JPH0531497B2 - - Google Patents
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- JPH0531497B2 JPH0531497B2 JP62331092A JP33109287A JPH0531497B2 JP H0531497 B2 JPH0531497 B2 JP H0531497B2 JP 62331092 A JP62331092 A JP 62331092A JP 33109287 A JP33109287 A JP 33109287A JP H0531497 B2 JPH0531497 B2 JP H0531497B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、基材の表面上に超電導物質からな
る皮膜が形成された超電導材の製造方法に関する
ものである。 〔従来の技術〕 超電導材料は、既に高エネルギ粒子加速器、医
療診断用MRI−CTおよび物性研究装置などにお
いて、超電導マグネツトの形で実用化されてい
る。このような超電導材料の応用分野は広く、今
後、例えば、発電機、エネルギーの貯蔵や変換、
リニアモーターカー、資源回収用磁気分離装置、
核融合炉、送電ケーブルおよび磁気シールド材等
に対する超電導材料の応用が期待されており、更
に、超高速度コンピユータ、赤外線検出器、およ
び、低雑音の増幅器やミキサー等に対する、ジヨ
セフソン効果を利用した超電導素子の応用が期待
されている。これらが本格的に実用化されたとき
の産業的および社会的インパクトの大きさは計り
知れないものがある。 これまでに開発された代表的な超電導材料とし
てはNb−Ti合金があり、これは、現在9Tまでの
磁界発生用線材として、広く使用されている。
Nb−Ti合金のTc（超電導状態が存在する臨界温
度）は、9Kである。 このNb−Ti合金よりも格段に高いTcを有する
超電導材料として、化合物系の超電導材料が開発
され、現在、Nb3Sn（Tc：18K）およびV3Ga
（Tc：15K）が線材化され、実用に供されてい
る。更に、Nb3Geによれば、23KのTcが得られ
ている。 このように、長年にわたつて高Tcの超電導材
料を得るための努力がなされてきたが、従来の合
金系および化合物系の超電導材料においては、現
状ではTc23Kが大きな壁になつている。即ち、
Tcが23K以下の超電導材料の冷却には、高価な
液体ヘリウムを必要とするため、これが超電導材
料の広範な応用を阻害している。 このTcの壁を大幅に打破する超電導物質に関
し、1986年にIBMチユーリツヒ研究所のMuller
氏等が、Ba−La−Cu−Ｏ系の複合酸化物で超電
導の徴候が認められたことを発表して以来、複合
酸化物超電導物質の開発競争に拍車がかかつた。
即ち、1986年代の超電導物質のTcは40K級であ
つたが、翌年（1987年）の初めには、早くも液体
窒素の温度である77Kを超えるTcを有するＹ−
Ba−Cu−Ｏ系複合酸化物超電導物質が開発さ
れ、そのTcは約93Kに達した。 更に、その後も精力的に超電導物質の開発が続
けられており、最近、安定性等に問題はあるもの
の、室温で超電導現象を示す超電導物質の開発も
報告されている。 上述のように、液体窒素温度（77K）で使用可
能な超電導物質が発見されたことによつて、超電
導材料の前述した応用分野への実用化の期待度
が、一段と高められてきた。 超電導材料の実用化に当つて必要なことは、超
電導物質の線材化、皮膜化等、その加工技術の開
発である。 このような加工技術の１つとして、レーザ蒸着
方法により、基材の表面上にCuxOy基を含む複合
酸化物超電導皮膜を形成する研究がなされてい
る。 第２図は、レーザ蒸着方法により超電導皮膜を
形成するための装置の一例を示す概略垂直断面図
である。第２図に示すように、減圧室１内には、
その下方に蒸着源としての複合酸化物焼結体２が
配置され、そして、蒸着源２の上方に被蒸着体と
しての基材３が配置されている。基材３の上方に
は、基材３を所定温度に加熱するためのヒータ４
が設けられている。 減圧室１の一方の側壁１ａには、減圧室１内の
蒸着源２に向けてレーザビームを照射するための
レーザ透過窓５が設けられ、レーザ透過窓５の外
側には、レーザビーム集光用の集光レンズ６が設
けられている。７は減圧室１内のガスを排出する
ためのガス排出口、８は減圧室１内にガスを供給
するためのガス供給口である。 蒸着源として、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系複合
酸化物焼結体を使用する。減圧室１内を所定の真
空度に保持し、図示しないレーザビーム発生装置
から、レーザ透過窓５を通して、減圧室１内の焼
結体２に向けレーザビームを照射する。 レーザビームが照射された焼結体２の表面は、
溶融しそして蒸発し、その蒸発物質が基材３の表
面上に付着する。かくして、基材３の表面上に、
CuxOy基を含む複合酸化物超電導物質の皮膜９が
形成された超電導材１０が製造される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述の方法には、次のような問
題がある。 (1) 蒸着源として、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系複
合酸化物焼結体を使用する場合、この焼結体
は、次のようにして製造される。即ち、粉末状
の酸化イツトリウム（Y2O3）、炭酸バリウム
（BaCO3）および酸化銅（CuO）を所定割合で
配合しそして混合する。得られた混合物を所定
形状に成形し次いでその成形体を酸素雰囲気中
において焼成する。かくして、Ｙ−Ba−Cu−
Ｏ系複合酸化物焼結体が得られる。 上述のようにして焼結体を製造するに当り、
焼結体の厚さが例えば10mmを超えて厚いと、成
形体の焼成時にその中心部まで十分に酸素が浸
透せず、従つて、焼結体の中心部における酸素
が不足する。 その結果、レーザビームの照射によつて、蒸
着源としての焼結体表面の溶融が進行し、焼結
体の肉厚が薄くなるに従つて、焼結体からの蒸
発物質中の酸素分が少なくなるため、基材３の
表面上に形成された皮膜９中の酸素量が不足す
る。 (2) 前述したように、レーザビームの照射によつ
て、蒸着源としてのＹ−Ba−Cu−Ｏ系複合酸
化物焼結体の表面は溶融しそして蒸発するが、
この蒸発時に、上記焼結体の組成中の酸化物が
分解し、蒸発物質中から一部の酸素が分離す
る。この分離した酸素は、基材３の表面上に付
着しないため、皮膜９中の酸素量が不足する。 上記(1)および(2)に述べたように、基材３の表面
上に形成された皮膜９中の酸素量が不足すると、
基材３の表面上に所望の超電導特性を有する皮膜
９を形成することができない。 そこで、減圧室１内を10-1〜10-4Torrの低圧
の酸素雰囲気となし、このような低圧の酸素雰囲
気中において、蒸着源２に向けレーザビームを照
射し、蒸着源２からの蒸発物質と雰囲気中の酸素
とを結合させて、皮膜９中の酸素量不足を補う試
みがなされている。しかしながら、焼結体２から
の蒸発物質と減圧室１内の酸素とは短時間では反
応しないため、上述の方法によつても、皮膜９中
の酸素量不足を解消するには至らない。 従つて、この発明の目的は、レーザ蒸着方法に
より基材の表面上にCuxOy基を含む複合酸化物超
電導皮膜を形成するに当り、皮膜中に酸素量の不
足が生ずることなく、所望の超電導特性を有する
皮膜を形成することができる超電導材の製造方法
を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、減圧室中に、蒸着源としてのCux
Oy基を含む複合酸化物焼結体と、被蒸着体とし
ての基材とを配置し、前記複合酸化物焼結体に対
してレーザビームを照射し、前記レーザビームの
照射により前記複合酸化物焼結体から蒸発した蒸
発物質を前記基材の表面上に付着させることによ
り、前記基材の表面上にCuxOy基を含む複合酸化
物超電導皮膜を形成する超電導材の製造方法にお
いて、 前記減圧室内を酸素雰囲気に保ち、そして、前
記複合酸化物焼結体からの前記蒸発物質が前記基
材に至る蒸発流をはさんでその両側に放電用電極
を設け、前記電極間に電圧を印加して放電させる
ことにより、放電域内に存在する酸素を励起させ
て前記酸素と前記蒸発物質との結合を促進し、且
つ、前記基材にバイアス電圧を印加し、前記基材
に正の極性を付与することによつて、前記放電域
内に存在する負の極性を有する酸素イオンを電気
的に前記基材に吸着させ、かくして、前記基材の
表面上に超電導特性の優れた皮膜を形成すること
に特徴を有するものである。 次に、この発明を図面を参照しながら説明す
る。第１図は、この発明の方法の一実施態様を示
す概略垂直断面図である。第１図に示すように、
減圧室１内には、蒸着源としての複合酸化物焼結
体２および被蒸着体としての基材３が配置され、
基材３の上方には基材３を所定温度に加熱するた
めのヒータ４が設けられ、そして、減圧室１の側
壁には、集光レンズ６を有するレーザ透過窓５、
ガス排出口７およびガス供給口８が設けられてい
ることは、第２図に示した従来の方法と同様であ
る。 この発明においては、図示しないレーザビーム
発生装置からレーザ透過窓５を通して減圧室１内
の複合酸化物焼結体２に向け照射されたレーザビ
ームにより、焼結体２から蒸発した蒸発物質が基
材３に至る蒸発流１１をはさんで、その両側に放
電用電極１２，１２′が設けられている。電極１
２，１２′を相互に接続する導線１３の途中には、
電源１４が設けられている。 １５は、基材３にバイアス電圧を印加するため
の電源であつて、基材３は、電源１５の正極側に
導線１６によつて接続されている。電源１５の負
極側は、導線１６′によつて接地されている。 ガス供給口８を通して減圧室１内に酸素を連続
的に吹き込み、そして、ガス排出口７を通して減
圧室１内のガスを連続的に排出することにより、
減圧室１内を10-1〜10-4Torrの低圧の酸素雰囲
気に保つ。 蒸着源として、円盤状のＹ−Ba−Cu−Ｏ系複
合酸化物焼結体２を配置し、図示しないレーザビ
ーム発生装置から、レーザ透過窓５を通して、減
圧室１内の焼結体２に向けレーザビームを照射す
る。レーザビームが照射された焼結体２の表面
は、溶融しそして蒸発する。このようにして生じ
た焼結体２からの蒸発物質は、基材３に向けた蒸
発流１１となり、基材３の表面上に付着する。 このとき、蒸発流１１をはさむ両側に設けられ
た電極１２，１２′間に電源１４によつて電圧を
印加し、電極１２，１２′間において放電させる。
この結果、放電域内における雰囲気中の酸素は励
起された状態となる。 従つて、このような励起状態の酸素雰囲気中
を、基材３に向けた蒸発流１１が通るため、蒸発
流１１中の蒸発物質は酸素と容易に結合し、両者
の反応が促進される。 一方、基材３には、電源１５によつてバイアス
電圧が印加され、基材３に正の極性が付与され
る。放電域内に存在する酸素イオンは通常負の極
性を有しているから、前記酸素イオンは、正の極
性を有する基材３に電気的に吸着される。 かくして、基材３の表面上に、雰囲気中の酸素
と結合した蒸発物質の皮膜が形成される結果、超
電導特性の優れた皮膜９を有する超電導材１０を
製造することができる。 〔実施例〕 次に、この発明を実施例により説明する。 蒸着源としての複合酸化物焼結体として、Y1.2
Ba0.6CuOxの成分組成を有する、直径20mm、厚さ
10mmの円盤状の複合酸化物焼結体を使用し、被蒸
着体としての基材として、１辺の長さが20mmで、
厚さが0.5mmの、イツトリウム安定化ジルコニア
（YSZ）からなる四角形状の板を使用した。 上述した蒸着源を使用し、この発明の方法によ
り下記条件によつて上述の基材の表面上に超電導
物質の皮膜を形成した。 (a) 減圧室の真空度：10-2Torr（酸素雰囲気） (b) 基材の加熱温度：800℃ (c) レーザビームの種類：炭酸ガスレーザ (d) レーザビームの出力：300W (e) レーザビームの照射時間：５分 (f) 放電の種類：高周波放電 (g) 放電用電極間のギヤツプ：70mm (h) 高周波放電の電力：50W (i) 基材に印加するバイアス電圧：500V この結果、基材の表面上に7μｍの厚さの皮膜
を形成することができた。 次いで、このような皮膜の形成された基材を、
酸素雰囲気中において930℃の温度まで加熱し、
この温度において30分間保持した後、室温まで徐
冷した。かくして、基材の表面上にY0.3Ba0.65
Cu1Oxの成分組成を有する複合酸化物超電導皮膜
が形成された本発明超電導材を製造した。 比較のために、放電およびバイアス電圧の印加
を行なわないほかは上記と同じ方法により比較用
超電導材No.１と、バイアス電圧の印加を行なわな
いほかは上記と同じ方法により比較用超電導材No.
２とを製造した。 上記により製造された本発明超電導材および比
較用超電導材No.１、No.２のTc（臨界温度）および
Jc（臨界電流密度）を四端子抵抗測定法により調
べた。この結果を第１表に示す。
る皮膜が形成された超電導材の製造方法に関する
ものである。 〔従来の技術〕 超電導材料は、既に高エネルギ粒子加速器、医
療診断用MRI−CTおよび物性研究装置などにお
いて、超電導マグネツトの形で実用化されてい
る。このような超電導材料の応用分野は広く、今
後、例えば、発電機、エネルギーの貯蔵や変換、
リニアモーターカー、資源回収用磁気分離装置、
核融合炉、送電ケーブルおよび磁気シールド材等
に対する超電導材料の応用が期待されており、更
に、超高速度コンピユータ、赤外線検出器、およ
び、低雑音の増幅器やミキサー等に対する、ジヨ
セフソン効果を利用した超電導素子の応用が期待
されている。これらが本格的に実用化されたとき
の産業的および社会的インパクトの大きさは計り
知れないものがある。 これまでに開発された代表的な超電導材料とし
てはNb−Ti合金があり、これは、現在9Tまでの
磁界発生用線材として、広く使用されている。
Nb−Ti合金のTc（超電導状態が存在する臨界温
度）は、9Kである。 このNb−Ti合金よりも格段に高いTcを有する
超電導材料として、化合物系の超電導材料が開発
され、現在、Nb3Sn（Tc：18K）およびV3Ga
（Tc：15K）が線材化され、実用に供されてい
る。更に、Nb3Geによれば、23KのTcが得られ
ている。 このように、長年にわたつて高Tcの超電導材
料を得るための努力がなされてきたが、従来の合
金系および化合物系の超電導材料においては、現
状ではTc23Kが大きな壁になつている。即ち、
Tcが23K以下の超電導材料の冷却には、高価な
液体ヘリウムを必要とするため、これが超電導材
料の広範な応用を阻害している。 このTcの壁を大幅に打破する超電導物質に関
し、1986年にIBMチユーリツヒ研究所のMuller
氏等が、Ba−La−Cu−Ｏ系の複合酸化物で超電
導の徴候が認められたことを発表して以来、複合
酸化物超電導物質の開発競争に拍車がかかつた。
即ち、1986年代の超電導物質のTcは40K級であ
つたが、翌年（1987年）の初めには、早くも液体
窒素の温度である77Kを超えるTcを有するＹ−
Ba−Cu−Ｏ系複合酸化物超電導物質が開発さ
れ、そのTcは約93Kに達した。 更に、その後も精力的に超電導物質の開発が続
けられており、最近、安定性等に問題はあるもの
の、室温で超電導現象を示す超電導物質の開発も
報告されている。 上述のように、液体窒素温度（77K）で使用可
能な超電導物質が発見されたことによつて、超電
導材料の前述した応用分野への実用化の期待度
が、一段と高められてきた。 超電導材料の実用化に当つて必要なことは、超
電導物質の線材化、皮膜化等、その加工技術の開
発である。 このような加工技術の１つとして、レーザ蒸着
方法により、基材の表面上にCuxOy基を含む複合
酸化物超電導皮膜を形成する研究がなされてい
る。 第２図は、レーザ蒸着方法により超電導皮膜を
形成するための装置の一例を示す概略垂直断面図
である。第２図に示すように、減圧室１内には、
その下方に蒸着源としての複合酸化物焼結体２が
配置され、そして、蒸着源２の上方に被蒸着体と
しての基材３が配置されている。基材３の上方に
は、基材３を所定温度に加熱するためのヒータ４
が設けられている。 減圧室１の一方の側壁１ａには、減圧室１内の
蒸着源２に向けてレーザビームを照射するための
レーザ透過窓５が設けられ、レーザ透過窓５の外
側には、レーザビーム集光用の集光レンズ６が設
けられている。７は減圧室１内のガスを排出する
ためのガス排出口、８は減圧室１内にガスを供給
するためのガス供給口である。 蒸着源として、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系複合
酸化物焼結体を使用する。減圧室１内を所定の真
空度に保持し、図示しないレーザビーム発生装置
から、レーザ透過窓５を通して、減圧室１内の焼
結体２に向けレーザビームを照射する。 レーザビームが照射された焼結体２の表面は、
溶融しそして蒸発し、その蒸発物質が基材３の表
面上に付着する。かくして、基材３の表面上に、
CuxOy基を含む複合酸化物超電導物質の皮膜９が
形成された超電導材１０が製造される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述の方法には、次のような問
題がある。 (1) 蒸着源として、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系複
合酸化物焼結体を使用する場合、この焼結体
は、次のようにして製造される。即ち、粉末状
の酸化イツトリウム（Y2O3）、炭酸バリウム
（BaCO3）および酸化銅（CuO）を所定割合で
配合しそして混合する。得られた混合物を所定
形状に成形し次いでその成形体を酸素雰囲気中
において焼成する。かくして、Ｙ−Ba−Cu−
Ｏ系複合酸化物焼結体が得られる。 上述のようにして焼結体を製造するに当り、
焼結体の厚さが例えば10mmを超えて厚いと、成
形体の焼成時にその中心部まで十分に酸素が浸
透せず、従つて、焼結体の中心部における酸素
が不足する。 その結果、レーザビームの照射によつて、蒸
着源としての焼結体表面の溶融が進行し、焼結
体の肉厚が薄くなるに従つて、焼結体からの蒸
発物質中の酸素分が少なくなるため、基材３の
表面上に形成された皮膜９中の酸素量が不足す
る。 (2) 前述したように、レーザビームの照射によつ
て、蒸着源としてのＹ−Ba−Cu−Ｏ系複合酸
化物焼結体の表面は溶融しそして蒸発するが、
この蒸発時に、上記焼結体の組成中の酸化物が
分解し、蒸発物質中から一部の酸素が分離す
る。この分離した酸素は、基材３の表面上に付
着しないため、皮膜９中の酸素量が不足する。 上記(1)および(2)に述べたように、基材３の表面
上に形成された皮膜９中の酸素量が不足すると、
基材３の表面上に所望の超電導特性を有する皮膜
９を形成することができない。 そこで、減圧室１内を10-1〜10-4Torrの低圧
の酸素雰囲気となし、このような低圧の酸素雰囲
気中において、蒸着源２に向けレーザビームを照
射し、蒸着源２からの蒸発物質と雰囲気中の酸素
とを結合させて、皮膜９中の酸素量不足を補う試
みがなされている。しかしながら、焼結体２から
の蒸発物質と減圧室１内の酸素とは短時間では反
応しないため、上述の方法によつても、皮膜９中
の酸素量不足を解消するには至らない。 従つて、この発明の目的は、レーザ蒸着方法に
より基材の表面上にCuxOy基を含む複合酸化物超
電導皮膜を形成するに当り、皮膜中に酸素量の不
足が生ずることなく、所望の超電導特性を有する
皮膜を形成することができる超電導材の製造方法
を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、減圧室中に、蒸着源としてのCux
Oy基を含む複合酸化物焼結体と、被蒸着体とし
ての基材とを配置し、前記複合酸化物焼結体に対
してレーザビームを照射し、前記レーザビームの
照射により前記複合酸化物焼結体から蒸発した蒸
発物質を前記基材の表面上に付着させることによ
り、前記基材の表面上にCuxOy基を含む複合酸化
物超電導皮膜を形成する超電導材の製造方法にお
いて、 前記減圧室内を酸素雰囲気に保ち、そして、前
記複合酸化物焼結体からの前記蒸発物質が前記基
材に至る蒸発流をはさんでその両側に放電用電極
を設け、前記電極間に電圧を印加して放電させる
ことにより、放電域内に存在する酸素を励起させ
て前記酸素と前記蒸発物質との結合を促進し、且
つ、前記基材にバイアス電圧を印加し、前記基材
に正の極性を付与することによつて、前記放電域
内に存在する負の極性を有する酸素イオンを電気
的に前記基材に吸着させ、かくして、前記基材の
表面上に超電導特性の優れた皮膜を形成すること
に特徴を有するものである。 次に、この発明を図面を参照しながら説明す
る。第１図は、この発明の方法の一実施態様を示
す概略垂直断面図である。第１図に示すように、
減圧室１内には、蒸着源としての複合酸化物焼結
体２および被蒸着体としての基材３が配置され、
基材３の上方には基材３を所定温度に加熱するた
めのヒータ４が設けられ、そして、減圧室１の側
壁には、集光レンズ６を有するレーザ透過窓５、
ガス排出口７およびガス供給口８が設けられてい
ることは、第２図に示した従来の方法と同様であ
る。 この発明においては、図示しないレーザビーム
発生装置からレーザ透過窓５を通して減圧室１内
の複合酸化物焼結体２に向け照射されたレーザビ
ームにより、焼結体２から蒸発した蒸発物質が基
材３に至る蒸発流１１をはさんで、その両側に放
電用電極１２，１２′が設けられている。電極１
２，１２′を相互に接続する導線１３の途中には、
電源１４が設けられている。 １５は、基材３にバイアス電圧を印加するため
の電源であつて、基材３は、電源１５の正極側に
導線１６によつて接続されている。電源１５の負
極側は、導線１６′によつて接地されている。 ガス供給口８を通して減圧室１内に酸素を連続
的に吹き込み、そして、ガス排出口７を通して減
圧室１内のガスを連続的に排出することにより、
減圧室１内を10-1〜10-4Torrの低圧の酸素雰囲
気に保つ。 蒸着源として、円盤状のＹ−Ba−Cu−Ｏ系複
合酸化物焼結体２を配置し、図示しないレーザビ
ーム発生装置から、レーザ透過窓５を通して、減
圧室１内の焼結体２に向けレーザビームを照射す
る。レーザビームが照射された焼結体２の表面
は、溶融しそして蒸発する。このようにして生じ
た焼結体２からの蒸発物質は、基材３に向けた蒸
発流１１となり、基材３の表面上に付着する。 このとき、蒸発流１１をはさむ両側に設けられ
た電極１２，１２′間に電源１４によつて電圧を
印加し、電極１２，１２′間において放電させる。
この結果、放電域内における雰囲気中の酸素は励
起された状態となる。 従つて、このような励起状態の酸素雰囲気中
を、基材３に向けた蒸発流１１が通るため、蒸発
流１１中の蒸発物質は酸素と容易に結合し、両者
の反応が促進される。 一方、基材３には、電源１５によつてバイアス
電圧が印加され、基材３に正の極性が付与され
る。放電域内に存在する酸素イオンは通常負の極
性を有しているから、前記酸素イオンは、正の極
性を有する基材３に電気的に吸着される。 かくして、基材３の表面上に、雰囲気中の酸素
と結合した蒸発物質の皮膜が形成される結果、超
電導特性の優れた皮膜９を有する超電導材１０を
製造することができる。 〔実施例〕 次に、この発明を実施例により説明する。 蒸着源としての複合酸化物焼結体として、Y1.2
Ba0.6CuOxの成分組成を有する、直径20mm、厚さ
10mmの円盤状の複合酸化物焼結体を使用し、被蒸
着体としての基材として、１辺の長さが20mmで、
厚さが0.5mmの、イツトリウム安定化ジルコニア
（YSZ）からなる四角形状の板を使用した。 上述した蒸着源を使用し、この発明の方法によ
り下記条件によつて上述の基材の表面上に超電導
物質の皮膜を形成した。 (a) 減圧室の真空度：10-2Torr（酸素雰囲気） (b) 基材の加熱温度：800℃ (c) レーザビームの種類：炭酸ガスレーザ (d) レーザビームの出力：300W (e) レーザビームの照射時間：５分 (f) 放電の種類：高周波放電 (g) 放電用電極間のギヤツプ：70mm (h) 高周波放電の電力：50W (i) 基材に印加するバイアス電圧：500V この結果、基材の表面上に7μｍの厚さの皮膜
を形成することができた。 次いで、このような皮膜の形成された基材を、
酸素雰囲気中において930℃の温度まで加熱し、
この温度において30分間保持した後、室温まで徐
冷した。かくして、基材の表面上にY0.3Ba0.65
Cu1Oxの成分組成を有する複合酸化物超電導皮膜
が形成された本発明超電導材を製造した。 比較のために、放電およびバイアス電圧の印加
を行なわないほかは上記と同じ方法により比較用
超電導材No.１と、バイアス電圧の印加を行なわな
いほかは上記と同じ方法により比較用超電導材No.
２とを製造した。 上記により製造された本発明超電導材および比
較用超電導材No.１、No.２のTc（臨界温度）および
Jc（臨界電流密度）を四端子抵抗測定法により調
べた。この結果を第１表に示す。
以上述べたように、この発明によれば、レーザ
蒸着方法により基材の表面上にCuxOy基を含む複
合酸化物超電導皮膜が形成された超電導材を製造
するに当り、前記皮膜中に酸素量の不足が生ずる
ことがなく、従つて、優れた超電導特性を有する
皮膜を形成することができる工業上有用な効果が
もたらされる。
蒸着方法により基材の表面上にCuxOy基を含む複
合酸化物超電導皮膜が形成された超電導材を製造
するに当り、前記皮膜中に酸素量の不足が生ずる
ことがなく、従つて、優れた超電導特性を有する
皮膜を形成することができる工業上有用な効果が
もたらされる。
第１図はこの発明の方法の一実施態様を示す概
略垂直断面図、第２図は従来方法の一例を示す概
略垂直断面図である。 図面において、１……減圧室、２……焼結体、
３……基材、４……ヒータ、５……レーザ透過
窓、６……集光レンズ、７……ガス排出口、８…
…ガス供給口、９……皮膜、１０……超電導材、
１１……蒸発流、１２，１２′……電極、１３…
…導線、１４……電源、１５……電源、１６，１
６′……導線。
略垂直断面図、第２図は従来方法の一例を示す概
略垂直断面図である。 図面において、１……減圧室、２……焼結体、
３……基材、４……ヒータ、５……レーザ透過
窓、６……集光レンズ、７……ガス排出口、８…
…ガス供給口、９……皮膜、１０……超電導材、
１１……蒸発流、１２，１２′……電極、１３…
…導線、１４……電源、１５……電源、１６，１
６′……導線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 減圧室中に、蒸着源としてのCuxOy基を含む
複合酸化物焼結体と、被蒸着体としての基材とを
配置し、前記複合酸化物焼結体に対してレーザビ
ームを照射し、前記レーザビームの照射により前
記複合酸化物焼結体から蒸発した蒸発物質を前記
基材の表面上に付着させることにより、前記基材
の表面上にCuxOy基を含む複合酸化物超電導皮膜
を形成する超電導材の製造方法において、 前記減圧室内を酸素雰囲気に保ち、そして、前
記複合酸化物焼結体からの前記蒸発物質が前記基
材に至る蒸発流をはさんでその両側に放電用電極
を設け、前記電極間に電圧を印加して放電させる
ことにより、放電域内に存在する酸素を励起させ
て前記酸素と前記蒸発物質との結合を促進し、且
つ、前記基材にバイアス電圧を印加し、前記基材
に正の極性を付与することによつて、前記放電域
内に存在する負の極性を有する酸素イオンを電気
的に前記基材に吸着させ、かくして、前記基材の
表面上に超電導特性の優れた皮膜を形成すること
を特徴とする超電導材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331092A JPH01172215A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 超電導材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331092A JPH01172215A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 超電導材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172215A JPH01172215A (ja) | 1989-07-07 |
| JPH0531497B2 true JPH0531497B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=18239765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331092A Granted JPH01172215A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 超電導材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01172215A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104651780A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-05-27 | 丹阳市鼎新机械设备有限公司 | 一种镀膜专用正电子元素蒸汽发生器 |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP62331092A patent/JPH01172215A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01172215A (ja) | 1989-07-07 |
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