JP3003398B2 - 超伝導積層薄膜 - Google Patents
超伝導積層薄膜Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い臨界温度（ＴC ）
を有するＢｉ系超伝導積層薄膜およびその製造方法に関
するものである。
を有するＢｉ系超伝導積層薄膜およびその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】高いＴC を持つＢｉ系酸化物超伝導体の
発見以来、その高いＴC をもたらす超伝導機構の解明の
ための基礎研究や電子素子等への応用研究が活発に行わ
れている。Ｂｉ系酸化物超伝導体は、８５Ｋという高い
ＴC を持つため、その使用に際しては、７７Ｋの沸点を
持つ安価な液体窒素を冷媒として使用でき、また、その
低温の維持のための設備も簡単なものですむという長所
を持っている。このため、従来の低いＴC を持つ物質を
用いて実現した超伝導磁石や超伝導電子素子等を、高い
ＴC を持つＢｉ系酸化物超伝導体を用いて実現すること
は産業上大きな貢献となる。
発見以来、その高いＴC をもたらす超伝導機構の解明の
ための基礎研究や電子素子等への応用研究が活発に行わ
れている。Ｂｉ系酸化物超伝導体は、８５Ｋという高い
ＴC を持つため、その使用に際しては、７７Ｋの沸点を
持つ安価な液体窒素を冷媒として使用でき、また、その
低温の維持のための設備も簡単なものですむという長所
を持っている。このため、従来の低いＴC を持つ物質を
用いて実現した超伝導磁石や超伝導電子素子等を、高い
ＴC を持つＢｉ系酸化物超伝導体を用いて実現すること
は産業上大きな貢献となる。
【０００３】このＢｉ系酸化物超伝導体を用いて超伝導
電子素子を製造する際、この素子の重要な構成部分であ
るジョセフソントンネル接合やジョセフソン弱接合を制
御性よく作製する必要がある。このための方法として、
非超伝導体中間層を超伝導体ではさんだ積層構造を作製
する技術が一般的である。
電子素子を製造する際、この素子の重要な構成部分であ
るジョセフソントンネル接合やジョセフソン弱接合を制
御性よく作製する必要がある。このための方法として、
非超伝導体中間層を超伝導体ではさんだ積層構造を作製
する技術が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した中間層を構成
する非超伝導物質としては、Ｂｉ系酸化物超伝導体と結
晶構造が似ていること、Ｂｉ系酸化物超伝導体との相互
拡散が小さいこと、低温で比抵抗が充分高いことなどの
条件を満足する必要があるが、Ｂｉ系超伝導積層薄膜の
中間層として、従来の低ＴC 超伝導積層構造で用いられ
ていたＡｌ酸化物等の非超伝導物質をそのまま用いる
と、相互拡散やＢｉ系超伝導積層薄膜の結晶配向性の乱
れ等の問題が発生し、超伝導積層薄膜の作製が不可能と
なる。
する非超伝導物質としては、Ｂｉ系酸化物超伝導体と結
晶構造が似ていること、Ｂｉ系酸化物超伝導体との相互
拡散が小さいこと、低温で比抵抗が充分高いことなどの
条件を満足する必要があるが、Ｂｉ系超伝導積層薄膜の
中間層として、従来の低ＴC 超伝導積層構造で用いられ
ていたＡｌ酸化物等の非超伝導物質をそのまま用いる
と、相互拡散やＢｉ系超伝導積層薄膜の結晶配向性の乱
れ等の問題が発生し、超伝導積層薄膜の作製が不可能と
なる。
【０００５】本発明の目的は、相互拡散および積層薄膜
の結晶配向性の乱れ等を生じさせない中間層を持つ超伝
導積層薄膜を提供することにある。
の結晶配向性の乱れ等を生じさせない中間層を持つ超伝
導積層薄膜を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ＳｒＴｉ
Ｏ3 （１００）単結晶基板と、単結晶基板上に形成され
たＢｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物よりなるバッファー層
と、バッファー層の上面に形成されたＢｉ2 （Ｓｒ1-x
Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体よりなる第１の超伝導
体層と、第１の超伝導体層の上面に形成されたＢｉ2 Ｓ
ｒ2 ＣｕＯz 系酸化物よりなる中間層と、中間層の上面
に形成されたＢｉ 2 （Ｓｒ 1-x Ｃａ x ） 3 Ｃｕ 2 Ｏ y 系
超伝導体よりなる第２の超伝導体層を有することを特徴
としている。
Ｏ3 （１００）単結晶基板と、単結晶基板上に形成され
たＢｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物よりなるバッファー層
と、バッファー層の上面に形成されたＢｉ2 （Ｓｒ1-x
Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体よりなる第１の超伝導
体層と、第１の超伝導体層の上面に形成されたＢｉ2 Ｓ
ｒ2 ＣｕＯz 系酸化物よりなる中間層と、中間層の上面
に形成されたＢｉ 2 （Ｓｒ 1-x Ｃａ x ） 3 Ｃｕ 2 Ｏ y 系
超伝導体よりなる第２の超伝導体層を有することを特徴
としている。
【０００７】第２の発明は、第１の発明において、中間
層が、Ｂｉ2 Ｓｒ2 （Ｃｕ1-a Ｍa）Ｏz なる式で表さ
れ、ＭがＡｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｔの中の少なくと
も１つであり、ａが０＜ａ≦０．１である組成の非超伝
導酸化物よりなることを特徴としている。
層が、Ｂｉ2 Ｓｒ2 （Ｃｕ1-a Ｍa）Ｏz なる式で表さ
れ、ＭがＡｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｔの中の少なくと
も１つであり、ａが０＜ａ≦０．１である組成の非超伝
導酸化物よりなることを特徴としている。
【０００８】第３の発明は、第１の発明において、中間
層が、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-b Ｌb ）2 ＣｕＯz なる式で表さ
れ、ＬがＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、
Ｅｒ、Ｙの中の少なくとも１つであり、ｂが０＜ｂ≦
０．５である組成の非超伝導酸化物よりなることを特徴
としている。
層が、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-b Ｌb ）2 ＣｕＯz なる式で表さ
れ、ＬがＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、
Ｅｒ、Ｙの中の少なくとも１つであり、ｂが０＜ｂ≦
０．５である組成の非超伝導酸化物よりなることを特徴
としている。
【０００９】
【作用】Ｂｉ系超伝導体の積層薄膜製造において、Ｓｒ
ＴｉＯ3 （１００）等の単結晶基板上にバッファー層と
して、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物を用いたのは、こ
のバッファー層が基板とＢｉ系超伝導積層薄膜の反応を
防ぐとともに、両者の格子のミスフィットを緩和するこ
とにより、Ｂｉ系超伝導積層薄膜のエピタキシャル性を
高め、結晶の不完全さを低減することができ、薄膜表面
の平滑性を高めることができるからである。
ＴｉＯ3 （１００）等の単結晶基板上にバッファー層と
して、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物を用いたのは、こ
のバッファー層が基板とＢｉ系超伝導積層薄膜の反応を
防ぐとともに、両者の格子のミスフィットを緩和するこ
とにより、Ｂｉ系超伝導積層薄膜のエピタキシャル性を
高め、結晶の不完全さを低減することができ、薄膜表面
の平滑性を高めることができるからである。
【００１０】次に、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物を中
間層として用いたのは、本物質がＢｉ系酸化物超伝導体
とｃ軸の格子定数のみが異なる同族の物質で、ＣｕＯ2
面の格子の整合性もよいため、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層の上にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ｕＯz 系酸化物層をエピタキシャル成長させること、お
よび、逆に、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層の上にＢ
ｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層をエ
ピタキシャル成長させることが可能であること、また、
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層と
の間の相互拡散が小さいことが理由である。この中間層
物質のＣｕをＡｌ等で、またはＳｒをＰｒ等で一部置換
すれば、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物の比抵抗を高め
ることができ、ジョセフソントンネル接合への応用を考
えると、より好ましい。
間層として用いたのは、本物質がＢｉ系酸化物超伝導体
とｃ軸の格子定数のみが異なる同族の物質で、ＣｕＯ2
面の格子の整合性もよいため、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層の上にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ｕＯz 系酸化物層をエピタキシャル成長させること、お
よび、逆に、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層の上にＢ
ｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層をエ
ピタキシャル成長させることが可能であること、また、
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層と
の間の相互拡散が小さいことが理由である。この中間層
物質のＣｕをＡｌ等で、またはＳｒをＰｒ等で一部置換
すれば、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物の比抵抗を高め
ることができ、ジョセフソントンネル接合への応用を考
えると、より好ましい。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は、本発明のＢｉ系超伝導積層薄膜の
概略図である。本実施例は、基板１と、バッファー層２
と、非超伝導体中間層であるＢｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸
化物層４と、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４の両側
を挟んだＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝
導体層３，５とにより構成されている。
概略図である。本実施例は、基板１と、バッファー層２
と、非超伝導体中間層であるＢｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸
化物層４と、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４の両側
を挟んだＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝
導体層３，５とにより構成されている。
【００１３】本実施例においては、Ｂｉ系超伝導積層薄
膜を製造するためにイオンビームスパッタ装置を用い
た。この装置では、マイクロ波励起による原子状酸素を
薄膜の酸化源として利用しており、基板１付近の酸素分
圧は約１０-3Ｔｏｒｒであった。薄膜成長温度は約４０
０オングストローム／Ｈである。薄膜製造においては、
チャンバー中にＢｉ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 、お
よび、Ｓｒ2 ＣａＣｕ2Ｏx'のターゲットを設けて、３
つのスパッタソースを独立に制御することにより、積層
薄膜形成時のバッファー層２、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層３，５、Ｂｉ2 Ｓｒ2
ＣｕＯz 系酸化物層４の作り分けを行っている。
膜を製造するためにイオンビームスパッタ装置を用い
た。この装置では、マイクロ波励起による原子状酸素を
薄膜の酸化源として利用しており、基板１付近の酸素分
圧は約１０-3Ｔｏｒｒであった。薄膜成長温度は約４０
０オングストローム／Ｈである。薄膜製造においては、
チャンバー中にＢｉ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 、お
よび、Ｓｒ2 ＣａＣｕ2Ｏx'のターゲットを設けて、３
つのスパッタソースを独立に制御することにより、積層
薄膜形成時のバッファー層２、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層３，５、Ｂｉ2 Ｓｒ2
ＣｕＯz 系酸化物層４の作り分けを行っている。
【００１４】基板１には、（００１）ＳｒＴｉＯ3 単結
晶基板を用いた。基板１としては（００１）ＬａＡｌＯ
3 、（００１）ＮｄＧａＯ3 等他の単結晶基板を用いて
もさしつかえない。基板１の大きさは１５ｍｍ角で、厚
さは０．５ｍｍである。基板１上に、まずバッファー層
２として、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物を２〜３ユニ
ット層（約４８〜７２オングストローム）成長させる。
バッファー層２の厚さは１ユニット層以上あればさしつ
かえない。このバッファー層２を形成する場合には、基
板温度を５５０℃〜６５０℃とやや低い温度で形成す
る。これは、基板１と薄膜との反応を押さえることが目
的である。このバッファー層２がない場合には、その後
に形成するＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超
伝導体層３，５が基板１と反応して、結晶性、薄膜表面
平滑性、超伝導特性が悪くなるのに対して、バッファー
層２を形成することにより、結晶性、表面平滑性ともに
優れ、かつ、超伝導特性の優れた薄膜を得ることができ
る。
晶基板を用いた。基板１としては（００１）ＬａＡｌＯ
3 、（００１）ＮｄＧａＯ3 等他の単結晶基板を用いて
もさしつかえない。基板１の大きさは１５ｍｍ角で、厚
さは０．５ｍｍである。基板１上に、まずバッファー層
２として、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物を２〜３ユニ
ット層（約４８〜７２オングストローム）成長させる。
バッファー層２の厚さは１ユニット層以上あればさしつ
かえない。このバッファー層２を形成する場合には、基
板温度を５５０℃〜６５０℃とやや低い温度で形成す
る。これは、基板１と薄膜との反応を押さえることが目
的である。このバッファー層２がない場合には、その後
に形成するＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超
伝導体層３，５が基板１と反応して、結晶性、薄膜表面
平滑性、超伝導特性が悪くなるのに対して、バッファー
層２を形成することにより、結晶性、表面平滑性ともに
優れ、かつ、超伝導特性の優れた薄膜を得ることができ
る。
【００１５】バッファー層２の形成後、基板温度を約７
００℃まで上昇させてＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ
2 Ｏy 系超伝導体層３を堆積させ、その上にＢｉ2 Ｓｒ
2 ＣｕＯz 系酸化物層４を堆積させ、最後に、その上に
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層５
を堆積させて積層薄膜を作製する。
００℃まで上昇させてＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ
2 Ｏy 系超伝導体層３を堆積させ、その上にＢｉ2 Ｓｒ
2 ＣｕＯz 系酸化物層４を堆積させ、最後に、その上に
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層５
を堆積させて積層薄膜を作製する。
【００１６】こうして作製したＢｉ系超伝導積層薄膜を
２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）で分析すると、各
層は相互拡散せず堆積されており、良質の積層薄膜が作
製されていることが確認された。
２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）で分析すると、各
層は相互拡散せず堆積されており、良質の積層薄膜が作
製されていることが確認された。
【００１７】また、この積層薄膜の構造をＸ線回折法お
よび電子線回折法で調べると、各層ともｃ軸が基板表面
に垂直で、基板１の［１００］方向と各酸化物の［１１
０］方向とが平行なエピタキシャル成長していることが
確認された。なお、Ｘ線回折法で調べた結果、Ｂｉ
2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系酸化物相およびＢ
ｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物相以外の相は、薄膜中に存
在していないことが確認された。
よび電子線回折法で調べると、各層ともｃ軸が基板表面
に垂直で、基板１の［１００］方向と各酸化物の［１１
０］方向とが平行なエピタキシャル成長していることが
確認された。なお、Ｘ線回折法で調べた結果、Ｂｉ
2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系酸化物相およびＢ
ｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物相以外の相は、薄膜中に存
在していないことが確認された。
【００１８】積層薄膜の表面および同条件で作製した各
単層薄膜の表面を２次電子顕微鏡で観察したところ、表
面は５０Ａ以下の精度で平坦であることが確認された。
単層薄膜の表面を２次電子顕微鏡で観察したところ、表
面は５０Ａ以下の精度で平坦であることが確認された。
【００１９】４端子電気抵抗測定法でＢｉ2 （Ｓｒ1-x
Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層３，５の電気抵抗の
温度変化を測定したところ、いずれの層も８５Ｋ程度の
ＴCを持つことが確認され、超伝導特性の優れた良質の
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層
３，５が作製されていることがわかった。また、Ｂｉ2
Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４の上下Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層間の抵抗値は充分に高
く、ｃ軸方向の抵抗値から予想される値に近いことか
ら、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４がＢｉ2 （Ｓｒ
1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層間に均一に形成
されていることが確認された。さらに、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ｕＯz 系酸化物４のｃ軸方向の比抵抗を、Ａｌ等による
Ｃｕの一部置換およびＰｒ等によるＳｒの一部置換によ
り、置換なしの場合に比べて２倍以上高くすることがで
きた。
Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層３，５の電気抵抗の
温度変化を測定したところ、いずれの層も８５Ｋ程度の
ＴCを持つことが確認され、超伝導特性の優れた良質の
Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層
３，５が作製されていることがわかった。また、Ｂｉ2
Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４の上下Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃ
ａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層間の抵抗値は充分に高
く、ｃ軸方向の抵抗値から予想される値に近いことか
ら、Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層４がＢｉ2 （Ｓｒ
1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体層間に均一に形成
されていることが確認された。さらに、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ｕＯz 系酸化物４のｃ軸方向の比抵抗を、Ａｌ等による
Ｃｕの一部置換およびＰｒ等によるＳｒの一部置換によ
り、置換なしの場合に比べて２倍以上高くすることがで
きた。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
Ｂｉ酸化物超伝導体との相互拡散が小さく、結晶配向性
の乱れ等を生じさせない中間層を持つ良質のＢｉ系超伝
導積層薄膜を提供するものであり、Ｂｉ系超伝導体の超
伝導電子素子への応用上効果が大きい。
Ｂｉ酸化物超伝導体との相互拡散が小さく、結晶配向性
の乱れ等を生じさせない中間層を持つ良質のＢｉ系超伝
導積層薄膜を提供するものであり、Ｂｉ系超伝導体の超
伝導電子素子への応用上効果が大きい。
【図１】本発明のＢｉ系超伝導積層薄膜の概略図であ
る。
る。
１ 基板 ２ バッファー層 ３，５ Ｂｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａx ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝
導体層 ４ Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層
導体層 ４ Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化物層
フロントページの続き (56)参考文献 佐藤哲郎外、「傾斜ＳｒＴｉＯ３基板 上のＢｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ／Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＯｘ／Ｂｉ２（Ｓ ｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ積層薄膜」、 1992年（平成４年）春季第39回応用物理 学関係連合講演会予稿集、Ｎｏ．１、 1992年３月28日、第95頁、28ｐ−Ｙ−５ Ｊ．Ｆｕｊｉｔａ ｅｔ ａｌ．，" Ｉｎ−ｐｌａｎｅ ａｎｉｓｏｔｒｏｐ ｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅ ｒｔｉｅｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎｅ ｐｉｔａｘｉａｌ Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃ ａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｆｉｌｍｓ ｇｒｏ ｗｎ ｏｎ ｔｉｌｔｅｄ （001）Ｓ ｒＴｉＯ３ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，”Ａ ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏ ｌ．59，Ｎｏ．19，４ Ｎｏｖ．1991, ｐｐ．2445−2447 Ｔ．Ｓａｔｏｈ ｅｔ ａｌ．，”Ｍ ｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｒ Ｂ ｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ／Ｂｉ ２Ｓｒ２ＣｕＯｙ／Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃ ａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｔｒｉｌａｙｅｒ ｆｉｌｍｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂ ｙ ｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｐｕｔｔｅｒ ｉｎｇ，”Ｐｈｙｓｉｃａ Ｃ，Ｖｏ ｌ．183，1991，ｐｐ．286−292 Ｔ．Ｓａｔｏｈ ｅｔ ａｌ．，”Ｍ ｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｒ Ｂ ｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｔｈ ｉｎ ｆｉｌｍｓ ｏｎ ｖｉｃｉｎａ ｌ ＳｒＴｉＯ３ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓ，Ｐｈｙｓｉｃａ Ｃ，Ｖｏｌ．191, 1992，ｐｐ．359−362 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 29/00 C01G 1/00 C30B 1/00 - 35/00 H01B 12/06 H01B 13/00 H01L 39/24 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】ＳｒＴｉＯ3 （１００）単結晶基板と、 単結晶基板上に形成されたＢｉ2 Ｓｒ2 ＣｕＯz 系酸化
物よりなるバッファー層と、 バッファー層の上面に形成されたＢｉ2 （Ｓｒ1-x Ｃａ
x ）3 Ｃｕ2 Ｏy 系超伝導体よりなる第１の超伝導体層
と、 第１の超伝導体層の上面に形成されたＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃｕ
Ｏz 系酸化物よりなる中間層と、 中間層の上面に形成されたＢｉ 2 （Ｓｒ 1-x Ｃａ x ） 3
Ｃｕ 2 Ｏ y 系超伝導体よりなる第２の超伝導体層を有す
ることを特徴とする超伝導積層薄膜。 - 【請求項２】請求項１記載の超伝導積層薄膜において、
中間層は、Ｂｉ2 Ｓｒ2 （Ｃｕ1-aＭa ）Ｏz なる式で
表され、ＭがＡｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｔの中の少な
くとも１つであり、ａが０＜ａ≦０．１である組成の非
超伝導酸化物よりなることを特徴とする超伝導積層薄
膜。 - 【請求項３】請求項１記載の超伝導積層薄膜において、
中間層は、Ｂｉ2 （Ｓｒ1-b Ｌb ）2 ＣｕＯz なる式で
表され、ＬがＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｙの中の少なくとも１つであり、ｂが０＜ｂ
≦０．５である組成の非超伝導酸化物よりなることを特
徴とする超伝導積層薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201653A JP3003398B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 超伝導積層薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201653A JP3003398B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 超伝導積層薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648739A JPH0648739A (ja) | 1994-02-22 |
| JP3003398B2 true JP3003398B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16444664
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-
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| Ｊ．Ｆｕｊｉｔａ ｅｔ ａｌ．，"Ｉｎ−ｐｌａｎｅ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｆｉｌｍｓ ｇｒｏｗｎ ｏｎ ｔｉｌｔｅｄ （００１）ＳｒＴｉＯ３ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，"Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．１９，４ Ｎｏｖ．１９９１，ｐｐ．２４４５−２４４７ |
| Ｔ．Ｓａｔｏｈ ｅｔ ａｌ．，"Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｒ Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ ｏｎ ｖｉｃｉｎａｌ ＳｒＴｉＯ３ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，Ｐｈｙｓｉｃａ Ｃ，Ｖｏｌ．１９１，１９９２，ｐｐ．３５９−３６２ |
| Ｔ．Ｓａｔｏｈ ｅｔ ａｌ．，"Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｒ Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ／Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＯｙ／Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ ｔｒｉｌａｙｅｒ ｆｉｌｍｓ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，"Ｐｈｙｓｉｃａ Ｃ，Ｖｏｌ．１８３，１９９１，ｐｐ．２８６−２９２ |
| 佐藤哲郎外、「傾斜ＳｒＴｉＯ３基板上のＢｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ／Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＯｘ／Ｂｉ２（Ｓｒ，Ｃａ）３Ｃｕ２Ｏｘ積層薄膜」、１９９２年（平成４年）春季第３９回応用物理学関係連合講演会予稿集、Ｎｏ．１、１９９２年３月２８日、第９５頁、２８ｐ−Ｙ−５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648739A (ja) | 1994-02-22 |
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