JPH0483714A - 薄膜超電導体の製造方法 - Google Patents
薄膜超電導体の製造方法Info
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- JPH0483714A JPH0483714A JP2197294A JP19729490A JPH0483714A JP H0483714 A JPH0483714 A JP H0483714A JP 2197294 A JP2197294 A JP 2197294A JP 19729490 A JP19729490 A JP 19729490A JP H0483714 A JPH0483714 A JP H0483714A
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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
本発明は酸化物の薄膜超電導体の製造方法に関すも
従来の技術
高温超電導体として、Ａ１５型二元系化合物の窒化ニオ
ブ（Ｎ ｂ Ｎ）やゲルマニウムニオブ（ＮｔｚＧｅ）
などが知られていたカミ これらの材料の超電導転移温
度（Ｔｃ）はたかだか２３にであっち 一人 ペロブスカイト系化合物（よ さらに高いＴｃが
期待さｔｌ、 Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系の高温超電導
体が提案された［Ｊ、Ｇ、Ｂｅｄｏｎｏｒｚ ａｎｄ
Ｋ、Ａ、Ｍｕｌｌｅｒ、７ｙイトシスリフト・フェア・
フィシ゛−り（Ｚｅｔｓｈｒｉｆｔ Ｆｕｒ Ｐｈ
ｙｓｉｋ Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ
Ｖｏｌ、６４．１８９−１９３（１９８６）］。
ブ（Ｎ ｂ Ｎ）やゲルマニウムニオブ（ＮｔｚＧｅ）
などが知られていたカミ これらの材料の超電導転移温
度（Ｔｃ）はたかだか２３にであっち 一人 ペロブスカイト系化合物（よ さらに高いＴｃが
期待さｔｌ、 Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系の高温超電導
体が提案された［Ｊ、Ｇ、Ｂｅｄｏｎｏｒｚ ａｎｄ
Ｋ、Ａ、Ｍｕｌｌｅｒ、７ｙイトシスリフト・フェア・
フィシ゛−り（Ｚｅｔｓｈｒｉｆｔ Ｆｕｒ Ｐｈ
ｙｓｉｋ Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ
Ｖｏｌ、６４．１８９−１９３（１９８６）］。
さらに Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系か液体窒素温度を越える
Ｔｃを持ス より高温の超電導体であることが最近提案
された［Ｍ、に、Ｗｕなど、フィシ゛カル レピューレ
タース’（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ） Ｖｏｌ、５８ Ｎｏ９．９０８−９
１０（−１９８７）１゜さらＥ、Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−０系の材料が１００に以上のＴｃを示すことも発見
された［Ｈ９Ｍａｅｄａ、 Ｙ、Ｔａｎａｋａ、 Ｍ、
Ｆｕｋｕｔｏｍｉ ａｎｄ Ｔ、Ａｓａｎ０．シ゛ユへ
°ニース′・シ１ヤーナル・オフ゛・アブライビ°フィ
シ１フクスＵａｐａｎｅｓｅｓ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｖｏｌ、
２７． Ｌ２０９−２１０（１９８８）Ｌ 加えてこのＢｉ系よりも超電導転移温度の高いＴｌ−Ｂ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−〇系の材料が発見されるに至った［Ｚ
、Ｚ、Ｓｈｅｎｇ ａｎｄ Ａ、Ｍ、Ｈｅｒｍａｎｎ、
ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）Ｖｏｌ、 ３３２．１
３８−１３９（１９８８） Ｌまた 酸素欠陥がなく、
安定性に優れ 従来とは異なった構造を持つＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−○系の高温超伝導体が提案された［（ジエイ・カ
ーピンスキー イー・カルディス イー・ジレッ久 ニ
ス・ラシェッキ、 ビー・バッカー、ネイチャー、第３
３６巻 第６６０頁−第６６２頁＜、 １９８８年）（
Ｊ、Ｋａｒｐｉｎｓｋｉ、 Ｅ、Ｋａｌｄｉｓ、 Ｅ、
Ｊｉｌｅｋ、 Ｓ、Ｒｕ５ｉｅｃｋ１ａｎｄ Ｂ、Ｂｕ
ｃｈｅｒ、 Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、
１３ｆｒ、 ６６０−６６２（１９８８）］。
Ｔｃを持ス より高温の超電導体であることが最近提案
された［Ｍ、に、Ｗｕなど、フィシ゛カル レピューレ
タース’（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ） Ｖｏｌ、５８ Ｎｏ９．９０８−９
１０（−１９８７）１゜さらＥ、Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−０系の材料が１００に以上のＴｃを示すことも発見
された［Ｈ９Ｍａｅｄａ、 Ｙ、Ｔａｎａｋａ、 Ｍ、
Ｆｕｋｕｔｏｍｉ ａｎｄ Ｔ、Ａｓａｎ０．シ゛ユへ
°ニース′・シ１ヤーナル・オフ゛・アブライビ°フィ
シ１フクスＵａｐａｎｅｓｅｓ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｖｏｌ、
２７． Ｌ２０９−２１０（１９８８）Ｌ 加えてこのＢｉ系よりも超電導転移温度の高いＴｌ−Ｂ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−〇系の材料が発見されるに至った［Ｚ
、Ｚ、Ｓｈｅｎｇ ａｎｄ Ａ、Ｍ、Ｈｅｒｍａｎｎ、
ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）Ｖｏｌ、 ３３２．１
３８−１３９（１９８８） Ｌまた 酸素欠陥がなく、
安定性に優れ 従来とは異なった構造を持つＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−○系の高温超伝導体が提案された［（ジエイ・カ
ーピンスキー イー・カルディス イー・ジレッ久 ニ
ス・ラシェッキ、 ビー・バッカー、ネイチャー、第３
３６巻 第６６０頁−第６６２頁＜、 １９８８年）（
Ｊ、Ｋａｒｐｉｎｓｋｉ、 Ｅ、Ｋａｌｄｉｓ、 Ｅ、
Ｊｉｌｅｋ、 Ｓ、Ｒｕ５ｉｅｃｋ１ａｎｄ Ｂ、Ｂｕ
ｃｈｅｒ、 Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、
１３ｆｒ、 ６６０−６６２（１９８８）］。
さらに この構造でＹ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０系が高温
状態で安定な より高温Ｔｃをもつ超伝導体であること
が提案された［（ティー・ミャタケ、 ニス・ゴトウ、
エヌ・コシズカ、ニス・タナカ、ネイチャー、第３４
１表 第４１頁−第４２頁（１９８９年） （Ｔ、Ｍｉ
ｙａｔａｋｅ、 Ｓ、Ｇｏｔｏｈ、 Ｎ、Ｋｏｓｈｉｚ
ｕｋａ ａｎｄ Ｓ、Ｔａｎａｋａ、 Ｌｅｔｔｅｒｓ
ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、 ３ｉＸ。
状態で安定な より高温Ｔｃをもつ超伝導体であること
が提案された［（ティー・ミャタケ、 ニス・ゴトウ、
エヌ・コシズカ、ニス・タナカ、ネイチャー、第３４
１表 第４１頁−第４２頁（１９８９年） （Ｔ、Ｍｉ
ｙａｔａｋｅ、 Ｓ、Ｇｏｔｏｈ、 Ｎ、Ｋｏｓｈｉｚ
ｕｋａ ａｎｄ Ｓ、Ｔａｎａｋａ、 Ｌｅｔｔｅｒｓ
ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、 ３ｉＸ。
４ｌ−４２（１９８９）］。
発明が解決しようとする課題
しかしながらＢｉ系超電導材料（ム 混晶になりやすく
、単相の結晶化が困難であり、まへ 高温のＴｃを示す
相は特に単相化が難しい。まりＴｌ系の材料はＴＩの蒸
気圧が高いために薄膜化のＫ Ｔｌ量の制御が困難で
、薄膜化は非常に難し℃〜 これに対し Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系において、Ｙ：
Ｂａ： Ｃｕの比が２＝４：８）超電導材料は従来の
１： ２： ３の比のものと比べ 酸素欠陥がなく
、特に安定性がよく、実用化するには 優れた条件を合
わせ持っているといえも そこでこの材料を薄膜状に加工することか強く要望され
ているが、従来の技術で（表 良好な超電導特性を有す
る薄膜製造はむずかしいものかあつ九 すなわ板 この
系にはＴｃの異なるいくつかの相が存在することが知ら
れている力交 特に２：４＝８の比を持つ結晶は他の結
晶と混晶をおこしやすく、単結晶を形成することが非常
に困難とされていた 本発明はこのような従来の課題を解決するもので、Ａ−
Ｂ−Ｃｕ−○系の組成比２： ４： ８の薄膜超電
導体の製造方法の提供を目的とする。
、単相の結晶化が困難であり、まへ 高温のＴｃを示す
相は特に単相化が難しい。まりＴｌ系の材料はＴＩの蒸
気圧が高いために薄膜化のＫ Ｔｌ量の制御が困難で
、薄膜化は非常に難し℃〜 これに対し Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系において、Ｙ：
Ｂａ： Ｃｕの比が２＝４：８）超電導材料は従来の
１： ２： ３の比のものと比べ 酸素欠陥がなく
、特に安定性がよく、実用化するには 優れた条件を合
わせ持っているといえも そこでこの材料を薄膜状に加工することか強く要望され
ているが、従来の技術で（表 良好な超電導特性を有す
る薄膜製造はむずかしいものかあつ九 すなわ板 この
系にはＴｃの異なるいくつかの相が存在することが知ら
れている力交 特に２：４＝８の比を持つ結晶は他の結
晶と混晶をおこしやすく、単結晶を形成することが非常
に困難とされていた 本発明はこのような従来の課題を解決するもので、Ａ−
Ｂ−Ｃｕ−○系の組成比２： ４： ８の薄膜超電
導体の製造方法の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するために 本発明の薄膜超電導体の
製造方法（表 基板上にＡ−Ｂ−Ｃｕ−０系の下記モル
比率の酸化物薄膜をアモルファス状態に形成し 急速加
肱 急速冷却を伴う瞬間的熱処理を行（入 その後、加
熱温度を段階的に変化させる段階的熱処理を行なう。
製造方法（表 基板上にＡ−Ｂ−Ｃｕ−０系の下記モル
比率の酸化物薄膜をアモルファス状態に形成し 急速加
肱 急速冷却を伴う瞬間的熱処理を行（入 その後、加
熱温度を段階的に変化させる段階的熱処理を行なう。
ここでＡはＳｃ、Ｙおよびランタン系列のうちの一種以
上の元−＆ＢはＩＩａ族元素のうちの一種以上の元素で
、モル比率は０． ５＜Ａ＋Ｂ／Ｃｕ＜１．０である。
上の元−＆ＢはＩＩａ族元素のうちの一種以上の元素で
、モル比率は０． ５＜Ａ＋Ｂ／Ｃｕ＜１．０である。
作用
本発明は上記した方法により、モル比率を制御した薄膜
をアモルファス状態で形成し その後急速加肱 急速冷
却することにより２： ４： ８の構造をもつ結晶
核を膜内部につくり、それを核として、徐々に加肱 冷
却する熱処理方法で、 ２：４：８の結晶構造の薄膜を
優先的に製造できることになる。
をアモルファス状態で形成し その後急速加肱 急速冷
却することにより２： ４： ８の構造をもつ結晶
核を膜内部につくり、それを核として、徐々に加肱 冷
却する熱処理方法で、 ２：４：８の結晶構造の薄膜を
優先的に製造できることになる。
実施例
通家 Ａ−Ｂ−Ｃｕ−○系薄膜超電導体（よ ４００〜
６００℃に加熱した基板上に蒸着して形成すも 蒸着後、そのままでも薄膜は超電導特性を示す力叉 そ
の後８５０〜９５０℃の熱処理を施し 超電導特性を向
上させる。
６００℃に加熱した基板上に蒸着して形成すも 蒸着後、そのままでも薄膜は超電導特性を示す力叉 そ
の後８５０〜９５０℃の熱処理を施し 超電導特性を向
上させる。
しかし 従来の方法で（よ 例えｆＬＹ−Ｂａ −Ｃｕ
−０系においてＩ−Ｌ １： ２： ３が優先的
に配向し 安定性に優れる２： ４： ８は結晶化
しなかつ通 そこで、種々の検討を行った結果 本発明者ら（よ 急
速加糺 急速冷却を含む熱処理方法て ２：４二８の結
晶構造が核のような形で、単独で、生成することを見い
だした その理由は ゆっくりとした熱処理でＧ；＆１：２：３
の相が優先的に成長するカミ 高熱で生成する２：
４： ８の相が急冷の過程で凍結されたものと考えら
れも この発見に基づき、この２： ４： ８の結晶相の
成長条件を検討し 単結晶の製造に成功しれこの核を製
造した後、ゆっくり熱処理を行うと、核を中心に２：
４： Ｆ３の結晶相が成長してくるものと思われも ま７’Ｑ Ａ ＋Ｂ ／ Ｃｕのモル比率が０．５よ
り大きく１、０未満である薄膜は特に安定性に優れ高い
Ｊｃも示す。２： ４： ８の相からの組成のずれ
がこの範囲内で起こってＬ 単結晶にならないものもあ
るカミ 安定性に優ｈ ７ＯＫ以上のゼロ抵抗温度も
示し 実用に耐えうるものとなム以下、図面を参照しな
がら本発明の実施例について具体的に説明すも 実施例１ 第１図は本発明の薄膜超電導体の製造に用いたマグネト
ロンスパッタリング装置内部の構成図である。 １はＹ
−Ｂａ−Ｃｕ−○ターゲット、 ２は基板であも ターゲット１は酸化物粉末をプレス成形加工焼成して製
造し九 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜は基板２を加熱しない
で室温でスパッタリングしてアモルファス状態に形成し
た 入力電九 スパッタリング時間を制御することによ
り膜厚を変えたなおスパッタリングはアルゴン・酸素（
１： １）混合ガス雰囲気０．５Ｐａ中で行し′Ｘ、
スパッタリング電力は１００Ｗとし 薄膜の組成比はＹ
：Ｂａ：Ｃｕが２： ４： ８となるようにターゲ
ットの組成を調節し九 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜を約１０００人形成した ここ
では室温で形成している力ｔ 約２００℃以下で形成す
ると、この薄膜はアモルファス状態を示した 次へ このアモルファス状態の薄膜に瞬間的加熱を行う
。例えばあらかじ取 ７５０℃に加熱しておいた加熱炉
にこの薄膜を３分間いれる。
−０系においてＩ−Ｌ １： ２： ３が優先的
に配向し 安定性に優れる２： ４： ８は結晶化
しなかつ通 そこで、種々の検討を行った結果 本発明者ら（よ 急
速加糺 急速冷却を含む熱処理方法て ２：４二８の結
晶構造が核のような形で、単独で、生成することを見い
だした その理由は ゆっくりとした熱処理でＧ；＆１：２：３
の相が優先的に成長するカミ 高熱で生成する２：
４： ８の相が急冷の過程で凍結されたものと考えら
れも この発見に基づき、この２： ４： ８の結晶相の
成長条件を検討し 単結晶の製造に成功しれこの核を製
造した後、ゆっくり熱処理を行うと、核を中心に２：
４： Ｆ３の結晶相が成長してくるものと思われも ま７’Ｑ Ａ ＋Ｂ ／ Ｃｕのモル比率が０．５よ
り大きく１、０未満である薄膜は特に安定性に優れ高い
Ｊｃも示す。２： ４： ８の相からの組成のずれ
がこの範囲内で起こってＬ 単結晶にならないものもあ
るカミ 安定性に優ｈ ７ＯＫ以上のゼロ抵抗温度も
示し 実用に耐えうるものとなム以下、図面を参照しな
がら本発明の実施例について具体的に説明すも 実施例１ 第１図は本発明の薄膜超電導体の製造に用いたマグネト
ロンスパッタリング装置内部の構成図である。 １はＹ
−Ｂａ−Ｃｕ−○ターゲット、 ２は基板であも ターゲット１は酸化物粉末をプレス成形加工焼成して製
造し九 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜は基板２を加熱しない
で室温でスパッタリングしてアモルファス状態に形成し
た 入力電九 スパッタリング時間を制御することによ
り膜厚を変えたなおスパッタリングはアルゴン・酸素（
１： １）混合ガス雰囲気０．５Ｐａ中で行し′Ｘ、
スパッタリング電力は１００Ｗとし 薄膜の組成比はＹ
：Ｂａ：Ｃｕが２： ４： ８となるようにターゲ
ットの組成を調節し九 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜を約１０００人形成した ここ
では室温で形成している力ｔ 約２００℃以下で形成す
ると、この薄膜はアモルファス状態を示した 次へ このアモルファス状態の薄膜に瞬間的加熱を行う
。例えばあらかじ取 ７５０℃に加熱しておいた加熱炉
にこの薄膜を３分間いれる。
この瞬間的加熱によって、薄膜は少し結晶化す、ＬＸ線
回折によると２： ４： ８の結晶相のみが確認さ
れ通 しかし ピークは非常に弱く、超電導特性を得る
には 結晶化が足りなｌ、％そこで、続いて段階的加熱
を行う。電気炉に於いて、酸素雰囲気で、 １時間あた
り４００℃温度を上昇させ、６５０℃に約２時間採板
その後１時間あたり４００℃の勾配で冷却する。段階的
熱処理を施した薄膜＋ｔ Ｘ線回折による評価をおこ
なうと２： ４： ８結晶相の鋭いピークが見られ
単結晶化していた この薄膜の超電導特性を評価すると、焼結体と同程度へ
ゼロ抵抗温度８５Ｋを示し九瞬間的熱処理の温度４；
ｔ、、５００℃〜１０００℃がよく、膜厚 構成元素に
より温度に差はあるものへ ２： ４： ８の結晶
構造ζよ ５００℃以上に温度を上げた場合に観察され
九 ま？、、、１０００℃を超える温度以上に上昇させ
ると、逆に混晶となる場合が多かっ九 瞬間的熱処理の温度の時間に対する勾配４１ 膜厚組
成にある程度依存するが、１００℃／分より小さいと、
他の結晶相の成長が顕著になり、続いての段階的熱処理
条件を選んでＬ 超電導特性が悪くなることがわかった また 段階的熱処理の温度勾配は ２０℃／分以下のゆ
っくりとした温度変化が望ましＩ、％ ゆっくりとし
た温度変化により、 ２： ４： ８の結晶相の核
が成長していくものと考えられる。
回折によると２： ４： ８の結晶相のみが確認さ
れ通 しかし ピークは非常に弱く、超電導特性を得る
には 結晶化が足りなｌ、％そこで、続いて段階的加熱
を行う。電気炉に於いて、酸素雰囲気で、 １時間あた
り４００℃温度を上昇させ、６５０℃に約２時間採板
その後１時間あたり４００℃の勾配で冷却する。段階的
熱処理を施した薄膜＋ｔ Ｘ線回折による評価をおこ
なうと２： ４： ８結晶相の鋭いピークが見られ
単結晶化していた この薄膜の超電導特性を評価すると、焼結体と同程度へ
ゼロ抵抗温度８５Ｋを示し九瞬間的熱処理の温度４；
ｔ、、５００℃〜１０００℃がよく、膜厚 構成元素に
より温度に差はあるものへ ２： ４： ８の結晶
構造ζよ ５００℃以上に温度を上げた場合に観察され
九 ま？、、、１０００℃を超える温度以上に上昇させ
ると、逆に混晶となる場合が多かっ九 瞬間的熱処理の温度の時間に対する勾配４１ 膜厚組
成にある程度依存するが、１００℃／分より小さいと、
他の結晶相の成長が顕著になり、続いての段階的熱処理
条件を選んでＬ 超電導特性が悪くなることがわかった また 段階的熱処理の温度勾配は ２０℃／分以下のゆ
っくりとした温度変化が望ましＩ、％ ゆっくりとし
た温度変化により、 ２： ４： ８の結晶相の核
が成長していくものと考えられる。
段階的熱処理の保持温度ｉ；Ｌ４００〜９００℃程度が
よく、低いと結晶相の成長が確認できｔあまり高いと多
結晶になる場合が多い。
よく、低いと結晶相の成長が確認できｔあまり高いと多
結晶になる場合が多い。
この温度、温度勾配は 膜の構成元素の種類膜厚などに
依存し最適な温度がある。
依存し最適な温度がある。
段階的熱処理ζよ 酸素雰囲気屯 あるいは酸化性雰囲
気中で行うと、超電導特性がよりよいことがわかった 組成の（Ａ元素＋Ｂ元素）／Ｃｕのモル比率が０．５よ
り太きく１．０未満の−様なアモルファス状態の膜が形
成できれ（ｆ、、形成法は選ばな（■ここでｌ−Ｌ
Ａ元素としてＹ、 ８元素としてＢａを用いた場合に
ついて例にしだが、ＡはＳｃ、Ｙおよびランタン系列元
素のうち少なくとも一服ＢはＩＩａ族元素のうちの少な
くとも一種の元素であればよ（、ま７’、Ｚ、 Ｙ−
Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜のように ＡとしてＹとＣａ
の２元素を用いたような場合も同様に多元系の薄膜にも
効果かある。
気中で行うと、超電導特性がよりよいことがわかった 組成の（Ａ元素＋Ｂ元素）／Ｃｕのモル比率が０．５よ
り太きく１．０未満の−様なアモルファス状態の膜が形
成できれ（ｆ、、形成法は選ばな（■ここでｌ−Ｌ
Ａ元素としてＹ、 ８元素としてＢａを用いた場合に
ついて例にしだが、ＡはＳｃ、Ｙおよびランタン系列元
素のうち少なくとも一服ＢはＩＩａ族元素のうちの少な
くとも一種の元素であればよ（、ま７’、Ｚ、 Ｙ−
Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０薄膜のように ＡとしてＹとＣａ
の２元素を用いたような場合も同様に多元系の薄膜にも
効果かある。
次に他の実施例について図面を参照しながら説明する。
実施例２
ここで用いた薄膜はＹ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０の薄膜を
スパッタリング法で形成したものである。
スパッタリング法で形成したものである。
第２図は本実施例で行った熱処理の時間に対する温度変
化を示す。 ３は瞬間的熱処理の部分、 ４は段階的熱
処理の部分を示していも スパッタリング法（よ 組成のモル比が、ターゲットに
対してあまり変化せ慣 アモルファス構造の薄膜を目的
の組成で形成する方法として、有効である。
化を示す。 ３は瞬間的熱処理の部分、 ４は段階的熱
処理の部分を示していも スパッタリング法（よ 組成のモル比が、ターゲットに
対してあまり変化せ慣 アモルファス構造の薄膜を目的
の組成で形成する方法として、有効である。
本実施例の薄膜イよ は１社 （Ｙ＋Ｃａ）： Ｂａ
二Ｃｕの組成比が２： ４： ８の０． ２μｍの
薄膜である。
二Ｃｕの組成比が２： ４： ８の０． ２μｍの
薄膜である。
この薄膜を第２図に示すような瞬間的熱処理段階的熱処
理を連続的に行う方法で熱処理を行っこのようにして形
成された薄膜超電導体（よ ゼロ抵抗温度的８８Ｋを示
Ｌ ２： ４： ８の単結晶薄膜であることがＸ
線回折、電子線回折などにより確認された このように連続的に熱処理を行ってＬ 瞬間的熱処理と
段階的熱処理の温度差があれば 有効であることがわか
っ九 このようにして形成された２： ４： ８の構造を
持つ薄膜は従来の１： ２： ３の薄膜に比べ経時
変化が少なく、温度変化に対してＬ 高温にさらしてＬ
特性が変化せず耐環境性のある７７にの液体窒素温度
より高いＴｃを有する薄膜超電導体が得られた な耘 実施例ではＡとしてＹ、 ＢとしてＢａ、Ｃａ
を用いた場合について説明したが、Ｙに代えてＳｃおよ
びランタン系列のうちの一種以上の元ｔ Ｂａ、Ｃａ
に代えてＩＩａ族のうちの一種以上の元素としてもよし
− また実施例ではスパッタリング法による薄膜形成方法に
ついて述べた力＼ 各種ＣＶ Ｄ ／１． Ｍ Ｂ
Ｅ法などの各種ＰＶＤ法でもよい。
理を連続的に行う方法で熱処理を行っこのようにして形
成された薄膜超電導体（よ ゼロ抵抗温度的８８Ｋを示
Ｌ ２： ４： ８の単結晶薄膜であることがＸ
線回折、電子線回折などにより確認された このように連続的に熱処理を行ってＬ 瞬間的熱処理と
段階的熱処理の温度差があれば 有効であることがわか
っ九 このようにして形成された２： ４： ８の構造を
持つ薄膜は従来の１： ２： ３の薄膜に比べ経時
変化が少なく、温度変化に対してＬ 高温にさらしてＬ
特性が変化せず耐環境性のある７７にの液体窒素温度
より高いＴｃを有する薄膜超電導体が得られた な耘 実施例ではＡとしてＹ、 ＢとしてＢａ、Ｃａ
を用いた場合について説明したが、Ｙに代えてＳｃおよ
びランタン系列のうちの一種以上の元ｔ Ｂａ、Ｃａ
に代えてＩＩａ族のうちの一種以上の元素としてもよし
− また実施例ではスパッタリング法による薄膜形成方法に
ついて述べた力＼ 各種ＣＶ Ｄ ／１． Ｍ Ｂ
Ｅ法などの各種ＰＶＤ法でもよい。
また実施例において（よ 電気炉を用いて薄膜を瞬間的
熱処理する場合を述べため（加熱炉の代わりにレーザー
光を照射し 熱処理する方法も効果があることがわかっ
通 例えばＣＯ２レーザー光を用いると約７分程度て
効果か現れ通 また 赤外線を発生し パワーの大きな光源であれば同
様の効果が現れ九 照射時間（よ 膜尾照射光源パワー
により異なる力交 概れ ２０分以内がよく、あまり長
いと他の結晶相の成長が確認され總 発明の効果 以上のよう番ξ 本発明は０． ５＜Ａ＋Ｂ／Ｃｕ＜
１．０の範囲のモル比率を有するＡ−Ｂ−Ｃｕ−〇系酸
化物薄膜をアモルファス状態に基板上に形成し この酸
化物薄膜を急速加熱及び急速冷却する瞬間的熱処理を行
（（シかる後段階的熱処理を行う薄膜超電導体の製造方
法によれＥＡ−ＢＣｕ−０系の組成比２： ４：
８の薄膜超電導体を安定に製造できることになり、工業
上極めて大きな価値を有する。
熱処理する場合を述べため（加熱炉の代わりにレーザー
光を照射し 熱処理する方法も効果があることがわかっ
通 例えばＣＯ２レーザー光を用いると約７分程度て
効果か現れ通 また 赤外線を発生し パワーの大きな光源であれば同
様の効果が現れ九 照射時間（よ 膜尾照射光源パワー
により異なる力交 概れ ２０分以内がよく、あまり長
いと他の結晶相の成長が確認され總 発明の効果 以上のよう番ξ 本発明は０． ５＜Ａ＋Ｂ／Ｃｕ＜
１．０の範囲のモル比率を有するＡ−Ｂ−Ｃｕ−〇系酸
化物薄膜をアモルファス状態に基板上に形成し この酸
化物薄膜を急速加熱及び急速冷却する瞬間的熱処理を行
（（シかる後段階的熱処理を行う薄膜超電導体の製造方
法によれＥＡ−ＢＣｕ−０系の組成比２： ４：
８の薄膜超電導体を安定に製造できることになり、工業
上極めて大きな価値を有する。
第１図は本発明の薄膜超電導体の製造に用いたスパッタ
リング装置の構成＠ 第２図は本発明の一実施例の熱処
理温度と時間の関係を示した図である。 ■・・・ターゲット、 ２・・・基板、 ３・・・瞬間
的熱処理４・・・段階的熱処堆 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名基牝しホル
ター
リング装置の構成＠ 第２図は本発明の一実施例の熱処
理温度と時間の関係を示した図である。 ■・・・ターゲット、 ２・・・基板、 ３・・・瞬間
的熱処理４・・・段階的熱処堆 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名基牝しホル
ター
Claims (7)
- （１）基板上にＡ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ系の下記モル比率の酸
化物薄膜をアモルファス状態に形成し、前記酸化物薄膜
に急速加熱、急速冷却を伴う瞬間的熱処理を行い、その
後加熱温度を段階的に変化させる段階的熱処理を行なう
ことを特徴とする薄膜超電導体の製造方法。ここでＡは
Ｓｃ、Ｙおよびランタン系列のうちの一種以上の元素、
ＢはIIａ族元素のうちの一種以上の元素で、モル比率は
０．５＜Ａ＋Ｂ／Ｃｕ＜１．０である。 - （２）瞬間的熱処理の加熱温度が、５００℃〜１０００
℃であることを特徴とする、請求項１記載の薄膜超電導
体の製造方法。 - （３）瞬間的熱処理の温度の時間に対する勾配が、１０
０℃／分以上とすることを特徴とする、請求項１記載の
薄膜超電導体の製造方法。 - （４）段階的熱処理の加熱温度が、４００℃〜９００℃
であることを特徴とする、請求項１記載の薄膜超電導体
の製造方法。 - （５）段階的熱処理を酸素または酸化性雰囲気中で行う
ことを特徴とする、請求項１記載の薄膜超電導体の製造
方法。 - （６）瞬間的熱処理に、レーザ光を用いることを特徴と
する、請求項１記載の薄膜超電導体の製造方法。 - （７）瞬間的熱処理に、赤外線を用いることを特徴とす
る、請求項１記載の薄膜超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197294A JPH0483714A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197294A JPH0483714A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483714A true JPH0483714A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16372071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197294A Pending JPH0483714A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 薄膜超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240487A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 基板表面処理方法と同方法で作製した膜作製用基板 |
| US8863805B2 (en) | 2009-02-16 | 2014-10-21 | Airbus Operations Gmbh | Pressing-on device for pressing on fiber-reinforced thermoplastic materials, fiber arranging device, and method for arranging a fiber-reinforced thermoplastic material |
| RU206446U1 (ru) * | 2020-12-11 | 2021-09-13 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА В ВИДЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ С ТЕКСТУРИРОВАННЫМИ ПЛЕНКАМИ RBa2Cu3O7 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2197294A patent/JPH0483714A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240487A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 基板表面処理方法と同方法で作製した膜作製用基板 |
| US8863805B2 (en) | 2009-02-16 | 2014-10-21 | Airbus Operations Gmbh | Pressing-on device for pressing on fiber-reinforced thermoplastic materials, fiber arranging device, and method for arranging a fiber-reinforced thermoplastic material |
| RU206446U1 (ru) * | 2020-12-11 | 2021-09-13 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА В ВИДЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ С ТЕКСТУРИРОВАННЫМИ ПЛЕНКАМИ RBa2Cu3O7 |
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