DE102017006894A1

DE102017006894A1 - Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule für Magnetresonanz-Messungen

Info

Publication number: DE102017006894A1
Application number: DE102017006894.1A
Authority: DE
Inventors: Shigetoshi Oshima; Shigenori Tsuji
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2018-01-25
Also published as: US20180024207A1; JP2018013373A; US10571533B2; JP6735619B2

Abstract

Herstellungsverfahren umfassend: Ausbilden einer supraleitenden Dünnfilmschicht an einem Substrat und Bearbeiten der supraleitenden Dünnfilmschicht in eine Gestalt einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung. Entsprechend kann eine supraleitende Dünnfilmschicht, welche die Gestalt einer Detektionsspule aufweist, ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestrahlen der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht mit Ionen. Entsprechend können als Pinning dienende Gitterdefekte in der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet werden.

Description

Querverweis zur verwandten Anmeldung
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-142061 , eingereicht am 20. Juni 2016, umfassend die Beschreibung, die Ansprüche, die Zeichnungen und die Zusammenfassung, wird durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hiermit hier aufgenommen.
Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung und besonders bevorzugt bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule, welche aus einem Supraleiter hergestellt ist.
Hintergrund
Kernspinresonanz(NMR)-Messapparate und Elektronenspinresonanz(ESR)-Messapparate sind herkömmlicherweise bekannt als Repräsentanten von Magnetresonanz-Messapparaten. Apparate zur Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) sind als ähnlich zu NMR-Messapparaten bekannt. Im Folgenden werden NMR-Messapparate im Detail weiter unten beschrieben.
NMR ist ein Phänomen, welches durch in einem statischen Magnetfeld platzierte Atomkerne verursacht wird, welche mit elektromagnetischen Wellen einer spezifischen Frequenz interagieren. Der NMR-Messapparat ist ein Apparat, welcher in der Lage ist, solch ein Phänomen zu verwenden, um eine Probe auf einem atomaren Niveau zu vermessen. Der NMR-Messapparat kann insbesondere in einer Analyse von organischen Verbundstoffen (z. B. Chemikalien und Pestiziden), hochpolymeren Materialien (z. B. Vinyl und Polyäthylen) und biologischen Materialien (z. B. Nukleinsäuren und Proteine) verwendet werden. Zum Beispiel ermöglicht der NMR-Messapparat einem Benutzer die Molekularstruktur einer Probe zu untersuchen.
Der NMR-Apparat umfasst einen NMR-Messfühler (d. h. einen Messfühler für eine NMR-Signaldetektion), welcher zusammen mit einer Probe in einem supraleitenden Magneten platziert ist, welcher ein statisches Magnetfeld generiert. Der NMR-Messfühler umfasst eine Detektionsspule für Transmission und Empfang. Die Detektionsspule weist eine Funktion auf eines Applizierens eines variablen Magnetfeldes an der Probe in einem Transmissionszustand und eine Funktion eines Empfangens eines NMR-Signals von der Probe in einem Empfangszustand. Die Resonanzfrequenz ist variabel, abhängig von einem Beobachtungszielnuklid. Aus diesem Grund wird in der Messung der Probe ein Hochfrequenzsignal, welches eine bestimmte Frequenz aufweist, welche an das Beobachtungszielnuklid angepasst ist, an die Spule gegeben.
Übrigens, der Oberflächenwiderstand eines Supraleiter-Dünnfilms ist näherungsweise zwei oder drei Größenordnungen geringer als derjenige eines normal-leitenden Materials. Aus diesem Grund wird erwartet, dass die Messempfindlichkeit verbessert werden kann und die Messzeit verkürzt werden kann, wenn die Detektionsspule aus einem Supraleiter hergestellt ist. Ferner kann der Oberflächenwiderstand des Supraleiter-Dünnfilms in dem Magnetfeld durch Einfügung von künstlichen Pins (welche als Haftzentren/Pinningzentren (pinning centers) bezeichnet werden können) in dem Supraleiter-Dünnfilm verringert werden. Die künstlichen Pins sind zum Beispiel Gitterdefekte, Oxid-Feinteilchen und Ähnliches, welche mit einem kreuzenden Magnetfluss nicht in so einer Art interagieren, dass der Magnetfluss weggehalten wird. Einfügen der künstlichen Pins in die supraleitende Detektionsspule erlaubt es, dem Magnetfluss in die künstlichen Pins in dem Magnetfeld einzutreten. Aus diesem Grund kann der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule verringert werden und die Detektionsempfindlichkeit kann verbessert werden.
Wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2013-140128 diskutiert, ist es herkömmlicherweise bekannt, dass künstliche Pins in einem Supraleiter durch Bestrahlen des Supraleiters mit Schwerionen ausgebildet werden können.
Wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2012-199235 diskutiert, ist es herkömmlicherweise bekannt, dass künstliche Pins in einem supraleitenden Dünnfilm durch Bestrahlen des supraleitenden Dünnfilms mit Argonionen ausgebildet werden können.
Wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2013-100218 diskutiert, ist es herkömmlicherweise bekannt, dass künstliche Pins in einem supraleitenden Film durch Bestrahlen des supraleitenden Films mit Ionen ausgebildet werden können.
Wenn künstliche Pins in einem Supraleiter ausgebildet werden, ist es herkömmlicherweise schwierig, den Supraleiter genau zu bearbeiten/zu verarbeiten/umzuformen. Aus diesem Grund ist es schwierig den Supraleiter, welcher die darin ausgebildeten künstlichen Pins umfasst, in eine Detektionsspule zu verarbeiten, welche eine gewünschte Gestalt aufweist.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule, welche aus einem Supraleiter hergestellt ist und für eine Magnetresonanz-Messung verwendet werden kann und die vorliegende Offenbarung beabsichtigt eine Detektionsspule herzustellen, welche einen geringeren Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld aufweist und die Verarbeitung in eine gewünschte Gestalt der Detektionsspule erleichtert.
Überblick
Ein Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst Ausbilden einer supraleitenden Dünnfilmschicht an einem Substrat, Verarbeiten der supraleitenden Dünnfilmschicht in eine Gestalt der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung und Bestrahlen der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht mit Ionen.
Gemäß dem oben genannten Verfahren können Gitterdefekte, welche als künstliche Pins dienen, in der supraleitenden Dünnfilmschicht durch Ionenbestrahlung ausgebildet werden. Entsprechend kann eine Detektionsspule, welche einen geringeren Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld aufweist, hergestellt werden. Ferner kann das Verfahren die Verarbeitung in die Gestalt der Detektionsspule vereinfachen, da die supraleitende Dünnfilmschicht im Voraus in die Gestalt der Detektionsspule verarbeitet wird und darauffolgend mit Ionen bestrahlt wird, wenn verglichen mit einem Fall, in dem die supraleitende Dünnfilmschicht im Voraus mit Ionen bestrahlt wird und dann die supraleitende Dünnfilmschicht in die Gestalt der Detektionsspule bearbeitet wird.
Zum Beispiel kann YBa2Cu3O7(YBCO, Y123) als ein Material der supraleitenden Dünnfilmschicht verwendet werden, obwohl andere Materialien verwendbar sind. Ferner handelt es sich bei dem Ionentyp zum Beispiel um Schwerionen. Zum Beispiel kann mindestens ein Ionentyp ausgewählt werden aus der Gruppe von Ionen, deren Ordnungszahl 5 bis 80 ist. Es ist nicht notwendig zu sagen, dass ein anderer Ionentyp verwendet werden kann, wenn er beim Ausbilden von Gitterdefekten nützlich ist, welche als künstliche Pins in dem supraleitenden Dünnfilm dienen können. Die künstlichen Pins können eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional in der supraleitenden Dünnfilmschicht angeordnet werden. Ferner können die künstlichen Pins gleichmäßig oder zufällig angeordnet werden. Die künstlichen Pins können dafür konfiguriert sein, um zum Beispiel rechtwinklig, sphärisch, Röhrenförmig oder Ähnliches zu sein. Ein künstlicher Pin, welcher eine andere Gestalt aufweist, kann ausgebildet werden. Es wird gewünscht, dass die Verteilung der künstlichen Pins vollständig gleichmäßig in der supraleitenden Dünnfilmschicht ist. Ein Verwenden solch einer Verteilung ist effektiv darin, den Oberflächenwiderstand der Detektionsspule gleichmäßig in der gesamten Region der Detektionsspule zu verringern.
Es kann nützlich sein, dass eine isolierende schützende Schicht an der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht vor einer Ionenbestrahlung ausgebildet wird. Gemäß solch einer Konfiguration kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht verhindert oder unterdrückt werden, da die isolierende schützende Schicht die Gestalt-bearbeitete supraleitende Dünnfilmschicht schützen kann. Gemäß solch einer Konfiguration ist es möglich, die Zeit zu verkürzen, während welcher die supraleitende Dünnfilmschicht exponiert ist; und zwar die Zeit, während welcher die supraleitende Dünnfilmschicht nicht durch die isolierende schützende Schicht geschützt ist und aus diesem Grund kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht verhindert oder ferner unterdrückt werden, verglichen mit einem Fall, in welchem eine supraleitende Dünnfilmschicht in eine Gestalt der Detektionsspule verarbeitet wird und mit Ionen bestrahlt wird, ohne eine Ausbildung jeglicher isolierenden schützenden Schicht und darauffolgend die isolierende schützende Schicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird. Zum Beispiel kann eine Verschlechterung aufgrund von Feuchtigkeit oder Ähnlichem verhindert oder unterdrückt werden.
Es kann nützlich sein, dass die Gestalt-verarbeitete supraleitende Dünnfilmschicht mit Ionen bestrahlt wird, und dann die isolierende schützende Schicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird.
Die isolierende schützende Schicht kann eine Hartz-/Kunststoffschicht sein.
Die isolierende schützende Schicht kann an der gesamten Oberfläche der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet sein.
Es kann nützlich sein, dass das Herstellungsverfahren umfasst: ein Ausbilden einer schützenden Metallschicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht vor einem Gestalt-Verarbeiten, ein Verarbeiten der schützenden Metallschicht und der supraleitenden Dünnfilmschicht in die Gestalt der Detektionsspule und darauffolgend ein Ablösen der Gestalt-verarbeiteten schützenden Metallschicht. Gemäß solch einer Konfiguration kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht verhindert oder unterdrückt werden, da die schützende Metallschicht die supraleitende Dünnfilmschicht schützt, welche nicht dem Gestalt-Verarbeiten unterworfen ist.
Es kann nützlich sein, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Verarbeiten der an dem Substrat ausgebildeten supraleitenden Dünnfilmschicht in die Gestalt eines Paares von Detektionsspulen und gemeinsames Bestrahlten von zwei der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschichten mit Ionen in einer Art, um ein Paar von Detektionsspulen für eine Resonanzmessung auszubilden. Gemäß solch einer Konfiguration, ist es machbar, ein Paar von Detektionsspulen herzustellen, welche im Wesentlichen dieselben Charakteristiken besitzen.
Es kann nützlich sein, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Ausbilden einer Gruppe von zufällig und dreidimensional verteilten Defekten in der supraleitenden Dünnfilmschicht durch Ionenbestrahlung. Gemäß solch einer Konfiguration kann der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule in dem Magnetfeld ferner verringert werden, verglichen mit einem Fall, in welchem die Gruppe von Defekten gleichmäßig verteilt ist.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es in einem Verfahren zur Herstellung einer Detektionsspule, welche aus einem Supraleiter hergestellt ist und für eine Magnetresonanz-Messung verwendbar ist, möglich eine Detektionsspule herzustellen, welche einen geringeren Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld aufweist, und die Verarbeitung in eine gewünschte Form der Detektionsspule erleichtert.
Kurzbeschreibung von Figuren
Eine Ausführungsform (Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung wird (werden) durch Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, welche ein mehrschichtiges Substrat gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2A eine Querschnittsansicht ist, welche einen Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2B eine Querschnittsansicht ist, welche einen Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Detektionsspule für eine Magnetresonanz Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2C eine Querschnittsansicht ist, welche einen Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2D eine Querschnittsansicht ist, welche einen Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2E eine Querschnittsansicht ist, welche einen Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 eine Draufsicht ist, welche eine Gestalt-verarbeitete supraleitende Dünnfilmschicht zeigt;
4 einen Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands zeigt;
5 eine Kavität in dem Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands zeigt;
6 die Kavität in dem Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands zeigt;
7 ein Graph ist, welcher Oberflächenwiderstandswerte zeigt, welche gemessen werden, wenn das applizierte Magnetfeld senkrecht zu einer Substratoberfläche verläuft;
8 ein Graph ist, welcher Oberflächenwiderstandswerte zeigt, welche gemessen werden, wenn das applizierte Magnetfeld parallel zu der Substratoberfläche verläuft;
9 ein Graph ist, welcher Oberflächenwiderstandswerte zeigt, welche gemessen werden, wenn das applizierte Magnetfeld senkrecht zu der Substratoberfläche verläuft;
10 ein Graph ist, welcher Oberflächenwiderstandswerte zeigt, welche gemessen werden, wenn das applizierte Magnetfeld parallel zu der Substratoberfläche verläuft;
11 ein Blockdiagramm ist, welches einen NMR-Apparat zeigt;
12 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Probenkammer und Detektionsspulen zeigt;
13 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß einer modifizierten Ausführungsform 1 zeigt;
14 ein Graph ist, welcher eine Beziehung zwischen Biegeverformung und kritischer Stromdichte zeigt; und
15 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß einer modifizierten Ausführungsform 2 zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hiernach wird ein Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail weiter unten beschrieben werden. Die Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung kann zum Beispiel verwendet werden in einem NMR-Apparat und kann als eine Spule dienen, welche in der Lage ist, ein variables Magnetfeld zu einer Probe während einer Transmission zu übertragen und ein NMR-Signal der Probe während eines Empfangs zu detektieren.
1 seigt ein Beispiel eines mehrschichtigen Substrats gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welcher verwendet werden kann beim Herstellen einer Detektionsspule. Ein gezeigtes mehrschichtiges Substrat 10 umfasst ein Substrat 12, eine supraleitende Dünnfilmschicht 14, welche an/auf ein Substrat 12 laminiert ist, und eine schützende Metallschicht 16, welche an/auf der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 laminiert ist. Das Substrat 12 ist zum Beispiel ein Saphirsubstrat. Die Dicke des Substrats 12 ist zum Beispiel 0,5 mm. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass ein Substrat, welches von dem Saphirsubstrat verschieden ist, als das Substrat 12 verwendet werden kann. Das Substrat 12 kann dafür konfiguriert sein/werden, um eine geeignete Dicke aufzuweisen, welche von 0,5 mm verschieden ist. Als ein beispielhaftes Material der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 kann YBa2Cu3O7(YBCO, Y123) benannt werden. Die Dicke der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 ist zum Beispiel 300 nm. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass ein anderes supraleitendes Material verwendet werden kann, um die supraleitende Dünnfilmschicht 14 zu bilden. Die supraleitende Dünnfilmschicht 14 kann dafür konfiguriert sein, um jede geeignete Dicke aufzuweisen, welche von 300 nm verschieden ist. Die schützende Metallschicht 16 ist zum Beispiel aus Gold (Au) hergestellt. Die Dicke der schützenden Metallschicht 16 ist zum Beispiel 300 nm. Ein Vorsehen der schützenden Metallschicht 16 an der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 aufgrund von Feuchtigkeit oder Ähnlichem verhindern oder unterdrücken. Jedes von Gold (Au) verschiedene geeignete Metall kann verwendet werden, um die schützende Metallschicht 16 zu bilden. Es ist wichtig, dass die Dicke der schützenden Metallschicht 16 ausreichend ist, um die Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 zu verhindern oder zu unterdrücken. Aus diesem Grund kann die schützende Metallschicht 16 eine andere geeignete Dicke aufweisen, welche von 300 nm unterschiedlich ist. Ferner kann eine Pufferschicht, welche aus CeO oder Ähnlichem hergestellt ist, zwischen dem Substrat 12 und der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 vorgesehen werden. Jeder Film, welcher in dem mehrschichtigen Substrat 10 umfasst ist, kann gemäß einem herkömmlicherweise bekannten Verfahren zur Ausbildung von Filmen ausgebildet sein, wie zum Beispiel Sputtern oder CVD. Zum Beispiel wird die supraleitende Dünnfilmschicht 14 an dem Substrat 12 gemäß einem herkömmlicherweise bekannten Verfahren zur Ausbildung von Filmen ausgebildet und dann wird die schützende Metallschicht 16 an der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 gemäß dem herkömmlicherweise bekannten Verfahren zur Ausbildung von Filmen ausgebildet. In einigen Fällen kann es nicht notwendig sein, die schützende Metallschicht 16 auszubilden.
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren einer Detektionsspule gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2A bis 2E beschrieben werden. 2A ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie A-A, die in 1 gezeigt ist, gemacht ist. 2A seigt einen Querschnitt des mehrschichtigen Substrats 10. Das Herstellungsverfahren umfasst einen Schritt einer genauen Verarbeitung/Feinverarbeitung der supraleitenden Dünnfilmschicht 14 und der schützenden Metallschicht 16 in eine Gestalt der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung, zum Beispiel, durch Trockenätzen. 2B seigt einen Querschnitt einer supraleitenden Dünnfilmschicht 18 und einer schützenden Metallschicht 20, welche durch die genaue Verarbeitung erhalten worden sind. Die genau-verarbeitete/feinverarbeitete supraleitende Dünnfilmschicht 18 weist die Gestalt der Detektionsspule auf.
Als nächstes umfasst das Herstellungsverfahren einen Schritt eines Ablösens der schützenden Metallschicht 20, wie in 2C gezeigt. Zum Beispiel kann eine Lösung, wie eine Ethylendiamintetraessigsäure-Lösung (EDTA-Lösung) oder Ähnliches, beim Ablösen der schützenden Metallschicht 20 verwendet werden. Alternativ kann die schützende Metallschicht 20 durch einen trockenen Prozess abgelöst werden.
3 seigt das Substrat 12, von welchen die schützende Metallschicht 20 entfernt worden ist. 3 ist eine Draufsicht, welche das Substrat 12 zeigt. Die supraleitende Dünnfilmschicht 18 ist als ein Spulenmuster an dem Substrat 12 durch das oben erwähnte genaue Verarbeiten ausgebildet und umfasst ein Induktivitätselement L und ein Kapazitätselement C. Eine Konfigurierung einer LC-Resonanzschaltung wird durch Verwendung der oben erwähnten Konfiguration ermöglicht. Das in 3 gezeigte Spulenmuster ist bloß ein Beispiel. Ein Muster, welches eine beliebige geeignete Gestalt aufweist, welche sich von dem gezeigten Spulenmuster unterscheidet, kann ausgebildet werden.
Als Nächstes umfasst das Herstellungsverfahren einen Schritt eines Ausbildens einer isolierenden schützenden Schicht 22 an dem Substrat 12 und der supraleitenden Dünnfilmschicht 18, wie in 2D gezeigt. Zum Beispiel bedeckt die Ausbildung der isolierenden schützenden Schicht 22 die gesamte Oberfläche des Substrats 12 und der supraleitenden Dünnfilmschicht 18. Das Verfahren zum Ausbilden eines Films ist zum Beispiel ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren zum Ausbilden von Filmen, wie zum Beispiel Sputtern oder Schleuderbeschichten. Ein vorsehen der isolierenden schützenden Schicht 22 an der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 aufgrund von Feuchtigkeit oder Ähnlichem verhindern oder unterdrücken. Die isolierende schützende Schicht 22 kann zum Beispiel durch eine geeignetes Harz/einen geeigneten Kunststoff wie zum Beispiel Fluor-Harz/-Kunststoff konfiguriert sein. Die Dicke der isolierenden schützenden Schicht 22 ist zum Beispiel 200 nm bis 300 nm. Die isolierende schützende Schicht 22 kann dafür konfiguriert sein, um eine Dicke aufzuweisen, welche wirksam ist, um die Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 zu verhindern oder zu unterdrücken. Aus diesem Grund kann die isolierende schützende Schicht 22 eine andere geeignete Dicke aufweisen, welche von 200 nm bis 300 nm verschieden ist.
Als nächstes umfasst, wie in 2E gezeigt, das Herstellungsverfahren einen Schritt eines Bestrahlens der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 mit Ionen, welche von der Seite der isolierenden schützenden Schicht 22 kommen. Referenzsymbol X gibt schematisch einen beispielhaften Zustand der Ionenbestrahlung an. Die emittierten Ionen gehen durch die isolierende schützende Schicht 22 hindurch und erreichen das Innere der supraleitenden Dünnfilmschicht 18. Entsprechend können Gitterdefekte, welche als Pinning dienen, in der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 ausgebildet werden. Eine supraleitende Dünnfilmschicht 24 ist eine Schicht, in welcher das Pinning durch Ionenbestrahlung ausgebildet ist. Ferner können Defekte in der isolierenden schützenden Schicht 22 durch die Ionenbestrahlung ausgebildet werden. Eine isolierende schützende Schicht 26 ist eine Schicht, in welcher die Defekte durch die Ionenbestrahlung ausgebildet sind. Zum Beispiel wird die gesamte Oberfläche des Substrats 12 mit Ionen bestrahlt. Entsprechend wird die Ausbildung des Pinning in der gesamten Region der supraleitenden Dünnfilmschicht 24 durchgeführt. Die für die Bestrahlung verwendeten Ionen sind Schwerionen, wie zum Beispiel mindestens ein Typ von Ionen/Ionentyp, welcher ausgewählt sind aus einer Gruppe von Ionen, deren Ordnungszahlen 5 bis 80 sind. Die Bestrahlungsenergie ist zum Beispiel 0,5 bis 10 MeV. Die Dicke der isolierenden schützenden Schicht 22, die Bestrahlungsenergie, der Ionentyp, die Teilchendichte der Ionen, und Ähnliches, werden selektiv bestimmt, sodass das Pinning durch Ionen ausgebildet werden kann, welche durch die isolierende schützende Schicht 22 hindurch gehen und das Innere der supraleitenden Dünnfilmschicht 18 erreichen.
Künstliche Pins in der supraleitenden Dünnfilmschicht 24 können eindimensional, nämlich linear, oder zweidimensional, nämlich flächig, oder dreidimensional angeordnet werden. Ferner können die künstlichen Pins gleichmäßig angeordnet sein, um ein eindimensionales Muster, ein zweidimensionales Muster oder ein dreidimensionales Muster auszubilden. Alternativ können die künstlichen Pins zufällig angeordnet sein. Ein zufälliges Anordnen der künstlichen Pins ist vorteilhaft, aufgrund der Tatsache, dass der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule ferner reduziert werden kann verglichen mit einem Fall, in welchem die künstlichen Pins gleichmäßig angeordnet sind. Ferner ist die Gestalt von jedem künstlichen Pin zum Beispiel rechteckig, sphärisch, Röhren-förmig, oder Ähnliches. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass ein künstlicher Pin, welche eine andere Gestalt aufweist, ausgebildet werden kann.
Die supraleitende Dünnfilmschicht 24, in welcher das Pinning ausgebildet worden ist, kann als eine Detektionsspule in einem Zustand verwendet werden, in welchen die supraleitende Dünnfilmschicht 24 an/auf dem Substrat 12 laminiert ist. Zum Beispiel kann das Substrat 12 an einem Inneren des NMR-Messfühlers mittels einer Aufnahme angebracht sein. Entsprechend kann die durch die supraleitende Dünnfilmschicht 24 gebildete Detektionsspule in dem NMR-Messfühler angeordnet sein.
Wie oben erwähnt, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die supraleitende Dünnfilmschicht in die Gestalt der Detektionsspule bearbeitet und darauffolgend wird die supraleitende Dünnfilmschicht mit Ionen bestrahlt. Da die Gitterdefekte, welche als Pinning dienen, in der supraleitenden Dünnfilmschicht durch die Ionenbestrahlung ausgebildet werden können, kann der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule in dem Magnetfeld verringert werden. Ferner, da die supraleitende Dünnfilmschicht im Voraus in die Gestalt der Detektionsspule genau verarbeitet wird und darauffolgend das Pinning in der supraleitenden Dünnfilmschicht durch die Ionenbestrahlung ausgebildet wird, ist es möglich, einfach die genaue Verarbeitung auszuführen, verglichen mit einem Fall, in welchem die genaue Verarbeitung ausgeführt wird, nachdem die supraleitende Dünnfilmschicht mit Ionen bestrahlt worden ist.
Ferner, da die isolierende schützende Schicht an der genau bearbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird und darauffolgend die Ionenbestrahlung ausgeführt wird, kann eine Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht verhindert oder unterdrückt werden, da die isolierende schützende Schicht die genau verarbeitete supraleitende Dünnfilmschicht schützt. Da die isolierende schützende Schicht im Voraus an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird und dann die Ionenbestrahlung ausgeführt wird, ist es möglich die Zeit zu verkürzen, während welcher die supraleitende Dünnfilmschicht exponiert ist, und zwar die Zeit, während welcher die supraleitende Dünnfilmschicht nicht durch die isolierende schützende Schicht geschützt wird, verglichen mit einem Fall, in welchem die supraleitende Dünnfilmschicht im Voraus in die Gestalt der Detektionsspule genau verarbeitet wird und dann die supraleitende Dünnfilmschicht mit Ionen bestrahlt wird und darauffolgend die isolierende schützende Schicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird. Entsprechend, ist es möglich, die Verschlechterung der supraleitenden Dünnfilmschicht, welche aufgrund von Feuchtigkeit oder Ähnlichem auftritt, zu verhindern oder weiter zu unterdrücken.
Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass die supraleitende Dünnfilmschicht in die Form der Detektionsspule genau verarbeitet werden kann und dann mit Ionen bestrahlt werden kann und darauffolgend die isolierende schützende Schicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet werden kann. Sogar in diesem Fall kann der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule in dem Magnetfeld verringert werden. Ferner, kann die genaue Verarbeitung einfach ausgeführt werden.
Es ist nützlich, den Oberflächenwiderstand der Detektionsspule (d. h. der supraleitenden Dünnfilmschicht 24) in dem Magnetfeld nach Fertigstellung der Ionenbestrahlung zu messen und dann die Ionenbestrahlung wieder auszuführen, wenn ein gemessenes Ergebnis nicht wünschenswert ist. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, die Ionenbestrahlung mehrfach auszuführen, bis ein Ziel-Oberflächenwiderstand erreicht werden kann.
Wenn die aus Harz/Kunststoff hergestellte isolierende schützende Schicht 22 mit den Ionen bestrahlt wird, können Defekte in der isolierenden schützenden Schicht 22 ausgebildet werden. In diesem Fall kann die isolierende schützende Schicht 22 ferner gehärtet und entsprechend kann die Stärke/Festigkeit der isolierenden schützenden Schicht 22 verbessert werden. Zum Beispiel, wenn die isolierende schützende Schicht 22 mit Si-Ionen bestrahlt wird, werden Si-Elemente verteilt/zerstreut in der isolierenden schützenden Schicht 22 abgelagert. Entsprechend kann die Stärke/Festigkeit der isolierenden schützenden Schicht 22 verbessert werden.
Die Detektionsspule, welche gemäß dem oben erwähnten Herstellungsverfahren hergestellt ist, ist eine Detektionsspule umfassend: das Substrat 12, die Spulen-geformte supraleitende Dünnfilmschicht 24, welche an dem Substrat 12 abgesetzt/angeordnet ist und das darin ausgebildete Pinning (d. h. die Gitterdefekte) aufweist, und die isolierende schützende Schicht 26, welche an dem Substrat 12 und der supraleitenden Dünnfilmschicht 24 ausgebildet ist und welche die verteilt/zerstreut abgesetzten/angeordneten Elemente (z. B. Si-Atome), welche für die Ionenbestrahlung verwendet werden, umfasst. Die Detektionsspule, welche die oben genannte Konfiguration aufweist, kann den Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld verringern. Ferner, da die Elemente (z. B. Si-Atome), welche für die Ionenbestrahlung verwendet werden, verteilt/zerstreut in der isolierenden schützenden Schicht 26 vorliegen, kann die Stärke/Festigkeit der isolierenden schützenden Schicht 26 verbessert werden und aus diesem Grund kann die Stärke/Festigkeit der Detektionsspule verbessert werden.
Die Detektionsspule, welche die supraleitende Dünnfilmschicht 24 umfasst, weist den Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld auf, wie unten beschrieben. Der Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld kann zum Beispiel durch ein Dielektrischer-Resonator-Verfahren gemessen werden.
4 seigt ein Beispiel eines Apparats zum Messen eines Oberflächenwiderstands, welcher das Dielektrischer-Resonator-Verfahren implementieren kann. Ein gezeigter Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands 28 umfasst eine Kavität/einen Hohlraum 30, welcher als eine Probenkammer dient, angeordnet in einem Raum, in welchem ein Vakuumzustand durch eine Rotationspumpe RP oder eine Turbomolekularpumpe TMP aufrechterhalten wird. Ferner wird der Raum auf eine extrem tiefe Temperatur (z. B. 10 K bis 20 K) durch eine Tieftemperatur-Kühleinheit abgekühlt. Die Kavität 30, als Gesamtheit, fungiert als ein Resonator. Eine zu vermessene supraleitende Dünnfilmschicht wird in der Kavität 30 angeordnet. Da die Kavität 30 in einem Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 platziert ist, kann ein statisches Magnetfeld in der Kavität 30 ausgebildet werden. Ein vektorieller Netzwerkanalysator (VNA) ist in dem Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands 28 vorgesehen. Der VNA kann Frequenzcharakteristiken in der Kavität 30 messen. Entsprechend kann der Oberflächenwiderstand der supraleitenden Dünnfilmschicht gemessen werden. Ein Ausbilden des statischen Magnetfelds durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 kann eine Umgebung reproduzieren, welche ähnlich der eines NMR-Apparats ist und kann den Oberflächenwiderstand in dem Magnetfeld messen.
Hiernach wird die Kavität 30 im Detail weiter unten mit Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. 5 und 6 sind vergrößerte Ansichten des Abschnitts, welcher durch Referenzsymbol Y in 4 gezeigt ist. 5 zeigt eine räumliche Beziehung zwischen der Kavität 30 und einem statischen Magnetfeld B, wenn das applizierte Magnetfeld senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substrat Oberfläche) verläuft. 6 zeigt eine räumliche Beziehung zwischen der Kavität 30 und dem statischen Magnetfeld B, wenn das applizierte Magnetfeld parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substrat Oberfläche) verläuft.
Wie in 5 gezeigt, ist in der Kavität 30 ein Paar von Kupfersubstraten 34 in einem Container in einer solchen Art angeordnet, sodass sie einander gegenüber liegen, und ein supraleitender Dünnfilmt 36 (d. h. eine zu vermessende Probe) wird an jeden Kupfersubstrat 34 platziert. Entsprechend, werden zwei supraleitende Dünnfilme in einer solchen Art angeordnet, sodass sie einander gegenüber liegen. Ferner wird ein säulenförmiger Saphirstab 38 zwischen zwei supraleitenden Dünnfilmen 36 platziert. Der Saphirstab 38 weist ein Ende auf, welches in Kontakt mit einem supraleitenden Dünnfilm 36 gebracht wird und das andere Ende wird in Kontakt mit dem anderen supraleitenden Dünnfilm 36 gebracht. Eine Feder 40 ist zwischen jeden Kupfersubstrat 34 und einer Containerwand angeordnet. Die Feder 40 drückt elastisch den Kupfersubstrat 34 (d. h. den supraleitenden Dünnfilm 36) in Richtung des Zentrums des Containers. Eine Messung einer Änderung in einer Frequenz von Mikrowellen wird ausgeführt, während die Mikrowellen zwischen zwei supraleitenden Dünnfilmen 36 emittiert werden. Entsprechend kann der Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms 36 gemessen werden.
Gemäß dem in 5 gezeigten Beispiel ist die Kavität 30 in dem Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands 28 in solch einer Weise angeordnet, dass das statische Magnetfeld B, welches durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 ausgebildet wird, senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm 36 (d. h. der Substrat Oberfläche) appliziert wird. Wenn die Messung in dem gezeigten Zustand ausgeführt wird, ist es möglich, den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms 36 in dem Zustand zu messen, in dem das statische Magnetfeld B senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm 36 appliziert wird.
Gemäß dem in 6 gezeigten Beispiel ist die Kavität 30 in dem Apparat zum Messen eines Oberflächenwiderstands 28 in solch einer Weise angeordnet, dass das statische Magnetfeld B, welches durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 ausgebildet wird, parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm 36 (d. h. der Substrat Oberfläche) appliziert wird. Wenn die Messung in dem gezeigten Zustand ausgeführt wird, ist es möglich, den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms 36 in dem Zustand zu messen, in dem das statische Magnetfeld B parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm 36 appliziert wird.
Nachfolgend werden Messergebnisse des Oberflächenwiderstands beschrieben werden. Das verwendete Material des supraleitenden Dünnfilms ist YBCO. Der supraleitende Dünnfilm war mit Si-Ionen (+2 Wertigkeit) bestrahlt; d. h. mit Schwerionen, bei einer Bestrahlungsenergie von 500 keV. Die Teilchendichte war in dem Fall 4 × 10¹²/cm². Die Temperatur in der Kavität 30 während der Messung war 20 K. Die Frequenz der der Kavität 30 zugeführten Mikrowellen war 1 GHz.
7 und 8 zeigen die Messergebnisse. In 7 und 8 gibt die horizontale Achse ein statisches Magnetfeld B(T) an, welches durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 ausgebildet wird, und die vertikale Achse gibt den Oberflächenwiderstand (μΩ) des supraleitenden Dünnfilms an.
7 zeigt Oberflächenwiderstandswerte, welche in dem in 5 gezeigten Zustand gemessen worden sind; und zwar Oberflächenwiderstandswerte, welche in einem Zustand gemessen worden sind, in welchem das applizierte statische Magnetfeld B senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft. Eine Gruppe von Messergebnissen 42 gibt den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, welcher mit Si-Ionen bestrahlt ist; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher das darin ausgebildete Pinning umfasst. Eine andere Gruppe von Messergebnissen 44 gibt den Oberflächenwiderstand eines supraleitenden Vergleichs-Dünnfilms an, welcher nicht mit Si-Ionen bestrahlt ist; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher kein Pinning umfasst. Unabhängig von dem Vorliegen oder der Abwesenheit einer Si-Ionenbestrahlung steigt der Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, wenn das statische Magnetfeld B ansteigt. Jedoch ist der Oberflächenwiderstand des mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilms geringer als der Oberflächenwiderstand des nicht mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilms. In anderen Worten, ist es möglich, die Magnetfeld-Abhängigkeit des Oberflächenwiderstands des mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilms zu unterdrücken, wenn das applizierte statische Magnetfeld B senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft.
8 seigt Oberflächenwiderstandswerte, welche in dem in 6 gezeigten Zustand gemessen worden sind; und zwar Oberflächenwiderstandswerte, welche in einem Zustand gemessen worden sind, in welchem das applizierte statische Magnetfeld B parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft. Eine Gruppe von Messergebnissen 46 gibt den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, welcher mit Si-Ionen bestrahlt ist; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher das darin ausgebildete Pinning umfasst. Eine andere Gruppe von Messergebnissen 48 gibt den Oberflächenwiderstand eines supraleitenden Vergleichs-Dünnfilms an, welcher nicht mit Si-Ionen bestrahlt ist; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher kein Pinning umfasst. Wie aus dem Vergleich zwischen den Messergebnissen 46 und 48 ersichtlich ist, liegt kein substantieller Unterschied in dem Oberflächenwiderstand vor. Mit anderen Worten, es gibt keine oder nur eine geringe Differenz in einem Oberflächenwiderstand in Abhängigkeit von einem Vorliegen oder einer Abwesenheit einer Si-Ionenbestrahlung, wenn das applizierte statische Magnetfeld B parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft.
In dem NMR-Apparat liegt keine oder nur eine geringe Differenz in einem Oberflächenwiderstand in Abhängigkeit von dem Vorliegen oder der Abwesenheit einer Si-Ionenbestrahlung vor, wenn die angeordnete Detektionsspule vollständig parallel zu dem statischen Magnetfeld B ausgerichtet ist, wie in 8 gezeigt. Entsprechend liegt keine oder nur eine geringe Differenz in einer Detektionsempfindlichkeit in Abhängigkeit von einem Vorliegen oder einer Abwesenheit einer Si-Ionenbestrahlung vor. Auf der anderen Seite, wenn die angeordnete Detektionsspule relativ zu dem statischen Magnetfeld B geneigt ist; und zwar, wenn die angeordnete Detektionsspule nicht komplett parallel zu dem statischen Magnetfeld B ausgerichtet ist, weist eine Vertikalkomponente des statischen Magnetfeld B bezüglich zu der Detektionsspule einen Einfluss auf die Detektionsspule auf. Zum Beispiel, wenn ein Messungszielobjekt eine Festkörperprobe ist, wird ein Probenrohr, welches die Probe aufnimmt, unter einem Winkel geneigt, welcher einen sogenannten magischen Winkel aufweist, und die Detektionsspule wird um das Probenrohr angeordnet. In diesem Fall ist die angeordnete Detektionsspule nicht parallel zu dem statischen Magnetfeld ausgerichtet und die Vertikalkomponente des statischen Magnetfelds bezüglich der Detektionsspule weist einen Einfluss auf die Detektionsspule auf. Aufgrund des Einflusses der Vertikalkomponente hängt der Oberflächenwiderstand des nicht mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilms in hohem Maße von dem statischen Magnetfeld B ab und steigt an, wenn das statische Magnetfeld B steigt, wie in 7 gezeigt. Auf der anderen Seite, obwohl der Oberflächenwiderstand des mit SI-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilms leicht aufgrund des Einflusses der Vertikalkomponente ansteigt, wenn das statische Magnetfeld B ansteigt, kann die Magnetfeld-Abhängigkeit unterdrückt werden und der Oberflächenwiderstand ist relativ geringer wie aus 7 ersichtlich. Aus diesem Grund kann ein Bilden der Detektionsspule durch den mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilm die Detektionsempfindlichkeit verbessern, verglichen mit einem Fall, in welchem die Detektionsspule durch den nicht mit Si-Ionen bestrahlten supraleitenden Dünnfilm gebildet ist.
Im Folgenden, als ein Referenzbeispiel, wird der Oberflächenwiderstand in einem Fall, in welchem Oxid-Feinteilchen einem supraleitenden Dünnfilm hinzugefügt werden (z. B. einem YBCO Dünnfilm) beschrieben werden. Die Oxid-Feinteilchen, welche dem supraleitenden Dünnfilm hinzugefügt werden, können als das Pinning fungieren. BaHfO3 wurde als die hinzugefügten Oxid-Feinteilchen verwendet. Die Hinzufügung-Menge davon betrug 1,0 Gewichtsprozent. 9 und 10 zeigen Messergebnisse des Oberflächenwiderstands. In 9 und 10 gibt die horizontale Achse das statische Magnetfeld B(T) an, welches durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 32 ausgebildet wird, und die vertikale Achse gibt den Oberflächenwiderstand (μΩ) des supraleitenden Dünnfilms an.
9 zeigt Oberflächenwiderstandswerte, welche in einem Zustand gemessen worden sind, in welchem das applizierte statische Magnetfeld B senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft. Eine Gruppe von Messergebnissen 50 gibt den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, welcher ihm zugefügte BaHfO3-Feinteilchen umfasst; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher das darin ausgebildete Pinning umfasst. Eine andere Gruppe von Messergebnissen 52 gibt den Oberflächenwiderstand eines supraleitenden Vergleichs-Dünnfilms an, welcher BaHfO3-Feinteilchen nicht umfasst; und zwar, den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher kein Pinning umfasst. Unabhängig von der Zugabe von BaHfO3-Feinteilchen steigt der Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, wenn das statische Magnetfeld B ansteigt. Der Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher ihm zugefügte BaHfO3-Feinteilchen umfasst, ist geringer als der Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher BaHfO3-Feinteilchen nicht umfasst. In anderen Worten, ist es möglich die Magnetfeld-Abhängigkeit des Oberflächenwiderstands des supraleitenden Dünnfilms, welcher ihm zugefügte BaHfO3-Feinteilchen umfasst, zu unterdrücken, wenn das applizierte statische Magnetfeld B senkrecht zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft.
10 zeigt Oberflächenwiderstandswerte, welche in einem Zustand gemessen worden sind, in welchem das applizierte statische Magnetfeld B parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft. Eine Gruppe von Messergebnissen 54 gibt den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, welcher ihm zugefügte BaHfO3-Feinteilchen umfasst; und zwar den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher das darin ausgebildete Pinning umfasst. Eine andere Gruppe von Messergebnissen 56 gibt den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms an, welcher BaHfO3-Feinteilchen nicht umfasst; und zwar, den Oberflächenwiderstand des supraleitenden Dünnfilms, welcher kein Pinning umfasst. Wie aus dem Vergleich zwischen den Messergebnissen 54 und 56 ersichtlich ist, liegt kein substantieller Unterschied in dem Oberflächenwiderstand vor. In anderen Worten, es gibt keine oder nur eine geringe Differenz in einem Oberflächenwiderstand in Abhängigkeit von der Zugabe von BaHfO3-Feinteilchen, wenn das applizierte statische Magnetfeld B parallel zu dem supraleitenden Dünnfilm (d. h. der Substratoberfläche) verläuft.
Effekte, welche erhalten werden können, wenn der supraleitende Dünnfilm ihm zugefügte von BaHfO3-Feinteilchen umfasst, sind im Wesentlichen ähnlich zu den Effekten, welche erhalten werden können, wenn der supraleitende Dünnfilm mit Si-Ionen bestrahlt wird.
Im Folgenden wird ein NMR-Apparat beschrieben, welcher eine Detektionsspule benutzt, die gemäß dem Herstellungsverfahren, welches in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist, hergestellt wird. 11 zeigt einen beispielhaften NMR-Apparat 58. Der NMR Apparat 58 ist in der Lage, NMR-Signale zu messen, welche durch Beobachtung von Kernen generiert werden können, welcher in einer Probe umfasst sind.
Ein Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 60 kann ein statisches Magnetfeld generieren. Der Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 60 umfasst ein Loch 62, welches in dem Zentralabschnitt davon ausgebildet ist. Das Loch 62 ist eine Kavität/ein Hohlraum, welche/welcher sich in der Vertikalrichtung erstreckt. Ein NMR-Messfühler 64 ist näherungsweise durch einen Einsatzabschnitt (66 und einen Basisabschnitt 68 gebildet. Der Einsatzabschnitt 66 weist eine zylindrische Gestalt auf, welche sich vollständig in der Vertikalrichtung erstreckt. Der Einsatzabschnitt 66 kann in das Loch 62 des Apparats zum Generieren eines statischen Magnetfelds 60 eingesetzt werden.
Der Einsatzabschnitt 66 umfasst einen Messfühlerkopf, in welchem eine Detektionsschaltung 70 vorgesehen ist. Die Detektionsschaltung 70 ist eine Einstell- und Abgleichschaltung, welche elektronische Vorrichtungen umfasst, repräsentiert durch eine Detektionsspule 72 für eine Detektion des NMR-Signals, eine Kopplungsspule 74 für Transmission und Empfang, einen variablen Kondensator zum Einstellen und einen variablen Kondensator zum Abgleichen. Die Detektionsspule 72 ist eine Detektionsspule, welche gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt ist, welches in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist. Die Kopplungsspule 74, welche als Aufnahme-Spule oder Transmission-Spule bezeichnet werden kann, kann ein variables Magnetfeld in einer Bestrahlungszeitzone (d. h. einer Transmissionsperiode) generieren und kann ein NMR-Signal, welches durch die Detektionsspule 72 in einer Beobachtungszeitzone (d. h. eine Empfangsperiode) detektiert wird, empfangen. Charakteristika der Detektionsschaltung 70 können durch eine adäquate Auswahl von zu setzenden Werten (z. B. Kapazitäten) des variablen Kondensators für ein Einstellen und des variablen Kondensators für ein Anpassen optimiert werden. In anderen Worten, Einstellen und Abgleichen kann realisiert werden. Als eine modifizierte Ausführungsform kann die Kopplungsspule 74 durch eine geeignete Schaltung/Verdrahtung ersetzt werden, welche die Transmission und den Empfang durch die Detektionsspule 72 realisieren kann.
Ein Spektrometer 76 umfasst eine Transmissionseinheit 78, welche einen Signalgenerator und einen Leistungsverstärker umfasst, um ein Transmissionssignal zu generieren und auszugeben. In einem NMR-Mess-Modus wird die Eigenfrequenz eines Beobachtungszielobjekts als die Frequenz des Transmissionssignals gesetzt. Das Transmissionssignal, welches aus der Transmissionseinheit 78 ausgegeben wird, kann zu der Detektionsschaltung 70 in dem NMR-Messfühler 64 über einen Duplexer 80 (d. h. eine Transmission-und-Empfang-Umschaltvorrichtung) übertragen werden. Als eine modifizierte Ausführungsform kann der Duplexer 80 in dem NMR-Messfühler 64 angeordnet werden/sein.
Eine Empfangseinheit 82 des Spektrometers 76 kann das NMR Signal (d. h. das Empfangssignal), welches durch die Detektionsspule 72 detektiert worden ist, über den Duplexer 80 empfangen. Die Empfangseinheit 82 weist eine herkömmlicherweise bekannte Schaltungskonfiguration auf, umfassend eine Quadratur detektierende Schaltung und einen A/D-Konverter, und kann eine vorbestimmte Verarbeitung an dem Empfangssignal ausführen. Das durch die Empfangseinheit 82 verarbeitete Empfangssignal kann zu einer Spektralverarbeitungseinheit 84 übertragen werden. Die Spektralverarbeitungseinheit 84 kann ein spektrales Spektrum durch eine Ausführung einer FFT-Verarbeitung an dem Empfangssignal generieren und kann eine benötigte Analyse an dem generierten Spektrum ausführen. Das Spektrometer 76 umfasst eine Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) welche Verarbeitungsergebnisse anzeigen kann, welche durch die Spektralverarbeitungseinheit 84 erhalten worden sind. Ferner umfasst das Spektrometer 76 eine Eingabeeinheit, welche dem Benutzer erlaubt, unterschiedliche Einstellungen für ein Messungszielobjekt vorzunehmen. Als eine modifizierte Ausführungsform, ist ein Computer als die Spektralverarbeitungseinheit 84 einsetzbar.
Ein Kühlsystem 86 umfasst zum Beispiel ein Kühlaggregat, welches Heliumgas kühlen kann. Das Kühlsystem 86 kann das gekühlte Heliumgas zu dem NMR-Messfühler 64 zuführen. In anderen Worten ist das Kühlsystem 86 in der Lage eine zu kühlende Komponente, welche in dem NMR-Messfühler 46 vorgesehen ist, zu kühlen. Zum Beispiel kann die zu kühlende Komponente auf eine Temperatur von 20 K oder weniger heruntergekühlt werden.
12 zeigt schematisch eine Probenkammer und Detektionsspulen. Der NMR-Messfühler 64 weist ein Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohr 88 auf, welches in dem Einsatzabschnitt 66 vorgesehen ist. Das Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohr 88 ist zum Beispiel ein Glasrohr, welches sich durch eine Stufe 90 und eine Messfühlerkappe 92 erstreckt. Ein Probenrohr 94, in welchen eine Probe aufgenommen werden kann, ist in dem Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohr 88 angeordnet. Der Einsatzabschnitt 66 ist in dem Loch 62 des Apparats zum Generieren eines statischen Magnetfelds 60 in so einer Art und Weise vorgesehen, dass die Zentren der Probe und des Probenrohrs 94 mit dem Zentrum des statischen Magnetfelds zusammenfallen. Das Innere des Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohrs 88 ist ein atmosphärischer Raum. Die Innentemperatur des Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohrs 88 kann zum Beispiel bei Raumtemperatur aufrechterhalten werden. Entsprechend ist die Probe in einem atmosphärischen Raum platziert und die Temperatur der Probe kann bei Raumtemperatur aufrechterhalten werden.
Eine hermetische Kammer 96 ist zwischen dem Probentemperatur-Regel-/Steuerungsrohr 88 und einer äußeren Wand des Einsatzabschnitts 66 ausgebildet. Die hermetische Kammer 96 wird in einem Vakuumzustand gehalten. Die Detektionsschaltung 70 (umfassend zwei Detektionsspulen 72A und 72B, die Kopplungsspule 74, den variablen Einstellkondensator und den variablen Abgleichkondensator) ist in der evakuierten hermetischen Kammer 96 platziert. Die Detektionsspule 72A ist ein Dünnfilm-Detektionsschaltung-Muster, welches an einem Substrat 98A ausgebildet ist. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, ist die Detektionsspule 72B ein ähnliches Dünnfilm-Detektionsschaltung-Muster, welches an einem Substrat 98B ausgebildet ist. Die Detektionsspulen 72A und 72B sind Detektionsspulen, welche durch supraleitende Dünnfilme gebildet sind und welche gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt sind, welches in der vorliegenden Ausführungsform mit Bezugnahme auf die 2A–2E beschrieben ist. Die Substrate 98A und 98B sind zum Beispiel Saphirsubstrate. Die Probe und das Probenrohr 94 sind zwischen den Substraten 98A und 98B positioniert. Die Substrate 98A und 98B sind durch eine Aufnahme für die Detektionsspule in einer Art und Weise gehalten, sodass die Detektionsspulen 72A und 72B im Wesentlichen parallel zu, oder geneigt unter einem vorbestimmten Winkel relativ zu, dem statischen Magnetfeld B positioniert sind, welches durch den Apparat zum Generieren eines statischen Magnetfelds 60 ausgebildet wird.
Die Detektionsspule 72A ist ein Spulenmuster, welches an dem Substrat 98A ausgebildet ist und ein Induktivitätselement L und ein Kapazitätselement C umfasst. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, umfasst die Detektionsspule 72B in ähnlicher Weise ein Induktivitätselement L und ein Kapazitätselement C. Eine Konfigurierung einer LC-Resonanzschaltung wird durch Verwendung der oben erwähnten Konfiguration ermöglicht.
In der oben erwähnten Konfiguration ist die Detektionsschaltung 70 eine zu kühlende Komponente und kann bis auf eine extrem tiefe Temperatur heruntergekühlt werden. Um das Signal-Rausch-Verhältnis des Signals zu verbessern, werden die variablen Kondensatoren auch zusammen mit den Detektionsspulen 72A und 72B und der Kupplungsspule 74 gekühlt. Zum Beispiel kann ein Kühlsystem (d. h. ein Kryostat-Kühlsystem), welches in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2014-41103 diskutiert wird, als ein Kühlmechanismus verwendet werden. Genauer wird durch das Kühlsystem 86 gekühltes Heliumgas in einen Wärmetauscher 100 eingefügt, welcher mit der Stufe 90 verbunden ist. Der Wärmetauscher 100 kann bis auf eine extrem tiefe Temperatur (z. B. 20 K oder weniger) heruntergekühlt werden. Entsprechend ist es möglich, die zu kühlende Komponente zu kühlen. Wenn die Detektionsspulen 72A und 72B gekühlt werden/sind, verringern sich die elektrischen Widerstände der Detektionsspulen 72A und 72B. Als ein Ergebnis kann die Detektionsempfindlichkeit in der NMR-Messung verbessert werden. Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt, umfasst der NMR-Messfühler 64 einen Temperatursensor, welche in der Lage ist, die Temperatur der zu kühlenden Komponente zu detektieren.
Wenn der oben erwähnte NMR-Apparat 58 die Detektionsspulen 72A und 72B verwendet, welche gemäß dem Herstellungsverfahren, welches in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, hergestellt werden, kann der Oberflächenwiderstand der Detektionsspulen 72A und 72B in dem statischen Magnetfeld verringert werden. Aus diesem Grund kann die Detektionsempfindlichkeit verbessert werden.
Wie in 12 gezeigt, sind die Detektionsspulen 72A und 72B als ein Paar von Detektionsspulen verwendbar. In diesem Fall ist eine gemeinsame Herstellung der Detektionsspulen 72A und 72B gemäß dem in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Herstellungsverfahren vorteilhaft, da die Filmqualität des supraleitenden Dünnfilms gleichmäßig wird. Entsprechend können die hergestellten Detektionsspulen 72A und 72B ähnliche Charakteristiken besitzen. Zum Beispiel wird, wie in 2A–2E gezeigt, die supraleitende Dünnfilmschicht an dem Substrat 12 ausgebildet und die supraleitende Dünnfilmschicht wird genau verarbeitet, um ein Paar von Detektionsspulen 72A und 72B zu erhalten. Während der Verarbeitung kann eine supraleitende Dünnfilmschicht, welche die Gestalt der Detektionsspule 72A aufweist, und eine supraleitende Dünnfilmschicht, welche die Gestalt der Detektionsspule 72B aufweist, zusammen ausgebildet werden. Nach der genauen Verarbeitung wird die isolierende schützende Schicht an beiden aus den supraleitenden Dünnfilmschichten ausgebildet. Darauffolgend werden die supraleitenden Dünnfilmschichten zusammen mit Ionen bestrahlt. Entsprechend, da die Detektionsspulen 72A und 72B simultan unter denselben Bedingungen (unter/in derselben Umgebung) hergestellt werden können, ist die Ähnlichkeit in Charakteristiken zwischen den hergestellten Detektionsspulen 72A und 72B exzellent, verglichen mit einem Fall, in welchem die Detektionsspulen 72A und 72B separat hergestellt werden. Ferner ist es möglich die Detektionsspulen 72A und 72B, welche dieselben Charakteristiken besitzen, herzustellen.
(Modifizierte Ausführungsform 1)
Im Folgenden wird eine Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß einer modifizierten Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben werden. 13 zeigt eine beispielhafte Empfangsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der modifizierten Ausführungsform 1.
In der modifizierten Ausführungsform 1 ist eine supraleitende Dünnfilmschicht 102, welche eine Gestalt einer Detektionsspule aufweist, an einem gekrümmten Substrat 101 ausgebildet. Das Substrat 12, welches in der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben ist, kann durch das gekrümmte Substrat 101 ersetzt werden. Das gekrümmte Substrat 101 ist zum Beispiel ein flexibles Substrat. Das gekrümmte Substrat 101 kann zum Beispiel durch YSZ oder Saphir gebildet sein, dessen Dicke gleich oder geringer als 0,1 mm ist. Die supraleitende Dünnfilmschicht 102 ist vergleichbar mit der supraleitenden Dünnfilmschicht 24, welche in der oben genannten Ausführungsform beschrieben ist. Die supraleitende Dünnfilmschicht 102 umfasst das Pinning, welches durch Ionenbestrahlung ausgebildet ist, ähnlich zu der supraleitenden Dünnfilmschicht 24. Obwohl nicht in 13 gezeigt ist die modifizierte Ausführungsform 1 ähnlich zu der oben erwähnten Ausführungsform, darin das die isolierende schützende Schicht 26 an der supraleitenden Dünnfilmschicht 102 ausgebildet ist.
Herstellungsprozesse, welche benötigt werden, bevor die Detektionsspule gebogen wird, sind ähnlich zu denen, welche in 2A–2E gezeigt sind. Das Herstellungsverfahren umfasst ferner ein Biegen des gekrümmten Substrats 101 nach Fertigstellung der Ionenbestrahlung, sodass eine Fläche, an welcher die supraleitende Dünnfilmschicht 102 ausgebildet ist, nach innen gerichtet ist. Somit ist es möglich, eine vollständig gekrümmte Detektionsspule auszubilden. Entsprechend kann ein gekrümmter Typ einer Detektionsspule; und zwar eine dreidimensionale Detektionsspule, ausgebildet werden.
Ein Paar von gekrümmten Detektionsspulen (d. h. die Detektionsspulen, welche in der modifizierten Ausführungsform 1 beschrieben sind) können hergestellt und in dem NMR-Messfühler 64 angeordnet werden, ähnlich zu den Detektionsspulen 72A und 72B, welche in 12 gezeigt sind.
Eine Verwendung der Detektionsspulen vom gekrümmten Typ (d. h. dreidimensionale Detektionsspule) gemäß der modifizierten Ausführungsform 1 kann die Detektionsempfindlichkeit des NMR-Apparats verbessern. Es wird geglaubt, dass Gütewerte von einer Detektionsspule des flächigen Typs (d. h. einer zweidimensionalen Detektionsspule) und der Detektionsspule vom gekrümmten Typ (d. h. eine dreidimensionalen Detektionsspule) ähnlich zu einander sind. Auf der anderen Seite ist der Filterfaktor der Detektionsspule vom gekrümmten Typ größer als derjenige der Detektionsspule vom flächigen Typ. Aus diesem Grund kann geschlussfolgert werden, dass eine Verwendung der Detektionsspule vom gekrümmten Typ die Detektionsempfindlichkeit des NMR-Apparats verbessern kann, verglichen mit einem Fall, in welchem die Detektionsspule vom flächigen Typ verwendet wird.
Sogar wenn die Detektionsspule eine gekrümmte Gestalt aufweist, kann evaluiert werden, dass der Oberflächenwiderstand der Detektionsspule nicht variiert, da die kritische Stromdichte nicht variiert. 14 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Biegeverformung und kritischer Stromdichte zeigt. In dem gezeigten Graph gibt die horizontale Achse eine Biegeverformung ε [%] an und die vertikale Achse gibt eine normalisierte kritische Stromdichte (J_c/J_c0) an. Die plus/positive Seite der Biegeverformung entspricht der Verformung unter Zug und die minus/negative Seite entspricht der Druckverformung. Es kann verstanden werden, dass die kritische Stromdichte nicht variiert, auch wenn eine Verformung unter Zug oder eine Druckverformung von etwa 0,5% auftritt.
(Modifizierte Ausführungsform 2)
Im Folgenden wird eine Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß einer modifizierten Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf 15 beschrieben werden. 15 zeigt eine beispielhafte Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung gemäß der modifizierten Ausführungsform 2.
In der modifizierten Ausführungsform 2 ist eine supraleitende Dünnfilmschicht 106, welche eine Gestalt einer Detektionsspule aufweist, an einem verarbeiteten Substrat 104, welches eine Gestalt einer Detektionsspule aufweist, ausgebildet. Die supraleitende Dünnfilmschicht 106 ist vergleichbar mit der supraleitenden Dünnfilmschicht 24, welche in der oben genannten Ausführungsform beschrieben ist. Die supraleitende Dünnfilmschicht 106 umfasst das Pinning, welches darin durch Ionenbestrahlung ausgebildet ist, ähnlich der supraleitenden Dünnfilmschicht 24. Obwohl in 15 nicht gezeigt, ist die modifizierte Ausführungsform 2 der oben beschriebenen Ausführungsform darin ähnlich, dass die isolierende schützende Schicht 26 an der supraleitenden Dünnfilmschicht 106 ausgebildet ist.
In der modifizierten Ausführungsform 2 wird ein nicht magnetisches Metallsubstrat anstelle des Substrats 12, welches in der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben ist, verwendet. Die Dicke des Metallsubstrats ist zum Beispiel 0,01 mm. Das Herstellungsverfahren gemäß der modifizierten Ausführungsform 2 umfasst eine Ausführung einer Ionenbestrahlung, ähnlich dem Herstellungsprozess, welcher in 2A–2E gezeigt ist, und darauffolgend ein Schneiden des Metallsubstrats (d. h. des dem Substrat 12 entsprechenden Substrats) durch Drahterodieren oder Funkenerodieren entlang der supraleitenden Dünnfilmschicht 106, welche die Gestalt der Detektionsspule aufweist. 15 zeigt das Metallsubstrat, welches als das verarbeitete Substrat 104 geschnitten worden ist. Die Breite des verarbeiteten Substrats 104 kann breiter oder gleich zu derjenigen der supraleitenden Dünnfilmschicht 106 sein. Das Herstellungsverfahren umfasst ferner verarbeiten des verarbeiteten Substrat 104 in eine Linienbreite, welche keinen Einfluss auf die NMR-Messung aufweist. Wenn kein wesentlicher Einfluss auf die NMR-Messung vorliegt, wird es nicht notwendig sein das Metallsubstrat in eine dünne Linie (d. h. das verarbeitete Substrat 104) zu verarbeiten.
Das Herstellungsverfahren umfasst ein Biegen des verarbeiteten Substrats 104 nach Abschluss der Verarbeitung des Metallsubstrats, sodass eine Fläche, an welcher die supraleitende Dünnfilmschicht 106 ausgebildet wird, nach innen gerichtet ist. Somit ist es möglich, eine vollständig gekrümmte Detektionsspule auszubilden. Entsprechend kann eine Detektionsspule von einem gebogenen Typ, und zwar eine dreidimensionale Detektionsspule, ausgebildet werden.
Ein Paar von Detektionsspulen vom gekrümmten Typ (d. h. der Detektionsspulen gemäß der modifizierten Ausführungsform 2) kann hergestellt und in einem NMR-Messfühler 64 angeordnet werden, ähnlich zu den Detektionsspulen 72A und 72B, welche in 12 gezeigt sind.
Ein Verwenden der Detektionsspule vom gekrümmten Typ (d. h. der dreidimensionalen Detektionsspule) gemäß der modifizierten Ausführungsform 2 kann die Detektionsempfindlichkeit des NMR-Apparats, ähnlich zu der Detektionsspule vom gekrümmten Typ gemäß der modifizierten Ausführungsform 1, verbessern.
Ferner, da das in der modifizierten Ausführungsform 2 verwendete Substrat das Metallsubstrat ist, ist es möglich eine Spule herzustellen, welche zum Beispiel eine Sattelgestalt aufweist, da die Spule unter Verwendung einer geeigneten Technik gestaltet werden kann (z. B. Drahterodieren oder Funkenerodieren)
Herstellungsverfahren umfassend: Ausbilden einer supraleitenden Dünnfilmschicht an einem Substrat und Bearbeiten der supraleitenden Dünnfilmschicht in eine Gestalt einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung. Entsprechend kann eine supraleitende Dünnfilmschicht, welche die Gestalt einer Detektionsspule aufweist, ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestrahlen der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht mit Ionen. Entsprechend können als Pinning dienende Gitterdefekte in der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-142061 [0001]
JP 2013-140128 [0007]
JP 2012-199235 [0008]
JP 2013-100218 [0009]
JP 2014-41103 [0082]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung, umfassend: Ausbilden einer supraleitenden Dünnfilmschicht an einem Substrat; Verarbeiten der supraleitenden Dünnfilmschicht in eine Gestalt der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung; und Bestrahlen der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht mit Ionen.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach Anspruch 1, wobei eine isolierende schützende Schicht an der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschicht vor einer Ionenbestrahlung ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach Anspruch 1, wobei die Gestalt-verarbeitete supraleitende Dünnfilmschicht mit Ionen bestrahlt wird und dann eine isolierende schützende Schicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die isolierende schützende Schicht eine Hartz-/Kunststoffschicht ist.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die isolierende schützende Schicht an der gesamten Fläche der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine schützende Metallschicht an der supraleitenden Dünnfilmschicht ausgebildet wird vor einer Gestalt-Verarbeitung, einer Verarbeitung der schützenden Metallschicht und der supraleitenden Dünnfilmschicht in die Gestalt der Detektionsspule und einem darauffolgenden Ablösen der Gestalt-verarbeitenden schützenden Metallschicht
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die an dem Substrat ausgebildete supraleitende Dünnfilmschicht in eine Gestalt eines Paares von Detektionsspulen bearbeitet wird, und die zwei der Gestalt-verarbeiteten supraleitenden Dünnfilmschichten zusammen mit Ionen in einer Art und Weise bestrahlt werden, um ein Paar von Detektionsspulen für eine Magnetresonanz-Messung auszubilden.
Verfahren zum Herstellen der Detektionsspule für eine Magnetresonanz-Messung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Gruppe von zufällig und dreidimensional verteilten Defekten in der supraleitenden Dünnfilmschicht durch Ionenbestrahlung ausgebildet wird.