の超電導エレクトロ
ニクス素子、超電導導線、超電導シールド材の生産が可
能となる。
第１図は本発明の実施例における薄膜の作成に用いた薄
膜作成装置の模式図、第２図は本発明による電気特性改
善の効果を示すｉａｓの抵抗−温度特性図である。 符号の説明 １・・・原料供給側電極、２・・・排気系側電極、３・
・・直流電源、４・・・放電電流制御用抵抗、５・・・
基板、６・Ｙ （ＤＰＭ） ３．７ ”・Ｂ ａ （Ｄ
Ｐ Ｍ ） ｚ、８−Ｃｕ （Ｄ Ｐ Ｍ） ２．９
・・・酸素ボンベ、１０・・・電気炉曲線２１・・・放
電を発生させて作成した薄膜の抵抗の温度変化を示す曲
線、 曲線２２・・・放電を発生させないで作成した薄膜の抵
抗の温度変化を示す曲線 第１ＩＩＩ
膜作成装置の模式図、第２図は本発明による電気特性改
善の効果を示すｉａｓの抵抗−温度特性図である。 符号の説明 １・・・原料供給側電極、２・・・排気系側電極、３・
・・直流電源、４・・・放電電流制御用抵抗、５・・・
基板、６・Ｙ （ＤＰＭ） ３．７ ”・Ｂ ａ （Ｄ
Ｐ Ｍ ） ｚ、８−Ｃｕ （Ｄ Ｐ Ｍ） ２．９
・・・酸素ボンベ、１０・・・電気炉曲線２１・・・放
電を発生させて作成した薄膜の抵抗の温度変化を示す曲
線、 曲線２２・・・放電を発生させないで作成した薄膜の抵
抗の温度変化を示す曲線 第１ＩＩＩ
Claims (3)
- １．酸化物高温超電導体薄膜のＭＯＣＶＤ装置において
、基板近傍に直流放電を発生せる機構を有することを特
徴とする超電導薄膜作成装置。 - ２．排気系側の電極の温度を２００〜４００℃にする機
構を有することを特徴とする請求項第１項記載の超電導
薄膜作成装置。 - ３．電極に金属の硼素化物、望ましくはイットリウム、
バリウム、ランタンストロンチウムの硼素化物の群から
選ばれる少なくとも一者を用いることを特徴とする請求
項第１項もしくは第２項記載の超電導薄膜作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163950A JPH0333003A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 超電導薄膜作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163950A JPH0333003A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 超電導薄膜作成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333003A true JPH0333003A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15783905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1163950A Pending JPH0333003A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 超電導薄膜作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0333003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7950280B2 (en) | 2004-07-27 | 2011-05-31 | Franz Haimer Maschinenbau Kg | Balance ring and method for balancing a rotating component |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP1163950A patent/JPH0333003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7950280B2 (en) | 2004-07-27 | 2011-05-31 | Franz Haimer Maschinenbau Kg | Balance ring and method for balancing a rotating component |
| JP4754564B2 (ja) * | 2004-07-27 | 2011-08-24 | フランツ・ハイマー・マシーネンバウ・カーゲー | バランスリング、ならびに、回転部材のバランスを維持するための方法 |
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