DE112008000019T5 - Verfahren zum Herstellen von supraleitfähigen Oxidmaterial - Google Patents

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Tetsuo Tsukuba Tsuchiya
Toshiya Tsukuba Kumagai
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Kunihiko Yokohama Koyanagi
Takashi Yokohama Ebisawa
Hidehiko Yokohama Ohtu
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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materials, welches den Schritt (1) eines Auftragens einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen, wobei Oxide der Metalle ein supraleitendes Material bilden, auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper, den Schritt (2) eines provisorischen Backens, damit organische Komponenten der organi schen Verbindung der Metalle einer thermischen Zersetzung unterliegen, und den Hauptbackverfahrensschritt (3), damit die Oxide der Metalle in das supraleitende Material transformiert werden, umfasst, wodurch ein epitaxial gewachsenes, supraleitendes Beschichtungsmaterial hergestellt wird, wobei zum Zeitpunkt der Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, die mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitenden Materials beschichtet ist, und/oder einer Oberfläche des Trägerkörpers, die der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle beschichteten Oberfläche gegenüberliegt, mit dem Laserlicht, während einer Dauer zwischen den Schritten (1) und (2), diese durchgeführt wird unter den Bedingungen, die in die folgenden Bereiche fallen:
Intensität und Anzahl an Pulsen des Laserlichts:...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials zur Verwendung auf den Gebieten einer Energietransmission (power transmission), Energieausrüstung und Informationsausrüstung, und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materialfilms (wie eines Fehlstrombegrenzers, eines Mikrowellenfilters, Bandmaterial und Drähten), der mit einem supraleitfähigen Material beschichtet ist.
  • HINTERGRUNDTECHNOLOGIE
  • In der Vergangenheit ist ein Substrat mit einer Lösung einer organischen Verbindung beschichtet worden, die Metallelemente enthält, von denen ein supraleitendes Material unter anschließender Trocknung gebildet wird (1), und im Anschluss sind ein Verfahrensschritt (2) (provisorisches Backen) zum Ausüben einer Zersetzung der organischen Komponenten und ein Verfahrensschritt (3) (Hauptbacken) zum Bilden des supraleitenden Materials alle durch die Wirkung der thermischen Energie ausgeführt worden (Bezugnahme auf Patentdokument 1).
  • Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen von Metalloxiden und Metalldünnfilmen bekannt gewesen durch Verwendung eines Excimerlasers (Bezugnahme auf Patentdokument 2), dadurch gekennzeichnet, dass, wenn Metalloxide (die keine Supraleitfähigkeit zeigen) hergestellt werden, Metallsalze von organischen Säuren oder metallorganische Verbindungen MmRn (vorausgesetzt, dass M = Si, Ge, Sn, Pb unter den Elementen der Gruppe 4b, Cr, Mo, W unter den Elementen der Gruppe 6a; und Mn, Tc, Re unter den Elementen der Gruppe 7a; R = eine Alkylgruppe, wie CH3, C2H5, C3H7, C4H9, etc., eine Carboxylgruppe, wie CH3COO–, C2H5COO–, C3H7COO–, C4H9COO–, etc., oder eine Carbonylgruppe von CO; m, n: ganze Zahlen) in einem löslichen Lösungsmittel (oder wenn diese in flüssiger Form vorliegen, so wie sie sind) aufgelöst werden, und eine so erhaltene Lösung über ein Substrat verteilt und aufgetragen wird, bevor das Substrat in einer Sauerstoffatmosphäre mit einem Excimer-Laserlicht bestrahlt wird.
  • Noch weiter ist ein Verfahren zum Herstellen von Metalloxiden bekannt gewesen, welches ein Verfahren zum Herstellen von Metalloxiden (die keine Supraleitfähigkeit zeigen) auf ei nem Substrat ohne Beaufschlagung einer Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fall, der als das thermische Beschichtungszersetzungsverfahren bekannt ist, ist, dadurch gekennzeichnet, dass metallorganische Verbindungen (Metallsalze von organischen Säuren, Metall-Acetylacetonat, Metallalkoxide enthaltend eine organische Gruppe mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen) in einem Lösungsmittel aufgelöst werden, um in eine Lösung überführt zu werden, und das Substrat mit der anschließend zu trocknenden Lösung beschichtet wird, wodurch Metalloxide auf dem Substrat durch Bestrahlen des Substrats mit Laserlicht bei einer Wellenlänge von mehr als 400 nm (Patentdokument 3) gebildet werden.
  • Es ist das Verfahren zum Herstellen von Metalloxiden beschrieben worden, dadurch gekennzeichnet, dass die metallorganischen Verbindungen in dem Lösungsmittel gelöst werden, um diese in die Lösung zu überführen, und das Substrat mit der anschließend zu trocknenden Lösung beschichtet wird, wodurch Metalloxide auf dem Substrat durch Bestrahlen des Substrats mit dem Laserlicht bei einer Wellenlänge von nicht mehr als 400 nm gebildet werden, wie, beispielsweise, durch einen Excimer-Laserstrahl, der ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Excimer-Laserstrahlen ArF, KrF, XeCl, XeF und F2, und es ist weiter beschrieben worden, dass eine Bestrahlung mit dem Laserlicht bei der Wellenlänge von nicht mehr als 400 nm in einer Vielzahl von Stufen ausgeführt wird, und zunächst wird eine schwächere Bestrahlung, um keine vollständige Zersetzung der metallorganischen Verbindungen zu verursachen, in der Anfangsstufe der Bestrahlung ausgeübt, während eine stärkere Bestrahlung in der nächsten Stufe eingesetzt wird, um die metallorganischen Verbindungen in die Metalloxide umzuwandeln. Ferner ist es ebenfalls bekannt, dass die metallorganischen Verbindungen nicht weniger als zwei Arten von Verbindungen sind, jeweils enthaltend ein unterschiedliches Metall, wobei die erhaltenen Metalloxide Verbundoxide sind, die verschiedene Metalle enthalten, und entsprechende Metallbestandteile der Metallsalze der organischen Säuren sind Elemente, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Indium, Zinn, Zirkonium, Kobalt, Nickel und Blei.
  • Noch weiter ist mit einem Verfahren zum Herstellen von Verbundoxidfilmen, wodurch eine Vorläuferbeschichtungsflüssigkeit enthaltend Rohmaterialbestandteile aus entsprechenden Oxiden von La, Mn und irgendeinem von Ca, Sr und Ba auf eine Oberfläche eines Materials aufgetragen wird, welches zu beschichten ist, um dadurch einen Film zu bilden, und wobei anschließend ein dünner Film, der auf der Oberfläche des zu beschichtenden Materials gebildet wird, veranlasst wird, einer Kristallisation zu unterliegen, um dadurch Verbundoxidfilme (die keine Supraleitfähigkeit zeigen) mit der Perovskitstruktur zu bilden, die ausgedrückt wird durch eine Zusammensetzungsformel (La1-x, Mx) MnO3-δ (M: Ca, Sr, Ba, 0,09 ≤ x ≤ 0,50), ein Verfahren zum Herstellen von Verbundoxidfilmen (Bezugnahme auf Patentdokument 4) bekannt gewesen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorstufenbeschichtungslösung auf die Oberfläche des zu beschichtenden Materials aufgetragen wird, um dadurch einen Film zu bilden, und anschließend ein dünner Film, der auf der Oberfläche des zu beschichtenden Materials gebildet wird, mit Licht bei einer Wellenlänge von nicht mehr als 360 nm bestrahlt wird, um dadurch den dünnen Film zu kristallisieren.
  • Es ist ferner beschrieben worden, dass als eine Lichtquelle zum Bestrahlen des dünnen Films, der auf der Oberfläche des zu beschichtenden Materials gebildet wird, mit Licht ein drittes harmonisches Licht eines ArF-Excimerlasers, KrF-Excimerlasers, XeCl-Excimerlasers XeF-Excimerlasers und YAG-Lasers verwendet wird, oder ein viertes harmonisches Licht des YAG-Lasers, und wobei die Vorstufenbeschichtungslösung, die auf die Oberfläche des zu beschichtenden Materials aufzutragen ist, hergestellt wird durch Mischen und Reaktion einer Alkanolaminkoordinationsverbindung aus La, Mn-Carboxylat und Metall M oder M-Alkoxid zusammen in einem ersten Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
  • Die Erfinder sind mit der Tatsache konfrontiert worden, dass mit dem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materials eine lange Zeit benötigt wurde, eine Ausrichtung schwierig zu steuern war und ferner die Einheitlichkeit einer Verschlechterung unterlag aufgrund des Auftretens einer Reaktion mit einem Trägerkörper bei praktischer Verwen dung, wenn die thermische Zersetzung der metallorganischen Verbindungen durchgeführt wurde, und die Bildung eines supraleitenden Materials mittels einer Wärmebehandlung; und um die obigen Probleme zu überwinden, haben die Erfinder erfolgreich ein Verfahren zum effektiven Herstellen eines supraleitenden Materials gefunden, das bezüglich der Leistung bei Ausübung der thermischen Zersetzung der metallorganischen Verbindungen ausgezeichnet ist, und bei der Bildung des supraleitenden Materials mittels der Wärmebehandlung, und der Erfinder hat bereits eine japanische Patentanmeldung (Bezugnahme auf Patentdokument 5) eingereicht.
  • Spezifischerweise ist ein solches Verfahren ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materials, dadurch gekennzeichnet, dass Laserlicht zwischen dem Schritt eines Auftragen einer Lösung einer organischen Verbindung, die Metall enthält, wobei Oxide der Metalle ein supraleitendes Material bilden, auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper bestrahlt wird (1), und gekennzeichnet durch den provisorischen Backschritt, damit organische Komponenten der organischen Verbindung, die die Metalle enthält, einer thermischen Zersetzung unterliegen (2).
  • Das durch das Verfahren gemäß dieser Erfindung erhaltene supraleitende Material ist bezüglich der Produktionseffizienz überlegen, zur Massenproduktion geeignet und bezüglich der Supraleitfähigkeit ausgezeichnet, jedoch wird im Falle eines YBa2CuO7-Films (YBCO) mit einer Filmdicke von etwa 100 nm die obere Grenze der kritischen Stromdichte bestenfalls in der Größenordnung von Jc = 2,0 MA/cm2 gefunden. Ferner wird mit dieser Erfindung lediglich eine Oberfläche eines Substrats, beschichtet mit der Lösung der organischen Verbindung, die Metalle zum Bilden des supraleitenden Materials enthält, auf dem Substrat mit Laserlicht bestrahlt.
    • Patentdokument 1: JP 07-106905-B
    • Patentdokument 2: JP 2759125-W , Beschreibung
    • Patentdokument 3: JP 2001-31417-A
    • Patentdokument 4: JP 2000-256862-A
    • Patentdokument 5: JP-Anmeldung 2006-185934
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • (Durch die Erfindung gelöste Aufgabe)
  • Mit dem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials, beim Durchführen einer thermischen Zersetzung einer metallorganischen Verbindung und der Bildung eines supraleitfähigen Materials mit Wärmebehandlung, wurde eine lange Zeit benötigt, die Ausrichtung war schwierig zu steuern und die Einheitlichkeit unterlag einer Verschlechterung aufgrund des Auftretens einer Reaktion mit einem Trägerkörper bei praktischer Anwendung. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum effizienten Herstellen eines supraleitfähigen Materials bereitzustellen, das bezüglich der Eigenschaften ohne Auftreten einer Ablation, usw. verbessert ist und eine große Fläche aufweist, wenn eine thermische Zersetzung einer metallorganischen Verbindung ausgeübt wird, und die Bildung eines supraleitfähigen Materials durch Wärmebehandlung.
  • (Mittel zum Lösen der Aufgabe)
  • Um die beschriebene Aufgabe zu lösen, wird mit dem Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung ein Teil eines Wärmebehandlungsverfahrens eines thermischen Beschichtungszersetzungsverfahrens durch eine Bestrahlung mit Laserlicht ersetzt, wie es in 1 gezeigt ist. Spezifischer wird gemäß einer ersten Erscheinung der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials bereitgestellt, welches den Schritt (1) eines Auftragens einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen, wobei Oxide der Metalle ein supraleitendes Material bilden, auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper, den Schritt (2) eines provisorischen Backens, damit organische Komponenten der organischen Verbindung der Metalle einer thermischen Zersetzung unterliegen, und den Hauptbackverfahrensschritt (3), damit die Oxide der Metalle in das supraleitende Material transformiert werden, umfasst, wodurch ein epitaxial gewachsenes, supraleitendes Beschichtungsmaterial hergestellt wird, wobei zum Zeitpunkt der Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, die mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitenden Materials beschichtet ist, und/oder einer Oberfläche des Trägerkörpers, die der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle beschichteten Oberfläche gegenüberliegt, mit dem Laserlicht, während einer Dauer zwischen den Schritten (1) und (2), diese durchgeführt wird unter den Bedingungen, die in die folgenden Bereiche fallen:
    • Intensität und Anzahl an Pulsen des Laserlichts: 5 mJ/cm2 ≤ Intensität des Laserlichts F ≤ 200 mJ/cm2 1 ≤ Anzahl an Pulsen P ≤ 198000000 Gesamtenergie des Laserlichts: (0,03 J/cm2 × eine Substratkonstante) ≤ Gesamtenergie ≤ (89000 J/cm2 × eine Substratkonstante) (in der Gleichung wird die Substratkonstante als eine Zahl definiert, die nicht kleiner als 1 ist, abhängig von der Natur und der Dicke des Trägerkörpers) einen Bestrahlungsbedingungsbereich, der von den geraden Linien mit den folgenden Gleichungen umgeben ist: log10P = K1F + K2 log10P = K1F + K3 (in den Gleichungen stellt K1 eine Steigung zwischen einem Punkt F, der einem zufälligen Punkt P, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, und einem Punkt P, der einem zufälligen Punkt F, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, dar, K2 ist ein logarithmischer Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt ist, und K3 ist ein logarithmischer Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Ablation zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt wird, wo K3 > K2 vorliegt).
  • Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Trägerkörper ausgewählt werden aus einem Einkristallsubstrat, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Lanthanaluminatsubstrat (LaAlO3), Strontium-Titanatsubstrat (SrTiO3), Lanthan-Strontium-Tantal-Aluminiumoxidsubstrat ((LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3), Neodymgallatsubstrat (NdGaO3) und Yttriumaluminat (YAlO3). Als die Einkristallsubstrate wird ein Substrat mit einer Gitterkonstante ausgewählt, die ähnlich ist zu derjenigen des supraleitfähigen Materials, so dass das supraleitfähige Material ausgezeichnet epitaxial auf dem Substrat wachsen kann.
  • Noch weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Trägerkörper ausgewählt werden aus einem Einkristallsubstrat, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumoxidsubstrat (Al2O3), einem mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumoxidsubstrat ((Zr, Y)O2, YSZ), einem Magnesiumoxidsubstrat (MgO), dem Lanthanaluminatsubstrat (LaAlO3), dem Strontiumtitanatsubstrat (SrTiO3), einem Lanthan-Strontium-Tantal-Aluminiumoxidsubstrat ((LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3) dem Neodymgallatsubstrat (NdGaO3) und dem Yttriumaluminatsubstrat (YAlO3), jeweils mit einer darauf gebildeten Ceroxidpufferschicht (CeO2). Als die Pufferschicht wird eine Pufferschicht mit einer Gitterkonstanten ausgewählt, die ähnlich ist zu derjenigen des supraleitfähigen Materials, so dass das supraleitfähigen Material ausgezeichnet epitaxial auf der Pufferschicht wachsen kann.
  • Noch weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung für Metalle, deren Oxide ein supraleitfähiges Material bilden, eine Auswahl gemacht werden aus wenigstens einem Element, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus RE (RE bezieht sich auf Y und Seltenerdelement) und AE (AE bezieht sich auf Erdalkalimetalle), und Cu.
  • Noch weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung für die organische Verbindung der Metalle wenigstens eine organische Verbindung verwendet werden, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus β-Diketonat, Metallalkoxiden und Metallsalzen von organischen Säuren, die Halogen einschließen können.
  • Im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zur Ausbildung des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht ist es bevorzugt, dass der Trägerkörper ein Einkristallsubstrat ist, das ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Lanthanaluminat (LaAlO3) oder Yttriumaluminat (YAlO3). Als die Einkristallsubstrate ist es bevorzugt, ein Substrat mit einer Gitterkonstanten, die ähnlich ist zu derjenigen des supraleitfähigen Materials, und eine niedrigere Rate der Laserlichtattenuation auszuwählen, so dass das supraleitfähige Material ausgezeichnet epitaxial auf dem Substrat wachsen kann.
  • Im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zur Ausbildung des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht, ist es bevorzugt, dass der Trägerkörper ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2) ist, gebildet auf einem Einkristallsubstrat, das ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid (Al2O3) und Magnesiumoxid (MgO). Als die Pufferschicht ist es bevorzugt, eine Pufferschicht mit einer Gitterkonstanten auszuwählen, die ähnlich ist zu derjenigen des supraleitfähigen Materials, so dass das supraleitfähige Material ausgezeichnet epitaxial auf der Pufferschicht wachsen kann. Ferner ist es bevorzugt, dass die Pufferschicht und die Einkristallsubstrate ausgewählt werden aus solchen mit geringer Rate der Laserlichtattenuation.
  • Ferner, im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zur Ausbildung des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht, ist es bevorzugt, dass als die Metalle, deren Oxide ein supraleitfähiges Material bilden, wenigstens ein Element auszuwählen, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend RE (RE bezieht sich auf Y und Seltenerdelement) und AE (AE bezieht sich auf Erdalkalimetalle), und Cu. Für die organische Verbindung der Metalle ist es bevorzugt, dass wenigstens eine organische Verbindung ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus β-Diketonat, Metall-Alkoxiden und Metallsalzen von organischen Säuren, die Halogen einschließen können.
  • (Wirkung der Erfindung)
  • Im Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials, da gefunden worden ist, dass zwei gerade Linien die gleiche Steigung aufgrund der Gleichungen von log10P = K1F + K2 und log10P = K1F + K3 haben, kann der Bereich, wo die Ablation auftritt, mit Leichtigkeit vorher gesagt werden, so dass die optimalen Bedingungen mit Leichtigkeit gefunden werden können, wodurch das supraleitfähige Material mit erhalten wird, welches bezüglich der Produktionseffizienz ausgezeichnet ist und für eine Massenproduktion geeignet ist und in der Lage ist, ein supraleitfähiges Material mit einer Supraleitfähigkeit bereitzustellen, die signifikant verbessert ist, mit einer großen Fläche.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt (im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche eines mit einer Lösung beschichteten Trägerkörpers mit dem Laserlicht);
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt (im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit einer Lösung beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht);
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Temperaturprofils in einem Backverfahren nach einem Beschichtungs- und Trocknungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist ein Diagramm, das Ergebnisse einer Analyse zeigt, die an einem Film durchgeführt wurde, der mit Laserlicht nach dem Beschichtungs- und Trocknungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bestrahlt wurde, hergestellt durch Verwendung von Infrarotspektroskopie;
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Temperaturprofil in einem Laserbestrahlungsverfahren zeigt, und dem Backverfahren nach dem Beschichtungs- und Trocknungsverfahren; und
  • 6 ist eine Ansicht, die eine Bestrahlungszustandsfläche zeigt, wenn eine Oberfläche des mit einer Lösung beschichteten Trägerkörpers mit dem Laserlicht bestrahlt wird;
  • 7 ist eine Ansicht, die die Bestrahlungszustandsfläche zeigt, wenn eine Oberfläche des Trägerkörpers bestrahlt wird, gegenüberliegend von der mit einer Lösung beschichteten Oberfläche, wobei das Substrat KC1 ist (ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht, die auf einem Substrat auf einer Saphir-R-Ebene gebildet ist); und
  • 8 ist eine Ansicht, die die Bestrahlungszustandsfläche zeigt, wenn eine Oberfläche des Trägerkörpers bestrahlt wird, gegenüberliegend von der mit einer Lösung beschichteten Oberfläche, wobei das Substrat K1 ist (ein Lanthanaluminatsubstrat (100).
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt eine typische Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Figur wird ein Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gezeigt, welches die Schritte umfasst eines Auftragens einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen zum Bilden eines supraleitfähigen Materials auf eine Oberfläche eines Trägerkörpers, und dann eines Bestrahlen der Oberfläche des Trägerkörpers, der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichtet ist, mit Laserlicht, zum Zeitpunkt einer Bestrahlung des Trägerkörpers mit dem Laserlicht während einer Dauer zwischen einem Trocknungsverfahrensschritt und einem provisorischen Backverfahrensschritt, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass die Intensität des Laserlichts, die Anzahl an Pulsen und die Gesamtenergie (= Intensität des Laserlichts × die Anzahl an Pulsen × eine Substratkonstante; die Substratkonstante hängt von dem Trägerkörper ab. Im Falle einer Bestrahlung einer beschichteten Oberfläche mit Laserlicht ist die Substratkonstante = 1) in einem spezifischen Bereich liegen.
  • Im Falle einer Bestrahlung der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche mit dem Laserlicht verschwindet ein Film, der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichtet ist, nicht aufgrund einer Ablation, vorausgesetzt, dass Bedingungen im folgenden Bereich eingestellt werden:
    • Intensität und die Anzahl an Pulsen des Laserlichts: 5 mJ/cm2 ≤ Intensität des Laserlichts ≤ 50 mJ/cm2 1 ≤ die Anzahl an Pulsen ≤ 17800000 Gesamtenergie des Laserlichts: (0,03 J/cm2 × eine Substratkonstante) ≤ Gesamtenergie ≤ (89000 J/cm2 × eine Substratkonstante) wobei eine Bestrahlungszustandsfläche, die durch die geraden Linien umgeben ist, die folgenden Gleichungen aufweist: log10P = K1F + K2 log10P = K1F + K3
    (in den Gleichungen stellt K1 eine Steigung dar, die zwischen einem Punkt F, entsprechend einem zufälligen Punkt P, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, und einen Punkt P, entsprechend einem zufälligen Punkt F, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, verbindet, K2 ist ein logarithmischer Wert, an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, entlang der Steigung K1 nach außen insertiert ist, und K3 ist ein logarithmischer Wert am Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo ein Ablation zuerst auftritt, entlang der Steigung K1 nach außen insertiert ist, wobei K3 > K2 gegeben ist).
  • In den Ausführungsformen 1 bis 23 und Vergleichsbeispielen 1 bis 6 werden die geraden Linien mit den folgenden Gleichungen erhalten, wie es in 6 gezeigt ist. log10P = –0,13 F + 3,9 log10P = –0,13 F + 7,9
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Substratkonstante definiert als eine Zahl mit einem Wert von nicht kleiner als 1, abhängig vom Material und der Dicke des Trägerkörpers, und unter der Annahme, dass die Substratkonstante im Falle einer Bestrahlung der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche mit dem Laserlicht 1 ist, wobei die Substratkonstante im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht gleich einer mehrfachen Zahl der Gesamtenergie zum Erhalten des gleichen Effekts ist, wie er erhalten wird im Falle einer Bestrahlung der mit der Lösung beschichteten Oberfläche mit dem Laserlicht.
  • Eine typische Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Im Falle einer Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht, verschwindet ein Film, der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichtet ist, nicht aufgrund einer Ablation, vorausgesetzt, dass Bedingungen im folgenden Bereich eingestellt sind:
    • Intensität und die Anzahl an Pulsen des Laserlichts: 5 mJ/cm2 ≤ Intensität des Laserlichts F ≤ 200 mJ/cm2 1 ≤ die Anzahl an Pulsen P ≤ 198000000 Gesamtenergie des Laserlichts: (0,03 J/cm2 × eine Substratkonstante) ≤ Gesamtenergie ≤ (89000 J/cm2 × eine Substratkonstante) eine Bestrahlungszustandsfläche, umgeben von den geraden Linien, mit den folgenden Gleichungen: log10P = K1F + K2 log10P = K1F + K3
    (in den Gleichungen stellt K1 eine Steigung dar, die zwischen einem Punkt F, entsprechend einem zufälligen Punkt P, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, und einem Punkt P, entsprechend einem zufälligen Punkt F, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, verbindet, K2 ist ein logarithmischer Wert am Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Transformation in das supraleitfähige Material zuerst stattfindet, entlang der Steigung K1 nach außen insertiert ist, und K3 ist ein logarithmischer Wert am Punkt P in F = 0 ist, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo ein Ablation zuerst stattfindet, entlang der Steigung K1 nach außen insertiert ist, wobei K3 > K2 erfüllt ist).
  • Im Falle einer Bestrahlung der Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht wird die Substratkonstante eine Zahl mit einem Wert von größer als 1.
  • Beispielsweise im Falle, dass das Laserlicht ein KrF-Excimerlaser ist und der Trägerkörper auf einem Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2) gebildet ist, gebildet auf einem kommerziell erhältlichen Substrat der R-Ebene (0,5 mm dick, einseitig poliert) eines Aluminiumoxideinkristalls (Al2O3) (Saphir), ist die Substratkonstante 12, und die Gesamtenergie reicht wie im folgenden angegeben, während der Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, nicht aufgrund einer Ablation verschwindet. 0,36 J/cm2 ≤ Gesamtenergie ≤ 1068000 J/cm2
  • In den Ausführungsformen 24 bis 41 und Vergleichsbeispielen 7 bis 12 werden die geraden Linien mit den folgenden Gleichungen erhalten, wie es in 7 gezeigt ist: log10P = –0,030 F + 4,1 log10P = –0,030 F + 8,3
  • Ferner ist im Falle, dass das Laserlicht ein KrF-Eximerlaser ist und der Trägerkörper aus einem Substrat (0,5 mm dick, einseitig poliert) eines Lanthanaluminateinkristalls (LaAlO3) ist, die Substratkonstante etwa 18,8, und die Gesamtenergie reicht wie unten angegeben, während der Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials hergestellt ist, nicht aufgrund einer Ablation verschwindet: 0,6 J/cm2 ≤ Gesamtenergie ≤ 1673000 J/cm2
  • In den Ausführungsformen 42 bis 59 und Vergleichsbeispielen 13 bis 18 werden die geraden Linien mit den folgenden Gleichungen erhalten, wie es in 8 gezeigt ist: log10P = –0,0087 F + 2,22 log10P = –0,0087 F + 8,34
  • Durch die vorliegende Erfindung ist bestätigt worden, dass die Bestrahlung der organischen Verbindung mit dem Laserlicht in dem Bereichssatz, der oben angegeben wurde, einen Effekt auf die Spaltung einer Molekularverbindung der organischen Verbindung hat, und die Erfinder haben zuerst gefunden, dass ein solcher Effekt sehr effektiv ist für die Herstellung des supraleitfähigen Materials mit hoher Supraleitfähigkeit. Indessen wird die Supraleitfähigkeit durch die kritische Stromdichte Jc dargestellt. Die kritische Stromdichte ist definiert als die Menge des maximalen Stromwertes, welcher auf einen Supraleiter pro Einheitsabschnitt 1 cm2 mit null Widerstand beaufschlagt werden kann. Da der Stromwert um so höher ist, desto mehr Strom mit null Widerstand beaufschlagt wird, ist die kritische Stromdichte die wichtigste Supraleitfähigkeit aus einem praktischen Standpunkt des supraleitfähigen Dünnfilms heraus.
  • Beispielsweise wird ein Substrat mit einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen beschichtet, das bei 130°C in einem Ofen konstanter Temperatur zum Entfernen eines Lösungsmittels zu trocknen ist, und anschließend wird ein Probenkörper an einen Probenkörperhalter innerhalb einer Laserkammer angepasst, woraufhin eine beschichtete Oberfläche mit einem Laserlicht bei Raumtemperatur in der Umgebungsatmosphäre gescannt und bestrahlt wird, oder während der Steuerung von Atmosphäre oder Temperatur.
  • Ein Backverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird im breitesten Sinne in entsprechende Schritte eines Trocknungsschritts, eines provisorischen Backschritts und eines Hauptbackinitialschritts klassifiziert, und 3 zeigt ein Temperaturprofil als ein typisches Beispiel, obwohl Bedingungen der entsprechenden Schritte von Fall zu Fall variieren.
  • Im Falle der Herstellung, beispielsweise, eines YBCO-Films durch Scannen und Bestrahlen eines Films, beschichtet mit einer metallorganischen Verbindung, und getrocknet mit einem Laserlicht, und ferner durch Beaufschlagen einer adäquaten Wärmebehandlung auf einen Film, der mit dem Laserlicht bestrahlt ist, ist der folgende Effekt bestätigt worden.
  • Insbesondere hat sich herausgestellt, dass, wenn ein unidirektionales Scannen und Bestrahlen mit Laserlicht in einer Vorderseitenstufe des provisorischen Backschritts (2) ausgeführt wird, damit die organischen Komponenten der organischen Verbindung der Metalle einer thermischen Zersetzung nach dem Schritt des Beaufschlagens einer Lösung der metallorganischen Verbindung zum Erzeugen von YBCO auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper (1) unterliegen, dies eine Zersetzung der organischen Komponenten bei einer geringen Temperatur fördern wird.
  • Im Falle eines herkömmlichen thermischen Beschichtungszersetzungsverfahrens ist es bekannt gewesen, dass es eine lange Zeit dauert, um eine thermische Zersetzungsreaktion der metallorganischen Verbindungen als Rohmaterialien für YBCO zu bewirken, jedoch ist bestätigt worden, dass mit einem Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung die Zeit abgekürzt werden kann, die erforderlich ist in einem thermischen Zersetzungsreaktionsverfahren.
  • Eine Variation der Zeit der Zersetzungsreaktion, die in einer Lösung des Rohmaterials für YBCO auftritt, die auf das Substrat aufgetragen wurde und dann getrocknet wurde, um einen Film zu bilden, bewirkt durch einen Excimer-Laser, wurde durch eine Fouriertransformationsinfrarotspektroskopie gemessen.
  • Ergebnisse einer solchen Messung sind in 4 gezeigt. Ein Extinktionspeak einer C-H-Oszillation in der Nähe von 3.000 cm–1, die ausgeprägt vor einer Bestrahlung erkannt wird, verschwand nach einem undirektionalen Scannen und einer Bestrahlung mit einem KrF-Excimerlaser mit der Intensität von 17 mJ/cm2, bei 100 Hz, einem Überlappverhältnis von 99% und 30.000 Pulsen, wodurch bewiesen wird, dass das Scannen und Bestrahlen mit dem Laserlicht effektiv war bei der Zersetzung der metallorganischen Verbindungen.
  • Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in größerem Detail im Anschluss beschrieben, jedoch ist es zu betonen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen zu beschränken ist.
  • Substrate und Lösungen für Rohmaterial, die beim Durchführen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden im folgenden beschrieben.
    • (1) Ein Substrat (K1): ein kommerziell erhältliches Substrat aus Lanthanaluminat (LaAlO3) (100), ein Substrat (K2): ein kommerziell erhältliches Substrat aus Strontiumtitanat (SrTiO3) (100), ein Substrat (K3): ein kommerziell erhältliches Substrat aus Lanthan-Strontium-Tantal-Aluminiumoxid {(LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3} (100), ein Substrat (K4): ein kommerziell erhältliches Substrat aus Neodymgallat (NdGaO3) (110), ein Substrat (K5): ein kommerziell erhältliches Substrat aus Yttriumaluminat (YAlO3) (110), ein Substrat (KC1): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf einem kommerziell erhältlichen Substrat der R-Ebene eines Aluminiumoxideinkristalls (Al2O3) (Saphir), ein Substrat (KC2): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf einem kommerziell erhältlichen Substrat eines mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumoxids {(Zr, Y)O2, YSZ}) (100), ein Substrat (KC3): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf einem kommerziell erhalten Substrat aus Magnesiumoxid (MgO) (100), ein Substrat (KC4); ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf einem kommerziell erhältlichen Substrat aus LaAlO3 (100), ein Substrat (KC5): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf einem kommerziell erhältlichen Substrat aus SrTiO3 (100), ein Substrat (KC6): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf dem kommerziell erhältlichen Substrat aus {(LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3} (100), ein Substrat (KC7): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf dem kommerziell erhältlichen Substrat aus NdGaO3 (110), und ein Substrat (KC8): ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2), gebildet auf dem kommerziell erhältlichen Substrat aus YAlO3 (110).
  • Die Pufferschicht kann gebildet werden durch Verwendung irgendeines Schichtbildungsmittels, welches beispielsweise Dampfabscheidung, Sputtern, gepulste Laserdeposition, eine thermische Beschichtungszersetzungsmethode, eine Beschichtungsfotozersetzungsmethode, Sol-Gel-V erfahren und so weiter einschließt.
    • (2) Eine Rohmateriallösung (Y1): eine Lösung, erhalten durch Auflösen von Acetylacetonat enthaltend Y:Ba:Cu in einem Molverhältnis von 1:2:3 in einer gemischten Flüssigkeit aus Pyridin und Propionsäure, und Entfernen des größten Teils des Lösungsmittels bei 80°C durch Verwendung eines Vakuumverdampfers vor Wiederauflösung in Methanol, (YC1): eine Lösung, erhalten durch Austausch von Acetylacetonat enthaltend Y:Ca:Ba:Cu im Molverhältnis von 0,95:0,05:2:3 für das Acetylacetonat in der Lösung (Y1) enthaltend Y:Ba:Cu im Molverhältnis von 1:2:3, (Y2): eine Lösung erhalten durch Mischen einer Toluollösung von Salzen von Y, Ba, Cu von Naphthensäure, so dass Y:Ba:Cu im Molverhältnis von 1:2:3 sein wird. (Y3): eine Lösung erhalten durch Mischen einer Toluollösung aus 2-Ethylhexanoaten von Y, Ba, Cu, so dass Y:Ba:Cu im Molverhältnis von 1:2:3 sein wird, (Y4): eine Lösung, hergestellt durch Ersetzen von Trifluoressigsäure für Propionsäure in der Lösung (Y1), (Y5): eine Lösung erhalten durch Mischen einer Methanollösung aus Trifluoracetaten von Y, Ba, Cu, so dass Y:Ba:Cu im Molverhältnis von 1:2:3 sein wird, (D1): eine Lösung, hergestellt durch Ersetzen von Dy-Acetylacetonat für Y-Acetylacetonat in der Lösung Y1, (E1): eine Lösung, hergestellt durch Ersetzen von Er-Acetylacetonat für Y-Acetylacetonat in der Lösung Y1.
    • (3) Laserlicht (H1) KrF-Excimerlaserlicht, (H2) XeCl-Excimerlaserlicht, (H3) ArF-Excimerlaserlicht.
  • Beispiel 1
  • Eine Oberfläche des Substrats KC1 wurde bei 4.000 Upm mit der Beschichtungslösung Y1 für 10 Sekunden Spin-beschichtet und bei 130°C in einem Ofen konstanter Temperatur zum Entfernen eines Lösungsmittels getrocknet, um anschließend mit dem Laserlicht H1 bei Raumtemperatur bestrahlt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Bestrahlung mit der Intensität von Laserlicht von 16,4 mJ/cm2 ausgeführt, während eines unidirektionalen Scannens bei entsprechenden Pulsen von 10.000, 20.000, 30.000 und 40.000.
    • Andere Bestrahlungsbedingungen waren wie folgt: Raumtemperatur in der Umgebungsatmosphäre Frequenz: 100 Hz; Überlappverhältnis: 99%
  • Anschließend wurde ein Probenkörper des Substrats KC1, der der Bestrahlung mit dem Laserlicht unterzogen worden war, in einen Muffelofen eingesetzt, der im voraus bei 500°C gehalten wurde, und wurde bei dieser Temperatur für 30 Minuten vor der Herausnahme gehalten.
  • Anschließend wurde ein Hauptbacken daran in einem Quarzröhrenofen unter der folgenden Bedingung beaufschlagt. Zunächst wurde der Probenkörper in einem Fluss eines gemischten Gases aus Argon und Sauerstoff mit einem Partialdruck von Sauerstoff eingestellt bei 100 ppm, auf bis zu 770°C mit einer Heizgeschwindigkeit von etwa 16°C/Minute erwärmt, und diese Temperatur für 45 Minuten gehalten, bevor das Gas zu reinem Sauerstoff geändert wurde, um dann für weitere 30 Minuten gehalten zu werden, woraufhin der Probenkörper langsam abgekühlt wurde. 5 zeigt ein Temperaturprofil in solchen beschriebenen Verfahrensschritten. Mit einem YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, der wie oben hergestellt wurde, wurde die in Tabelle 1 gezeigte Jc erhalten. Tabelle 1
    Die Anzahl an Pulsen Jc (MA/cm2)
    10.000 1,2
    20.000 2,9
    30.000 6,4
    40.000 5,9
  • Im Falle der Anzahl von Pulsen von 30.000 war insbesondere die Gesamtenergie 492 J/cm2, und eine ausgezeichnete Jc = 6,4 MA/cm2 wurde durch das induktive Verfahren gezeigt. Dies stellte einen Wert dar, der beträchtlich oberhalb von 2,0 bis 3,0 MA/cm2 liegt, das als das Niveau für eine praktische Verwendung angesehen wird. Es wurde eine Tendenz beobachtet, dass Jc zusammen mit einer Zunahme der Anzahl der Pulsen zunahm. Die Oberfläche des beschichteten Films nach Bestrahlung mit dem Laserlicht wurde mit dem optischen Mikroskop beobachtet, und als ein Ergebnis wurden rhombusartige Risse in der Größenordnung von 10 μm beobachtet.
  • Beispiel 2
  • Zum Vergleich wurde für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit dem Laserlicht nicht durchgeführt wurde, die kritische Stromdichte Jc durch das induktive Verfahren bei einer Messgrenze von (0,1 MA/cm2) oder weniger gefunden.
  • Beispiel 3
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 11 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 500 und einer Gesamtenergie von 5,5 J/cm2, durchgeführt wurde, wurde eine kritische Stromdichte Jc = 1,1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 4
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 6 mJ/cm2, der Anzahl von Pulsen von 100.000 und einer Gesamtenergie von 600 J/cm2 ausgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 5
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 7 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 9.500.000 und einer Gesamtenergie von 66.500 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 5,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 6
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an La serlicht von 25 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10, einer Gesamtenergie von 0,25 J/cm2 und einem Überlappverhältnis von 90% durchgeführt wurde, wurde Jc = 0,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 7
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 30 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 300 und einer Gesamtenergie von 9 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 1,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 8
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 26 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 20.000 und einer Gesamtenergie von 520 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 6,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 9
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 48 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2, einer Gesamtenergie von 0,10 J/cm2 und einem Überlappverhältnis bei 50% durchgeführt wurde, wurde Jc = 1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 10
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 45 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10, einer Gesamtenergie von 0,45 J/cm2 und einem Überlappverhältnis bei 90% durchgeführt wurde, wurde Jc = 1,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 11
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 43 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 4,3 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 1)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 7 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 500 und einer Gesamtenergie von 3,5 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1. MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 2)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an La serlicht von 15 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 50, einem Überlappverhältnis bei 98% und einer Gesamtenergie von 0,75 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 3)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 25 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2, einem Überlappverhältnis bei 50% und einer Gesamtenergie von 0,05 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 4)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 4.000.000 und einer Gesamtenergie von 40.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand dieser aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 5)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 35 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 350 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 6)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 45 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 300 und einer Gesamtenergie von 13,5 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand dieser aufgrund einer Ablation, und kein YBCO-Film wurde erhalten.
  • Beispiel 12
  • Für einen Y0,95Ca0,05Ba2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung YC1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2.000 und einer Gesamtenergie von 20 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 13
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung YC2 und das Substrat K2 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 15 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 5.000 und einer Gesamtenergie von 75 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 3,1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 14
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung Y3 und das Substrat K3 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100.000 und einer Gesamtenergie von 1.000 J/cm2 verwendet wurde, wurde Jc = 3,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 15
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung Y4 und das Substrat K4 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 15 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 150 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 2,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 16
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung Y5 und das Substrat K5 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 20 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 2 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 1,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 17
  • Für einen DyBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung D1 und das Substrat KC2 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 20 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2.000 und einer Gesamtenergie von 40 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 18
  • Für einen ErBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung E1 und das Substrat KC3 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 25 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 3.000 und einer Gesamtenergie von 75 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 1,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 19
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass das Substrat KC4 und das Laserlicht H2 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 20 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 20.000 und einer Gesamtenergie von 400 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 4,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 20
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass das Substrat KC5 und das Laserlicht H3 verwendet wurden und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 30 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 3.000 und einer Gesamtenergie von 90 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 3,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 21
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass das Substrat KC6 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 35 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 3,5 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 22
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Art und Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass das Substrat KC7 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 35 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000 und einer Gesamtenergie von 35 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc = 4,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 23
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 1, außer dass das Substrat KC8 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 30 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000 und einer Gesamtenergie von 30 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine kritische Stromdichte Jc = 3,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Es wurde gefunden aus den Ausführungsformen 1 bis 23, dass eine ausgezeichnete Jc in dem Bestrahlungszustandsbereich erhalten wird, der in 6 gezeigt ist.
  • Eine Berechnung der Gesamtenergie in dem Bestrahlungszustandsbereich, der in 6 gezeigt ist, war im Bereich der folgenden Ungleichung. 0,03 J/cm2 ≤ Gesamtenergie ≤ 89.000 J/cm2
  • Beispiel 24
  • Eine Oberfläche des Substrats KC1 wurde bei 4.000 Upm mit der Beschichtungslösung Y1 für 10 Sekunden Spin-beschichtet und bei 130°C in einem Ofen konstanter Temperatur zum Entfernen eines Lösungsmittels getrocknet, um anschließend bei Raumtemperatur bestrahlt zu werden, durch Bewirken, das Laserlicht H1 in der Längsrichtung scannt. Vorausgesetzt jedoch, dass das Substrat KC1 mit dem Laserlicht H1 bestrahlt wurde, von einer Oberfläche derselben, gegenüberliegend von der mit einer Lösung einer organischen Verbindung der Metalle zum Ausbilden eines supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche. Die Substratkonstante des Substrats KC1 war 12,0. Bestrahlungsbedingungen waren wie folgt:
    • Raumtemperatur in der Umgebungsatmosphäre; bestrahlt mit dem Laserlicht H1 von der Oberfläche desselben, gegenüberliegend von der mit der Lösung beschichteten Oberfläche.
    • Intensität des Laserlichts: 74 mJ/cm2
    • Frequenz: 100 Hz
    • Überlappverhältnis: 99%
    • die Anzahl an Pulsen: 30.000
    • Gesamtenergie: 20 J/cm2
  • Anschließend wurde ein Probenkörper des Substrats KC1, der der Bestrahlung mit dem Laserlicht unterzogen worden war, in einen Muffelofen eingesetzt, der zuvor bei 500°C gehalten worden war, und wurde bei dieser Temperatur für 30 Minuten vor der Herausnahme gehalten. Anschließend wurde ein Hauptbacken daran in einem Quarzröhrenofen unter den folgenden Bedingungen beaufschlagt.
  • Zunächst wurde der Probenkörper im Fluss eines gemischten Gases aus Argon und Sauerstoff, mit einem Partialdruck an Sauerstoff eingestellt bei 100 ppm, auf bis zu 770°C mit einer Heizgeschwindigkeit von etwa 16°C/Minute erwärmt und diese Temperatur wurde für 45 Minuten gehalten, bevor das Gas zu reinem Sauerstoff geändert wurde, um dann für weitere 30 Minuten gehalten zu werden, woraufhin der Probenkörper langsam abgekühlt wurde. 5 zeigt ein Temperaturprofil in solchen beschriebenen Verfahrensschritten. Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt wie oben, wurde eine kritische Stromdichte von Jc = 7,6 MA/cm2 durch ein induktives Verfahren erhalten. Dies stellte einen ausgezeichneten Wert dar, der beträchtlich oberhalb von 2,0 bis 3,0 MA/cm2 liegt, der als ein Niveau für eine praktische Verwendung angesehen wird.
  • Die Oberfläche eines beschichteten Films nach Bestrahlung mit dem Laserlicht wurde mit einem optischen Mikroskop untersucht, und als ein Ergebnis wurden rhombus-artige Risse in der Größenordnung von 10 μm beobachtet. Der Grund der Entwicklung der rhombus-artigen Risse wurde angenommen, dass intramolekulare Bindungen der organischen Verbindungen (Acetylacetonat von Metallelementen bestehend aus YBCO und restlichem Lösungsmittel, wie Pyridin, Methanol und Propionsäure), ausbildend den beschichteten Film, durch Bestrahlung mit Ultraviolettlaserlicht gespalten wurden, um dadurch eine Reaktion mit Sauerstoff in der Umgebungsatmosphäre zu bewirken, und gebildete Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht (H2O, CO2, CO, etc.) unterlagen einer Inflation und einem Ausspritzen durch Lasererwärmen.
  • Beispiel 25
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass die Bestrahlung mit dem Laserlicht nicht durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • Beispiel 26
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 100 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 27
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 7 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000.000 und einer Gesamtenergie von 7.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 7,1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 28
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 50.000.000 und einer Gesamtenergie von 500.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 29
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 60 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 400 und einer Gesamtenergie von 24 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 30
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 65 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 30.000 und einer Gesamtenergie von 1950 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,9 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 31
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 70 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen bei 500.000 und einer Gesamtenergie von 35.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 4,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 32
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 110 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 11 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 33
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 3.000 und einer Gesamtenergie von 300 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,7 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 34
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 110 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 40.000 und einer Gesamtenergie von 4.400 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 7)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000 und einer Gesamtenergie von 10 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 8)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 50 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 5 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 9)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2, einem Überlappverhältnis von 50% und einer Gesamtenergie von 0,2 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde die Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 10)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 20 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100.000.000 und einer Gesamtenergie von 2.000.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand dieser aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 11)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 70 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000.000 und einer Gesamtenergie von 700.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 12)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung einer organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 110 mJ/cm2 und der Anzahl an Pulsen von 300.000, einer Gesamtenergie von 33.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • Beispiel 35
  • Für einen Y0,95Ca0,05Ba2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer das die Beschichtungslösung YC1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität ein Laserlicht von 40 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 400 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 36
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass die Beschichtungslösung YC2 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 40 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100.000 und einer Gesamtenergie von 4.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 37
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass Beschichtungslösung Y3 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 10 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 38
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass die Beschichtungslösung Y4 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 30.000 und einer Gesamtenergie von 3.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,7 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 39
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass die Beschichtungslösung Y5 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 80 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 800 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 4,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 40
  • Für einen DyBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer das die Beschichtungslösung D1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 80 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 50.000 und einer Gesamtenergie von 4.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 1,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 41
  • Für einen ErBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 24, außer dass die Beschichtungslösung EI verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 1.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 1,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Es wurde aus den Ausführungsformen 24 bis 41 gefunden, dass eine ausgezeichnete Jc in der Bestrahlungszustandsfläche erhalten wird, die in 7 gezeigt ist.
  • Eine Berechnung der Gesamtenergie in der Bestrahlungszustandsfläche, die in 7 gezeigt ist, war im Bereich der folgenden Ungleichung. 0,36 J/cm2 ≤ Gesamtenergie ≤ 1068000 J/cm2
  • Beispiel 42
  • Eine Oberfläche des Substrats K1 wurde bei 4.000 Upm mit der Beschichtungslösung Y1 für 10 Sekunden Spin-beschichtet und bei 130°C in einem Ofen konstanter Temperatur zum Entfernen eines Lösungsmittels getrocknet, um anschließend bei Raumtemperatur bestrahlt zu werden, durch Bewirken, dass das Laserlicht H1 in der Längsrichtung scannt. Vorausgesetzt jedoch, dass das Substrat K1 mit dem Laserlicht H1 von einer Oberfläche desselben bestrahlt wurde, gegenüberliegend von der mit einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen zum Bilden eines supraleitfähigen Materials beschichteten Oberfläche. Die Substratkonstante des Substrats K1 war 18,8. Die Bestrahlungsbedingungen waren wie folgt:
    • Raumtemperatur in der Umgebungsatmosphäre; bestrahlt mit dem Laserlicht H1 von der Oberfläche desselben, gegenüberliegend von der mit der Lösung beschichteten Oberfläche,
    • Intensität des Laserlichts: 80 mJ/cm2
    • Frequenz: 100 Hz
    • Überlappverhältnis: 99%
    • Anzahl an Pulsen: 50.000
    • Gesamtenergie: 4.000 J/cm2
  • Anschließend wurde ein Probenkörper des Substrats K1, der der Bestrahlung mit dem Laserlicht unterzogen worden war, in einen Muffelofen eingesetzt, der zuvor bei 500°C gehalten worden war, und wurde bei dieser Temperatur für 30 Minuten vor der Herausnahme gehalten.
  • Anschließend wurde ein Hauptbacken daran in einem Quarzröhrenofen unter den folgenden Bedingungen beaufschlagt.
  • Zunächst wurde der Probenkörper in einem Fluss aus einem gemischten Gas aus Argon und Sauerstoff, mit einem Partialdruck von Sauerstoff eingestellt bei 100 ppm, auf bis zu 770°C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von etwa 16°C/Minute erwärmt, und bei dieser Temperatur für 45 Minuten gehalten, bevor das Gas zu reinem Sauerstoff geändert wurde, um dann für weitere 30 Minuten gehalten zu werden, woraufhin der Probenkörper langsam abgekühlt wurde. 5 zeigt ein Temperaturprofil in solchen beschriebenen Verfahrensschritten. Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt wie oben, wurde eine kritische Stromdichte Jc = 8,2 MA/cm2 durch ein induktives Verfahren erhalten. Dies stellte einen ausgezeichneten Wert dar, der beträchtlich oberhalb von 2,0 bis 3,0 MA/cm2 liegt, welcher als ein Niveau für die praktische Verwendung angesehen wird.
  • Die Oberfläche eines beschichteten Films nach Bestrahlung mit dem Laserlicht wurde mit einem optischen Mikroskop untersucht, und als ein Ergebnis wurden rhombus-artige Risse in der Größenordnung von 10 μm beobachtet. Der Grund der Entwicklung der rhombus-artigen Risse wurde angenommen, darin zu liegen, dass intramolekulare Bindungen der organischen Verbindungen (Acetylacetonat von Metallelementen bestehend aus YBCO und restlichem Lösungsmittel wie Pyridin, Methanol und Propionsäure), die den beschichten Film ausbilden, durch Bestrahlung mit ultraviolettem Laserlicht gespalten wurden, um dadurch eine Reaktion mit Sauerstoff in der Umgebungsatmosphäre zu verursachen, und gebildete Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht (H2O, CO2, CO, etc.) unterlagen einer Inflation und einem Ausspritzen (Spouting) durch Lasererwärmung.
  • Beispiel 43
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt in der gleichen Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl nicht durchgeführt wurde, wurde eine Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • Beispiel 44
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000 und einer Gesamtenergie von 10 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 45
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100.000 und einer Gesamtenergie von 1.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,1 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 46
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 20 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 80.000.000 und einer Gesamtenergie von 1.600.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 3,4 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 47
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 90 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 9 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 48
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 90 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000.000 und einer Gesamtenergie von 900.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 4,8 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 49
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 180 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 80 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 0,9 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 50
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 170 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen bei 50.000 und einer Gesamtenergie von 8.500 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 7,4 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 51
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 180 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 1.000.000 und einer Gesamtenergie von 180.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 5,2 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 52
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 30.000 und einer Gesamtenergie von 3.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 6,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 13)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 10 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100 und einer Gesamtenergie von 1,0 J/cm2 durch geführt wurde, wurde die Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 14)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 70 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 20, einem Überlappverhältnis von 90% und einer Gesamtenergie von 1,4 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde die Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 15)
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 180 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 2, einem Überlappverhältnis von 50% und einer Gesamtenergie von 0,36 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde die Jc durch das induktive Verfahren an der Messgrenze (0,1 MA/cm2) oder darunter gefunden.
  • (Bezugsbeispiel 16)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 30 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 300.000.000 und einer Gesamtenergie von 9.000.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 17)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 60.000.000 und einer Gesamtenergie von 6.000.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • (Bezugsbeispiel 18)
  • Für einen Film, hergestellt aus der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitfähigen Materials, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 170 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 20.000.000 und einer Gesamtenergie von 3.400.000 J/cm2 durchgeführt wurde, verschwand er aufgrund einer Ablation, und es wurde kein YBCO-Film erhalten.
  • Beispiel 53
  • Für einen Y0,95Ca0,05Ba2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung YC1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 40 mJ/cm2 und der Anzahl von Pulsen von 30.000 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 3 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 54
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung Y2 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 50 mJ/cm2, der Anzahl von Pulsen bei 30.000 und einer Gesamtenergie von 1.500 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 3,4 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 55
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung Y3 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 70 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 100.000 und einer Gesamtenergie von 7.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 3,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 56
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung Y4 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 1.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 1,5 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 57
  • Für einen YBCO-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung Y5 verwendet wurde und die Bestrahlung mit der Intensität von Laserlicht von 100 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen bei 200.000 und einer Gesamtenergie von 20.000 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 4,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 58
  • Für einen DyBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung D1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 150 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 10.000 und einer Gesamtenergie von 1.500 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 1,0 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Beispiel 59
  • Für einen ErBa2Cu3O7-Film mit einer Filmdicke von etwa 100 nm, hergestellt auf die gleiche Weise wie im Falle von Beispiel 42, außer dass die Beschichtungslösung E1 verwendet wurde und eine Bestrahlung mit der Intensität an Laserlicht von 150 mJ/cm2, der Anzahl an Pulsen von 30.000 und einer Gesamtenergie von 4.500 J/cm2 durchgeführt wurde, wurde eine Jc = 1,4 MA/cm2 durch das induktive Verfahren erhalten.
  • Es wurde aus den Ausführungsformen 42 bis 59 gefunden, dass eine ausgezeichnete Jc in der Bestrahlungszustandsfläche erhalten wird, die in 8 gezeigt ist. Eine Berechnung der Gesamtenergie in der Bestrahlungszustandsfläche, die in 8 gezeigt ist, war im Bereich der folgenden Ungleichung. 0,6 J/cm2 ≤ Gesamtenergie ≤ 1673000 J/cm2
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Da das Verfahren zum Herstellen eines supraleitfähigen Materials gemäß der Erfindung bezüglich der Produktionseffizienz überlegen ist, geeignet zur Massenproduktion ist und in der Lage ist, ein bezüglich der Supraleitfähigkeit ausgezeichnetes supraleitfähiges Material bereitzustellen, und bezüglich der Fläche groß ist, weist das Verfahren technische Signifikanz auf, die zur Kommerzialisierung des supraleitfähigen Materials wichtig ist, so dass es eine hohe industrielle Anwendbarkeit aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum effizienten Herstellen eines supraleitfähigen Materials, das bezüglich der Eigenschaften verbessert ist, ohne das Auftreten einer Ablation und so weiter, und welches bezüglich der Fläche groß ist, wenn eine thermische Zersetzung einer organischen Verbindung von Metallen ausgeführt wird, und die Bildung eines supraleitfähigen Materials mit Wärmebehandlung. Das Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materials umfasst den Schritt (1) eines Auftragens einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen, wobei Oxide der Metalle ein supraleitendes Material bilden, auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper, den Schritt (2) eines provisorischen Backens, damit organische Komponenten der organischen Verbindung der Metalle einer thermischen Zersetzung unterliegen, und den Hauptbackverfahrensschritt (3), damit die Oxide der Metalle in das supraleitende Material transformiert werden, umfasst, wodurch ein epitaxial gewachsenes, supraleitendes Beschichtungsmaterial hergestellt wird, wobei zum Zeitpunkt der Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, die mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitenden Materials beschichtet ist, und/oder einer Oberfläche des Trägerkörpers, die der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle beschichteten Oberfläche gegenüberliegt, mit dem Laserlicht, während einer Dauer zwischen den Schritten (1) und (2), diese durchgeführt wird unter den Bedingungen, die in die folgenden Bereiche fallen:
    • Intensität und Anzahl an Pulsen des Laserlichts: 5 mJ/cm2 ≤ Intensität des Laserlichts F ≤ 200 mJ/cm2 1 ≤ Anzahl an Pulsen P ≤ 198000000 Gesamtenergie des Laserlichts: (0,03 J/cm2 × eine Substratkonstante) ≤ Gesamtenergie ≤ (89000 J/cm2 × eine Substratkonstante) (in der Gleichung wird die Substratkonstante als eine Zahl definiert, die nicht kleiner als 1 ist, abhängig von der Natur und der Dicke des Trägerkörpers) einen Bestrahlungsbedingungsbereich, der von den geraden Linien mit den folgenden Gleichungen umgeben ist: log10P = K1F + K2 log10P = K1F + K3 (in den Gleichungen stellt K1 eine Steigung zwischen einem Punkt F, der einem zufälligen Punkt P, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, und einem Punkt P, der einem zufälligen Punkt F, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, dar, K2 ist ein logarithmischer Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt ist, und K3 ist ein logarithmischer Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Ablation zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt ist, wo K3 > K2 vorliegt).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Materials, welches den Schritt (1) eines Auftragens einer Lösung einer organischen Verbindung von Metallen, wobei Oxide der Metalle ein supraleitendes Material bilden, auf einen anschließend zu trocknenden Trägerkörper, den Schritt (2) eines provisorischen Backens, damit organische Komponenten der organi schen Verbindung der Metalle einer thermischen Zersetzung unterliegen, und den Hauptbackverfahrensschritt (3), damit die Oxide der Metalle in das supraleitende Material transformiert werden, umfasst, wodurch ein epitaxial gewachsenes, supraleitendes Beschichtungsmaterial hergestellt wird, wobei zum Zeitpunkt der Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, die mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zum Bilden des supraleitenden Materials beschichtet ist, und/oder einer Oberfläche des Trägerkörpers, die der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle beschichteten Oberfläche gegenüberliegt, mit dem Laserlicht, während einer Dauer zwischen den Schritten (1) und (2), diese durchgeführt wird unter den Bedingungen, die in die folgenden Bereiche fallen: Intensität und Anzahl an Pulsen des Laserlichts: 5 mJ/cm2 ≤ Intensität des Laserlichts F ≤ 200 mJ/cm2 1 ≤ Anzahl an Pulsen P ≤ 198000000 Gesamtenergie des Laserlichts: (0,03 J/cm2 × eine Substratkonstante) ≤ Gesamtenergie ≤ (89000 J/cm2 × eine Substratkonstante) (in der Gleichung wird die Substratkonstante als eine Zahl definiert, die nicht kleiner als 1 ist, abhängig von der Natur und der Dicke des Trägerkörpers) einen Bestrahlungsbedingungsbereich, der von den geraden Linien mit den folgenden Gleichungen umgeben ist: log10P = K1F + K2 log10P = K1F + K3 (in den Gleichungen stellt K1 eine Steigung zwischen einem Punkt F, der einem zufälligen Punkt P, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, und einem Punkt P, der einem zufälligen Punkt F, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst stattfindet, entspricht, dar, K2 ist ein logarithmi scher Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Transformation in das supraleitende Material zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt ist, und K3 ist ein logarithmischer Wert an dem Punkt P in F = 0, wo ein Wert am Punkt P in F = 5, wo eine Ablation zuerst auftritt, nach außen entlang der Steigung K1 eingesetzt ist, wo K3 > K2 vorliegt).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Trägerkörper ausgewählt wird aus einem Einkristallsubstrat, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Lanthanaluminatsubstrat (LaAlO3), Strontium-Titanatsubstrat (SrTiO3), Lanthan-Strontium-Tantal-Aluminiumoxidsubstrat ((LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3), Neodymgallatsubstrat (NdGaO3) und Yttriumaluminat (YAlO3).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Trägerkörper ausgewählt wird aus einem Einkristallsubstrat, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumoxidsubstrat (Al2O3), einem mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumoxidsubstrat ((Zr, Y)O2, YSZ), einem Magnesiumoxidsubstrat (MgO), dem Lanthanaluminatsubstrat (LaAlO3), dem Strontiumtitanatsubstrat (SrTiO3), einem Lanthan-Strontium-Tantal-Aluminiumoxidsubstrat ((LaxSr1-x)(AlxTa1-x)O3), dem Neodymgallatsubstrat (NdGaO3) und dem Yttriumaluminatsubstrat (YAlO3), jeweils mit einer darauf gebildeten Ceroxidpufferschicht.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für Metalle, deren Oxide ein supraleitendes Material bilden, eine Auswahl gemacht wird aus wenigstens einem Element, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus RE (RE bezieht sich auf Y und Seltenerdelement) und AE (AE bezieht sich auf Erdalkalimetalle), und Cu.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei für die organische Verbindung der Metalle wenigstens eine organische Verbindung verwendet werden kann, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus β-Diketonat, Metallalkoxiden und Metallsalzen von organischen Säuren, die Halogen einschließen können.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zur Ausbildung des supraleitenden Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht implementiert wird, und wobei der Trägerkörper ein Einkristallsubstrat ist, das ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Lanthanaluminat (LaAlO3) oder Yttriumaluminat (YAlO3).
  7. Verfahren nach einem Anspruch 1, wobei eine Bestrahlung einer Oberfläche des Trägerkörpers, gegenüberliegend von der mit der Lösung der organischen Verbindung der Metalle zur Ausbildung des supraleitenden Materials beschichteten Oberfläche, mit dem Laserlicht implementiert wird, und wobei der Trägerkörper ein Substrat mit einer Ceroxidpufferschicht (CeO2) ist, die auf einem Einkristallsubstrat, das aus einer Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid (Al2O3) und Magnesiumoxid (MgO) ausgewählt wird, gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei als Metalle, deren Oxide ein supraleitfähiges Material bilden, eine Auswahl gemacht wird aus wenigstens einem Element, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus RE (RE bezieht sich auf Y und Seltenerdelement) und AE (AE bezieht sich auf Erdalkalimetalle), und Cu.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei für die organische Verbindung der Metalle wenigstens eine organische Verbindung verwendet werden kann, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus β-Diketonat, Metallalkoxiden und Metallsalzen von organischen Säuren, die Halogen einschließen können.
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