JP2004143553A

JP2004143553A - キャップメルト薄膜形成方法及びこの方法を用いたＭｇＢ２超伝導薄膜の形成方法

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Publication number: JP2004143553A
Application number: JP2002311510A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Uchiyama; 内山　哲治
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物からなる薄膜を、真空蒸着法で形成でき、かつ、同一真空内で熱処理して十分な特性の化合物薄膜を得ることができる方法を提供し、また、この方法を用いたＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法を提供する。
【解決手段】高真空中において、融点の低い物質の膜１２を融点の高い物質の膜１３で覆った後、昇温し、固相拡散反応または溶融反応により両物質を反応させて化合物薄膜１４を形成する。融点の低い物質１２は、昇温しても融点の高い物質の膜１３によって膜外への拡散が阻まれて膜内にとどまるので両物質の化合物からなる薄膜１４が形成できる。また、装置を汚染することがないので、同一の真空で他の物質の薄膜を形成でき、高機能な複合機能デバイスを形成できる。この方法を用いれば、ＭｇＢ_２超伝導薄膜をｉｎ−ｓｉｔｕで形成できる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化合物の機能性薄膜を形成する新規な方法およびこの方法を用いたＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法に関する。
本発明の方法は、化合物の構成物質のうち、融点が低い物質の膜を融点の高い物質の膜で覆った後、昇温過程を経て両物質を膜内で互いに反応させるもので、本発明者はこの方法を「キャップメルト法」と名付ける。
【０００２】
【従来の技術】
融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物からなる有用な物質がある。このような化合物を合成するには、一般に、化合物を構成するそれぞれの物質を混合し、共融点温度近傍の温度で熱処理して反応させる。例えば、このような物質の例としてＭｇＢ_２超伝導体がある。ＭｇとＢの融点はそれぞれ、６５１℃、２０７６℃であり、沸点（蒸気圧が１気圧となる温度）はそれぞれ、１０９７℃、２５２７℃である。ＭｇＢ_２超伝導体の合成は、ＭｇとＢの粉体を混合し、共融点温度近傍の温度で熱処理して形成される。ＭｇとＢの粉体混合物を熱処理すると、蒸気圧が大きいＭｇが粉体中を拡散し、拡散途中でＢと反応し、ＭｇＢ_２金属間化合物が形成されると考えられる。
ＭｇＢ_２超伝導体のバルク体は、超伝導電線等の用途には適している。しかしながら、このような有用な物質を、機能性デバイスとして使用する場合には、薄膜化することが必要不可欠である。例えば、ＭｇＢ_２超伝導体をジョセフソン素子等のエレクトロニクス・デバイスとして使用するためには、ＭｇＢ_２超伝導体の薄膜化が必要不可欠である。
【０００３】
しかしながら、融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物からなる薄膜を形成することは難しい。すなわち、バルク形状の化合物を蒸着物質源として蒸着薄膜を形成すると、蒸気圧の高い物質が先に蒸発してしまい、蒸着薄膜は化合物の特性を示さなくなる。例えば、ＭｇＢ_２バルク体を蒸発源として蒸着により形成した薄膜は、ＭｇとＢの蒸気圧が大きく異なるために、Ｍｇが先に蒸着され、Ｂが後から蒸着されるため、形成した薄膜は良い超伝導特性を示さない。
【０００４】
また、各々の物質を別々の蒸着源から蒸着し、各々の物質が混合した薄膜を共融点温度近傍の温度で熱処理して化合物を合成しようとすると、膜厚が薄いために、蒸気圧の高い物質が蒸気圧の低い物質と反応する間もなく、薄膜外に散逸してしまい、熱処理後の薄膜は化合物の特性を示さない。例えば、ＭｇとＢを積層した薄膜を真空中で熱処理してもＭｇが抜けてしまい、良い超伝導特性を示さない。また、基板温度を高くして各々の物質を別々の蒸着源から蒸着して形成した薄膜は、ある程度化合物の特性を示すが、十分な特性を示さない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法は、現在２つの方法が知られている。
一つは、二段階形成法（ｔｗｏ−ｓｔｅｐ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）と呼ばれる方法で、以下のような工程で実施される。まずプレカーサとして基板上にスパッタ、蒸着、ＣＶＤ等を利用してアモルファスのＢを堆積させる。ついで、このＢ薄膜が堆積した基板を取り出して、ガラス管中に載置し、さらにＭｇの単体を入れ、高真空に引いてから封をして電気炉中で６００〜９００℃の高温で熱処理する。すると、蒸気圧の高いＭｇがガラス管内に蒸気となって満たされ、ＭｇがアモルファスＢ中に拡散してＢと反応し、または、溶融して、ＭｇＢ_２の金属間化合物超伝導薄膜が形成される。Ｘ線回折（ＸＲＤ）の結果、この方法で得られる薄膜は結晶性がよく、単相ではないが、基板に対してエピタキシャル成長し、特定の配向を示す。また、超伝導転移温度は３９Ｋを示し、ＭｇＢ_２のバルク焼結体と同じ超伝導転移温度（Ｔｃ）が実現できる。
【０００６】
もう一つは、熱処理をしない方法（ａｓ−ｇｒｏｗｎ法）で、真空蒸着装置、分子線エピタキシー装置（ＭＢＥ）等を利用してＭｇＢ_２化学量論組成の薄膜を形成する。この方法は、ＭｇとＢを異なる蒸着源から供給し、３００℃程度の高温基板上に成膜する。このとき、Ｍｇは蒸気圧が高く散逸しやすいので、化学量論組成とは大きく異なるＭｇ：Ｂ＝１０：１ぐらいの比率で蒸発させる。この方法で得られるＭｇＢ_２薄膜も超伝導特性を示す。しかしながら、バルクＭｇＢ_２の超伝導特性に比べると超伝導特性が低い。
【０００７】
このように、融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物からなる薄膜を形成するには、密閉容器中の熱処理を必要とするか、あるいは、熱処理しないで用いなければならない。しかしながら、密閉容器中の熱処理を用いる形成法は、成膜工程と熱処理工程が別々であり、再現性、コストといった点で課題がある。熱処理しない形成法は、十分な特性を有する化合物薄膜が形成できないという課題がある。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｊｕｎ　Ｎａｇａｍａｔｕ，Ｎｏｒｉｍａｓａ　Ｎａｋａｇａｗａ，Ｔａｋａｈｉｒｏ　Ｍｕｒａｎａｋａ，Ｙｕｊｉ　Ｚｅｎｉｔａｎｉ　＆　Ｊｕｎ　Ａｋｉｍｉｔｕ　“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｔ　３９Ｋ　ｉｎ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ｄｉｂｏｒｉｄｅ”ＮＡＴＵＲＥ　ＶＯＬ４１０　１　ＭＡＲＣＨ　２００１　ｐ６３−ｐ６４
【非特許文献２】
Ｘ．Ｚｅｎｇ，他　“Ｉｎ　ｓｉｔｕ　Ｅｐｉｔａｘｉａｌ　ＭｇＢ_２　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍｓ　ｆｏｒ　ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”　Ｎａｔｕｒｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　１（２００２）ｉｎ　ｐｒｅｓｓ
【非特許文献３】
Ｈ．Ｍ　Ｃｈｒｉｓｔｅｎ，他　“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ｄｉｂｏｒｉｄｅ　ｆｉｌｍｓ　ｗｉｔｈ　Ｔｃ〜２４Ｋ　ｇｒｏｗｎ　ｂｙ　ｐｕｌｓｅｄ　ｌａｓｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｉｎ　ｓｉｔｕ　ａｎｎｅａｌ”　Ｐｈｙｓｉｃａ　Ｃ３５３（２００１）１５７−１６１
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み、融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物からなる薄膜を、真空蒸着法で形成でき、かつ、同一真空内で熱処理して十分な特性の化合物薄膜を得ることができる方法を提供し、また、この方法を用いたＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、真空中において、融点の低い物質の膜を融点の高い物質の膜で覆った後、昇温し、固相拡散反応または溶融反応により両物質を反応させる。このため、融点の低い物質は、昇温しても融点の高い物質の膜によって膜外への拡散が阻まれて膜内にとどまり、両物質の化合物からなる薄膜が形成される。
また、上記成膜方法は真空蒸着により行い、パルスレーザ蒸着法であれば好ましい。また、スパッタリング法によっても良い。
また、上記方法で熱処理するので、融点の低い物質が膜外に拡散して真空装置を汚すことがないので、同一の真空で、形成した化合物薄膜上に他の物質からなる薄膜を成膜することができる。
【００１１】
また、本発明のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法は、真空中で、基板上にマグネシウム（Ｍｇ）を成膜する工程と、Ｍｇの膜上に、ホウ素（Ｂ）を成膜する工程と、同一の真空内でＭｇとＢの積層膜を熱処理する工程からなることを特徴とする。成膜方法はレーザパルス蒸着法によって行えば好ましい。熱処理は、５２０〜５８０℃で行えば好ましい。また、真空は、１０^−７Ｔｏｒｒ以下の高真空であれば好ましい。
この方法によれば、成膜に使用した真空装置内で、かつ、成膜と同一の真空で熱処理ができる、すなわち、成膜後に真空装置から取り出して別の装置で熱処理することを必要とせずにＭｇＢ_２超伝導薄膜を形成することができる。また、熱処理によって真空装置が汚染されることがないので、同一真空で、ＭｇＢ_２超伝導薄膜以外の薄膜、例えば、酸化物高温超伝導体薄膜を同一基板上に形成することができ、従って、複合機能超伝導デバイスが形成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実質的に同一の部材には同一の符号を付して説明する。
図１は、本発明のキャップメルト薄膜形成方法に用いる真空蒸着装置の一例であるパルスレーザー蒸着装置の構成を示す図である。
パルスレーザー蒸着装置１は、パルスレーザー光２を導入する透明な窓３を有する真空チャンバー４内に、蒸着物質からなる複数のターゲット５，６と、ターゲット５，６を搭載して回転軸７の周りに回転可能なターゲット・ホルダー８と、加熱可能な基板ホルダー９を有している。
【００１３】
成膜するには、ターゲット・ホルダー８を回転し、所定の蒸着物質からなるターゲット５をパルスレーザー光２の照射位置にあわせ、所定のエネルギーを有するパルスレーザー光２を所定の周波数、時間で照射してターゲット５からプルーム（蒸気流）１０を生成し、基板ホルダー９に固定された基板１１に蒸着する。他の物質を蒸着するには、同様に、ターゲット・ホルダー８を回転し、所定の蒸着物質からなるターゲット６をパルスレーザー光２の照射位置にあわせ、所定のエネルギーを有するパルスレーザー光２を所定の周波数、時間で照射してターゲット６からプルーム１０を生成し、基板ホルダー９に固定された基板１１に蒸着する。
真空中の熱処理は、基板ホルダー９を所定の温度に加熱して行う。
【００１４】
図２は、本発明のキャップメルト薄膜形成方法の工程を示す図である。なお、形成しようとする融点が大きく異なる、従って、蒸気圧が大きく異なる複数の物質の化合物薄膜は、ＸとＹの２種類の物質からなり、Ｘの物質の融点がＹの物質の融点よりも低いものとし、また、図１に示したパルスレーザー蒸着装置を使用して成膜するものとして説明する。
【００１５】
始めに、ターゲット・ホルダー８を回転し、Ｘ物質からなるターゲット５をパルスレーザー光２の照射位置にあわせ、所定のエネルギーを有するパルスレーザー光２を所定の周波数、時間で照射してターゲット５からプルーム１０を生成し、基板ホルダー９に固定された基板１１に対して、図２（ａ）に示すように、所定の膜厚のＸ物質１２を蒸着する。次ぎに、ターゲット・ホルダー８を回転し、Ｙ物質からなるターゲット６をパルスレーザー光２の照射位置にあわせ、所定のエネルギーを有するパルスレーザー光２を所定の周波数、時間で照射してターゲット６からプルーム１０を生成し、基板ホルダー９に固定された基板１１のＸ物質からなる膜１２上に、図２（ｂ）に示すように、所定の膜厚のＹ物質１３を蒸着する。
【００１６】
次に、Ｘ物質の薄膜１２とＹ物質の薄膜１３が積層した基板１１を、基板ホルダー９の加熱機構により所定の温度に上昇し、所定の時間熱処理する。なお、この工程をメルト工程と呼ぶ。メルト工程の温度、すなわち、メルト温度は、Ｘ物質とＹ物質の共融点温度近傍の温度であり、Ｘ物質、Ｙ物質いずれの融点温度よりも低い。メルト温度を共融点温度より低くすれば、Ｘ物質とＹ物質の固相拡散により、共融点温度以上にすれば、Ｘ物質とＹ物質が溶融してＸ物質とＹ物質が反応し、図２（ｃ）に示すように、所望の化合物薄膜１４が得られる。
【００１７】
この方法によれば、融点の高いＸ物質が、Ｙ物質薄膜中に拡散するが、Ｙ物質の融点が高いために、Ｙ薄膜の外に散逸せずにＹ薄膜中にとどまる。また、Ｙ物質薄膜と反対方向に拡散するＸ物質は基板に阻まれるので散逸しない。また、溶融状態においても同様に、融点の高いＹ物質と基板がＸ物質の薄膜外への散逸を阻止する。
【００１８】
次に、本発明のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法を説明する。
図３は、本発明のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法の工程を示す図である。
真空装置内を１０^−７〜１０^−８Ｔｏｒｒの高真空状態、好ましくは１０^−９〜１０^−１０Ｔｏｒｒの超高真空状態にする。これは真空度が高いほど、ＭｇＢ_２の成膜時に不純物の混入（特に酸素によるＭｇの酸化）を避けられるからである。
【００１９】
そして図３（ａ）に示すように、以下の▲１▼〜▲５▼の順でターゲットを変え、室温下の基板に順に積層させて成膜する。
▲１▼　Ｍｇ＋Ｂターゲット（ＭｇＢ_２の化学量論的組成（１：２）よりもＭｇの割合を多くする）を用いてＭｇ＋Ｂ薄膜１５を形成する。
▲２▼　ＭｇＢ_２の化学量論組成（１：２）のターゲットを用いてＭｇＢ_２薄膜１６を積層する。
▲３▼　Ｂ単体ターゲットを用いて第１のＢ薄膜１７を積層する。
▲４▼　Ｍｇ単体ターゲットを用いてＭｇ薄膜１８を積層する。
▲５▼　Ｂ単体ターゲットを用いて第２のＢ薄膜１９を積層する。
【００２０】
パルスレーザ蒸着法を用いる場合について説明するが、この方法に限らず、分子線エピタキシー法、またはスパッタ法を用いることができる。成膜法は蒸発流の指向性が高いものほど好ましい。蒸発物質が基板のほかに真空チャンバに付着するのを回避するためである。また、蒸発物質が真空チャンバを汚染するのを防ぐためには、成膜時に雰囲気ガスを用いないことも必要である。
【００２１】
最終的に形成されるＭｇＢ_２超伝導薄膜２０は、主にＭｇ＋Ｂ薄膜１５とＭｇＢ_２薄膜１６から形成される。Ｍｇ＋Ｂ薄膜１５を設けるのは、Ｍｇの拡散に伴って生じるＭｇ＋Ｂ薄膜１５及びＭｇＢ_２薄膜１６中のＭｇの濃度勾配を補償するためである。また、Ｍｇ＋Ｂ薄膜１５とＭｇＢ_２薄膜１６の膜厚を制御することによって化学量論組成が実現できる。
【００２２】
第１のＢ薄膜１７は、メルト過程でＭｇＢ_２薄膜１６から第１のＢ薄膜１７方向に向かってＭｇが拡散する際に一緒に抜けるＢを補償するために設ける。Ｍｇ薄膜１８は、メルト過程でＭｇＢ_２薄膜１６から第１のＢ薄膜１７方向に向かって拡散して抜けるＭｇを補償するために設ける。第２のＢ薄膜１９は、Ｍｇが薄膜から拡散して真空装置内に散逸するの防止するために設ける。第２のＢ薄膜１９が最も重要であり、第２の薄膜１９が、いわば、キャップ（帽子）となり、Ｍｇの散逸を防止するので、第２のＢ薄膜１９以下の膜中のＭｇの圧力、濃度が高くなり、ＭｇがＢと反応してＭｇＢ_２超伝導薄膜２０が形成される。
【００２３】
なお、パルスレーザ蒸着法を用いる場合は、パルスレーザの周波数は高い方がよい。これは、いくら超高真空といっても超伝導性を劣化させる酸化性のガスは存在するため、このような酸化性ガスに晒される時間を短くするためである。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、約５５０℃に基板温度を上げる。メルト時間は、ＭｇＢ_２の場合１〜３分が好ましい。メルト時の温度はきわめて重要で、ＭｇＢ_２薄膜の場合±３０℃の範囲内でしか、超伝導性は得られない。
【００２５】
本発明の実施例１を示す。
基板としてＭｇＯ（１００）面方位基板を用い、Ｋｒ；Ｆパルスレーザ蒸着装置を用いて成膜した。パルス周波数は１０Ｈｚであり、真空度は、１０^−９Ｔｏｒｒである。また、上記▲１▼の工程で使用したターゲットは、中心角３０°の扇形のＢと中心角１５０°の扇形のＭｇをそれぞれ２片づつ交互に組み合わせて円形にしたものを用いた。また、室温の基板に上記▲１▼〜▲５▼工程を連続して行った。▲１▼〜▲５▼の成膜時間はそれぞれ１０分、１０分、１分、１０分および１０分であった。メルト過程は、基板温度を５０℃／ｍｉｎの昇温速度で５５０℃まで上げ、この温度で２分間保持した後、自然冷却させた。この間高真空状態を保った。
【００２６】
図４は、本実施例のＭｇＢ_２薄膜の超伝導特性を示す図であり、横軸は温度、縦軸は抵抗率である。挿入図は、超伝導転移温度を見やすくするため、温度のスケールを拡大して示した図である。
図からわかるように、この薄膜は超伝導特性を示し、超伝導転移温度Ｔｃは２０．３Ｋである。なお、この例のＭｇＢ_２薄膜の超伝導転移温度は、ＭｇＢ_２バルクの超伝導転移温度に比べて低いが、その原因は、上記Ｍｇ＋Ｂ薄膜１５とＭｇＢ_２薄膜１６の膜厚比が適切でなく、ＭｇとＢの組成比がずれたためである。
【００２７】
次に、実施例２を示す。
基板に、ＭｇＢ_２との格子整合性が最もよいＡｌ_２Ｏ_３（０００１）面方位基板を使用した。実施例１と同様のパルスレーザー真空蒸着装置及びターゲットを用い、また、成膜条件とメルト条件も同一にして、ＭｇＢ_２薄膜を形成した。
【００２８】
図５は、本実施例２の超伝導特性を示す図であり、横軸は温度、縦軸は抵抗率である。挿入図は、超伝導転移温度を見やすくするため、温度のスケールを拡大して示した図である。
図からわかるように、この薄膜は超伝導特性を示し、超伝導転移温度Ｔｃは１６．５Ｋである。なお、この例のＭｇＢ_２薄膜の超伝導転移温度は、ＭｇＢ_２バルクの超伝導転移温度に比べて低いが、その原因は、上記Ｍｇ＋Ｂ薄膜１５とＭｇＢ_２薄膜１６の膜厚比が適切でなく、ＭｇとＢの組成比がずれたためである。
【００２９】
また、本発明の方法によれば、真空装置を蒸気圧の高い物質で汚染することがないので、引き続き同一の真空で他の物質を成膜することができる。例えば、他の物質として、酸化物高温超伝導体を成膜することができる。従来、酸化物高温超伝導体の成膜は、酸化物高温超伝導体の超伝導特性が不純物に極めて敏感であるため、酸化物高温超伝導体専用の真空蒸着装置を必要とした。本発明の方法によれば、ＭｇＢ_２超伝導体薄膜を成膜後に、この薄膜上に酸化物高温超伝導体薄膜を積層するといったことができる。これによって、さらに高機能な複合機能超伝導デバイスの形成が可能になる。
【００３０】
【発明の効果】
上記説明から理解されるように、本発明によれば、真空中において、融点の低い物質の膜を融点の高い物質の膜で覆った後、昇温し、固相拡散反応または溶融反応により両物質を反応させるので、融点の低い物質は、昇温しても融点の高い物質の膜によって膜外への拡散が阻まれて膜内にとどまり、両物質の化合物からなる薄膜が形成できる。また、装置を汚染することがないので、同一の真空で他の物質の薄膜を形成でき、高機能な複合機能デバイスの形成が可能になる。
また、本発明のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法によれば、ｉｎ−ｓｉｔｕでＭｇＢ_２超伝導薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャップメルト薄膜形成方法に用いる真空蒸着装置の一例であるパルスレーザー蒸着装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のキャップメルト薄膜形成方法の工程を示す図である。
【図３】本発明のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法の工程を示す図である。
【図４】本実施例１のＭｇＢ_２薄膜の超伝導特性を示す図である。
【図５】本実施例２のＭｇＢ_２薄膜の超伝導特性を示す図である。
【符号の説明】
１　　パルスレーザー真空蒸着装置
２　　パルスレーザー光線
３　　窓
４　　真空チャンバー
５　　ターゲット
６　　ターゲット
７　　回転軸
８　　ターゲット・ホルダー
９　　基板ホルダー
１０　プルーム
１１　基板
１２　Ｘ物質の薄膜
１３　Ｙ物質の薄膜
１４　Ｘ物質とＹ物質の化合物薄膜
１５　Ｍｇ＋Ｂ薄膜
１６　ＭｇＢ_２薄膜
１７　第１のＢ薄膜
１８　Ｍｇ薄膜
１９　第２のＢ薄膜
２０　ＭｇＢ_２超伝導薄膜

Claims

基板上に化合物の機能性薄膜を形成する方法であって、
真空中で、
上記化合物の構成物質のうち融点の低い物質を上記基板上に成膜する工程と、
上記融点の低い物質の膜上に、上記化合物の構成物質のうち融点の高い物質を成膜する工程と、
上記基板上に積層した膜を、上記化合物の所望の性質が得られる温度で熱処理する工程と、
を含むことを特徴とする、キャップメルト薄膜形成方法。
前記成膜は真空蒸着により行うことを特徴とする、請求項１記載のキャップメルト薄膜形成方法。
前記真空蒸着はパルスレーザ蒸着であることを特徴とする、請求項２に記載のキャップメルト薄膜形成方法。
前記成膜はスパッタリングにより行うことを特徴とする、請求項１に記載のキャップメルト薄膜形成方法。
前記方法で成膜した後、同一の真空で他の成膜を行うことを特徴とする、請求項１に記載のキャップメルト薄膜形成方法。
真空中で、基板上にマグネシウム（Ｍｇ）を成膜する工程と、上記Ｍｇの膜上に、ホウ素（Ｂ）を成膜する工程と、上記ＭｇとＢの積層膜を熱処理する工程とを含むことを特徴とする、ＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法。
前記成膜はレーザパルス蒸着法によって行うことを特徴とする、請求項６に記載のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法。
前記熱処理は５２０〜５８０℃で行うことを特徴とする、請求項６に記載のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法。
前記真空は、１０^−７Ｔｏｒｒ以下の高真空であることを特徴とする、請求項６に記載のＭｇＢ_２超伝導薄膜の形成方法。