JP2545403B2 - 超電導体 - Google Patents
超電導体Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超電導体に関するものであり、特にペロ
ブスカイト構造の酸化物超電導層を有する超電導体に関
するものである。
ブスカイト構造の酸化物超電導層を有する超電導体に関
するものである。
［従来の技術］ 近年、プロブスカイト構造を有する酸化物超電導材料
が高い臨界温度を示すことから、脚光を浴びている。
が高い臨界温度を示すことから、脚光を浴びている。
これらの超電導材料については、粉末焼結による成形
や気相法による基板上での薄膜化等が検討されている。
や気相法による基板上での薄膜化等が検討されている。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、基板として金属基板を使用する場合、その
上に形成された酸化物超電導層が金属基板の配向性の影
響を受けるという問題点があった。
上に形成された酸化物超電導層が金属基板の配向性の影
響を受けるという問題点があった。
すなわち、ペロブスカイト構造を有する酸化物超電導
材料を基板上に形成する場合、臨界電流密度や超電導臨
界温度を高めるためには、ｃ軸配向で基板上に形成する
ことが好ましいのであるが、金属を基板として使用する
場合には、金属自身の配向性の影響を受け、ｃ軸配向性
が妨げられ、より望ましい形態で基板上に形成させるこ
とができなかった。
材料を基板上に形成する場合、臨界電流密度や超電導臨
界温度を高めるためには、ｃ軸配向で基板上に形成する
ことが好ましいのであるが、金属を基板として使用する
場合には、金属自身の配向性の影響を受け、ｃ軸配向性
が妨げられ、より望ましい形態で基板上に形成させるこ
とができなかった。
この発明の目的は、金属基板からの配向性の影響を減
少させ、基板上方の超電導層をより望ましい配向性とす
ることのできる超電導体を提供することにある。
少させ、基板上方の超電導層をより望ましい配向性とす
ることのできる超電導体を提供することにある。
［問題点を解決するための手段および作用］ この発明の超電導体は、金属基板と、この金属基板上
に形成されたアモルファス酸化物層と、このアモルファ
ス酸化物層上に形成されたペロブスカイト構造を有する
酸化物超電導層とを備えている。
に形成されたアモルファス酸化物層と、このアモルファ
ス酸化物層上に形成されたペロブスカイト構造を有する
酸化物超電導層とを備えている。
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図であり、
金属基板１上にはアモルファス酸化物層２が形成され、
該アモルファス酸化物層２の上に酸化物超電導層３が形
成されている。この発明では、必ずしもアモルファス酸
化物層２の直上に酸化物超電導層３を備える必要はな
く、第２図に示すように、アモルファス酸化物層２と酸
化物超電導層３との間にセラミック中間層４をさらに備
えてもよい。
金属基板１上にはアモルファス酸化物層２が形成され、
該アモルファス酸化物層２の上に酸化物超電導層３が形
成されている。この発明では、必ずしもアモルファス酸
化物層２の直上に酸化物超電導層３を備える必要はな
く、第２図に示すように、アモルファス酸化物層２と酸
化物超電導層３との間にセラミック中間層４をさらに備
えてもよい。
この発明において、アモルファス酸化物層を構成する
材料としては、アモルファス状態の酸化物であれば特に
限定されることはない。RFスパッタリングやCVD等の気
相法で比較的形成しやすいアモルファス酸化物として
は、SiO2およびTiO2等を挙げることができる。また、こ
の発明においてアモルファス酸化物層は、必ずしも単一
の層である必要はなく、複数の層であってもよい。
材料としては、アモルファス状態の酸化物であれば特に
限定されることはない。RFスパッタリングやCVD等の気
相法で比較的形成しやすいアモルファス酸化物として
は、SiO2およびTiO2等を挙げることができる。また、こ
の発明においてアモルファス酸化物層は、必ずしも単一
の層である必要はなく、複数の層であってもよい。
この発明において、酸化物超電導層を構成する材料と
しては、たとえば、Ｙ−Ba−Cu系酸化物、Ｙ−Sr−Cu系
酸化物、La−Ba−Cu系酸化物およびLa−Sr−Cu系酸化物
などを挙げることができる。また、これらの構成元素を
一部他の元素で置換したようなものも挙げられる。
しては、たとえば、Ｙ−Ba−Cu系酸化物、Ｙ−Sr−Cu系
酸化物、La−Ba−Cu系酸化物およびLa−Sr−Cu系酸化物
などを挙げることができる。また、これらの構成元素を
一部他の元素で置換したようなものも挙げられる。
アモルファス酸化物層と酸化物超電導層との間にセラ
ミック中間層を設ける場合には酸化物超電導層がエピタ
キシャル成長可能なように、酸化物超電導層と類似の結
晶構造を有するセラミックを、セラミック中間層とする
ことが好ましい。このようなセラミックとしては、MgO
やSrTiO3等を挙げることができる。
ミック中間層を設ける場合には酸化物超電導層がエピタ
キシャル成長可能なように、酸化物超電導層と類似の結
晶構造を有するセラミックを、セラミック中間層とする
ことが好ましい。このようなセラミックとしては、MgO
やSrTiO3等を挙げることができる。
［作用］ この発明の超電導体では、金属基板と酸化物超電導層
との間にアモルファス酸化物層を備える。このため、酸
化物超電導層に与える金属基板の配向性の影響を著しく
減少させることができる。
との間にアモルファス酸化物層を備える。このため、酸
化物超電導層に与える金属基板の配向性の影響を著しく
減少させることができる。
［実施例］ 実施例１ 金属基板としてのＷ製基板の上に、アモルファス酸化
物層としてSiO2を0.1μｍの厚みでRFマグネトロンスパ
ッタ法により形成した。このSiO2層の上に、RFマグネト
ロンスパッタ法で、YBa2Cu3O68の組成の酸化物超電導層
を２μｍの厚みで形成した。成膜の際の基板温度は700
℃とし、成膜後酸素雰囲気中で900℃、４時間の熱処理
を行なった。
物層としてSiO2を0.1μｍの厚みでRFマグネトロンスパ
ッタ法により形成した。このSiO2層の上に、RFマグネト
ロンスパッタ法で、YBa2Cu3O68の組成の酸化物超電導層
を２μｍの厚みで形成した。成膜の際の基板温度は700
℃とし、成膜後酸素雰囲気中で900℃、４時間の熱処理
を行なった。
得られた酸化物超電導層の結晶の配向性を、Ｘ線回折
で評価した。Cuの管球を使って、40kV15mAの条件で、
（001）面のピーク高さおよび（110）面のピーク高さを
測定し、（001）面のピーク高さ／（110）面のピーク高
さの比から、以下のようにして評価した。
で評価した。Cuの管球を使って、40kV15mAの条件で、
（001）面のピーク高さおよび（110）面のピーク高さを
測定し、（001）面のピーク高さ／（110）面のピーク高
さの比から、以下のようにして評価した。
ピーク高さの比≧10:c軸配向 10＞ピーク高さの比＞0.1:a軸ｃ軸混合配向 ピーク高さの比＜0.1:a軸配向 以上のようにして評価した結果、この実施例１の酸化
物超電導層はｃ軸配向であった。
物超電導層はｃ軸配向であった。
実施例２ 実施例１と同様にして、Ｗ製基板の上に、アモルファ
ス酸化物層としてSiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のSiO2層の上に、セラミック中間層としてMgOを0.1μｍ
の厚みでRFマグネトロンスパッタ法により形成し、この
セラミック中間層の上に実施例１と同じ組成の酸化物超
電導層を実施例１と同様の方法で形成し、熱処理した。
ス酸化物層としてSiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のSiO2層の上に、セラミック中間層としてMgOを0.1μｍ
の厚みでRFマグネトロンスパッタ法により形成し、この
セラミック中間層の上に実施例１と同じ組成の酸化物超
電導層を実施例１と同様の方法で形成し、熱処理した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折で配向性
を評価したところ、ｃ軸配向であった。
を評価したところ、ｃ軸配向であった。
実施例３ 実施例１と同様にして、Ｗ製基板の上に、アモルファ
ス酸化物層としてSiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のSiO2層の上に、セラミック中間層としてSrTiO3を0.1
μｍの厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成し
た。このセラミック中間層の上に、実施例１と同様の組
成の酸化物超電導層を実施例１と同様の方法で形成し、
熱処理した。
ス酸化物層としてSiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のSiO2層の上に、セラミック中間層としてSrTiO3を0.1
μｍの厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成し
た。このセラミック中間層の上に、実施例１と同様の組
成の酸化物超電導層を実施例１と同様の方法で形成し、
熱処理した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折でその配
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
実施例４ Ｗ製基板に、アモルファス酸化物層として、TiO2を0.
1μｍの厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成
した。このTiO2層の上に、実施例１と同一の組成の酸化
物超電導層を、実施例１と同様にして形成し熱処理し
た。
1μｍの厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成
した。このTiO2層の上に、実施例１と同一の組成の酸化
物超電導層を、実施例１と同様にして形成し熱処理し
た。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折でその配
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
実施例５ 実施例４と同様にして、Ｗ製基板の上に、アモルファ
ス酸化物層としてTiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のTiO2層の上に、セラミック中間層としてMgOを0.1μｍ
の厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成した。
このセラミック中間層の上に、実施例１と同様の組成の
酸化物超電導層を、実施例１と同様にして形成し熱処理
した。
ス酸化物層としてTiO2を0.1μｍの厚みで形成した。こ
のTiO2層の上に、セラミック中間層としてMgOを0.1μｍ
の厚みで、RFマグネトロンスパッタ法により形成した。
このセラミック中間層の上に、実施例１と同様の組成の
酸化物超電導層を、実施例１と同様にして形成し熱処理
した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折でその配
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
向性を評価したところ、ｃ軸配向であった。
比較例１ Ｗ製基板の上に、アモルファス酸化物層を形成せず、
直接実施例１と同様の酸化物超電導層を、実施例１と同
様に形成し熱処理した。
直接実施例１と同様の酸化物超電導層を、実施例１と同
様に形成し熱処理した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折したとこ
ろ、その配向性はａ軸ｃ軸混合配向であった。
ろ、その配向性はａ軸ｃ軸混合配向であった。
比較例２ Ｗ製基板の上にアモルファス酸化物層を形成すること
なく、直接MgOを0.1μｍの厚みで、実施例２および５と
同様にして形成した。このMgO層の上に、実施例１と同
様の組成の酸化物超電導層を、実施例１と同様に形成し
熱処理した。
なく、直接MgOを0.1μｍの厚みで、実施例２および５と
同様にして形成した。このMgO層の上に、実施例１と同
様の組成の酸化物超電導層を、実施例１と同様に形成し
熱処理した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折により、
その配向性を評価したところ、ａ軸ｃ軸混合配向であっ
た。
その配向性を評価したところ、ａ軸ｃ軸混合配向であっ
た。
比較例３ Ｗ製基板の上に、アモルファス酸化物層を形成するこ
となく、直接SrTiO3を0.1μｍの厚みで、実施例３と同
様にして形成した。このSrTiO3層の上に、実施例１と同
様の組成の酸化物超電導層を、実施例１と同様に形成し
熱処理した。
となく、直接SrTiO3を0.1μｍの厚みで、実施例３と同
様にして形成した。このSrTiO3層の上に、実施例１と同
様の組成の酸化物超電導層を、実施例１と同様に形成し
熱処理した。
得られた酸化物超電導層について、Ｘ線回折でその配
向性を評価したところ、ａ軸ｃ軸混合配向であった。
向性を評価したところ、ａ軸ｃ軸混合配向であった。
以上の実施例および比較例から、この発明に従い基板
上にアモルファス酸化物層を形成し、この上方に酸化物
超電導層を形成したものは、酸化物超電導層のｃ軸配向
性が向上することが確認された。
上にアモルファス酸化物層を形成し、この上方に酸化物
超電導層を形成したものは、酸化物超電導層のｃ軸配向
性が向上することが確認された。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の超電導体は、金属基
板と酸化物超電導層との間にアモルファス酸化物層を介
在させている。このため、酸化物超電導層は、従来より
も金属基板の配向性の影響を受けることが少なくなる。
したがって、酸化物超電導層として好ましい配向性を付
与することができ、臨界電流密度や臨界温度を向上させ
ることが可能になる。
板と酸化物超電導層との間にアモルファス酸化物層を介
在させている。このため、酸化物超電導層は、従来より
も金属基板の配向性の影響を受けることが少なくなる。
したがって、酸化物超電導層として好ましい配向性を付
与することができ、臨界電流密度や臨界温度を向上させ
ることが可能になる。
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。第
２図は、この発明の他の実施例を示す断面図である。 図において、１は金属基板、２はアモルファス酸化物
層、３は酸化物超電導層、４はセラミック中間層を示
す。
２図は、この発明の他の実施例を示す断面図である。 図において、１は金属基板、２はアモルファス酸化物
層、３は酸化物超電導層、４はセラミック中間層を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 憲器 大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−274018（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】金属基板と、 前記金属基板上に形成されたアモルファス酸化物層と、 前記アモルファス酸化物層上に形成されたペロブスカイ
ト構造を有する酸化物超電導層と を備えた、超電導体。 - 【請求項２】前記アモルファス酸化物層と前記酸化物超
電導層との間にセラミック中間層をさらに備えた、特許
請求の範囲第１項に記載の超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208890A JP2545403B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208890A JP2545403B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 超電導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452329A JPS6452329A (en) | 1989-02-28 |
| JP2545403B2 true JP2545403B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=16563820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62208890A Expired - Lifetime JP2545403B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545403B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6501121B1 (en) | 2000-11-15 | 2002-12-31 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure |
| US6559471B2 (en) * | 2000-12-08 | 2003-05-06 | Motorola, Inc. | Quantum well infrared photodetector and method for fabricating same |
| US6673646B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-01-06 | Motorola, Inc. | Growth of compound semiconductor structures on patterned oxide films and process for fabricating same |
| US6498358B1 (en) | 2001-07-20 | 2002-12-24 | Motorola, Inc. | Structure and method for fabricating an electro-optic system having an electrochromic diffraction grating |
| US20070238619A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-10-11 | Superpower, Inc. | Superconductor components |
| JP5712518B2 (ja) | 2010-07-16 | 2015-05-07 | 日産自動車株式会社 | 導電部材の製造方法 |
| JP6155028B2 (ja) * | 2011-08-24 | 2017-06-28 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体用基材の製造方法、超電導導体の製造方法、超電導導体用基材、および超電導導体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274018A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Fujikura Ltd | 超電導体の構造およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-08-22 JP JP62208890A patent/JP2545403B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452329A (en) | 1989-02-28 |
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