JP4571789B2 - 高臨界電流超電導素子 - Google Patents
高臨界電流超電導素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4571789B2 JP4571789B2 JP2003308019A JP2003308019A JP4571789B2 JP 4571789 B2 JP4571789 B2 JP 4571789B2 JP 2003308019 A JP2003308019 A JP 2003308019A JP 2003308019 A JP2003308019 A JP 2003308019A JP 4571789 B2 JP4571789 B2 JP 4571789B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- single crystal
- region
- substrate
- oxide superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
LnBa2Cu3Ox・・・・・・・(1)
で表され、式中のLnがY元素またはランタニド元素から選択される1種または2種以上の元素からなり、かつ、6.5<x<7.1である銅酸化物系高温超電導体である。これらの酸化物超電導体の多くは液体窒素温度77Kよりも高い臨界温度が得られたことが確認されており、前記酸化物超電導体の単結晶膜からなるc−軸配向領域およびc−軸面内配列領域は、これらの銅酸化物系高温超電導体のいずれかで構成される。中でも好ましい酸化物超電導体は、前記式中のLnがYおよびLu元素から選択される1種または2種以上からなる銅酸化物系高温超電導体である。
(a)第1の表面特性を有する単結晶基板上に、第2の表面特性を有する単結晶層をエピタキシャル成長させるか、もしくは第2の表面特性を有する単結晶基板上に、第1の表面特性を有する単結晶層をエピタキシャル成長させる工程、
(b)前工程で形成された単結晶層上の全面にエッチングレジストを付与する工程、
(c)第1の表面特性を有する領域または第2の表面特性を有する領域を形成する部分の前記エッチングレジストをリソグラフィにより除去する工程、
(d)前記エッチングレジストが除去された部分の前記単結晶膜をエッチングにより除去し、前記基板面を露出させる工程、および
(e)前記単結晶膜上の残りのエッチングレジストを除去し、単結晶膜からなる中間層の表面を露出させる工程、
を実施することにより、第1の表面特性を有する領域と第2の表面特性を有する領域とを並列して形成させた基板を製造することができる。
(a)第1の表面特性を有する単結晶基板面または第2の表面特性を有する単結晶基板面に第2の表面特性を有する領域または第1の表面特性を有する領域を形成するための溝をリソグラフィまたは機械的方法により形成する工程、
(b)溝を形成した基板上に第2の表面特性を有する単結晶層または第1の表面特性を有する単結晶層をエピタキシャル成長させる工程、
(c)前工程で形成された単結晶層上の全面にエッチングレジストを付与する工程、
(d)前記溝上に形成された単結晶層以外の部分の前記エッチングレジストをリソグラフィにより除去する工程、および
(e)前記エッチングレジストが除去された部分の前記単結晶膜をエッチングにより除去し、前記基板面を露出させる工程、
を実施することによって、第1の表面特性を有する領域と第2の表面特性を有する領域とを並列して形成させた基板を製造することができる。
(a)共通基板上に第1の表面特性を有する単結晶層または第2の表面特性を有する単結晶層をエピタキシャル成長させる工程、
(b)前工程で形成された単結晶層上の全面にエッチングレジストを付与する工程、
(c)第1の表面特性を有する領域または第2の表面特性を有する領域を形成する部分の前記エッチングレジストをリソグラフィにより除去する工程、
(d)前記エッチングレジストが除去された部分の前記単結晶膜をエッチングにより除去し、前記基板面を露出させる工程、
(e)前記単結晶膜上の残りのエッチングレジストを除去し、単結晶膜からなる中間層の表面を露出させる工程、
(f)前記露出させた基板面および中間層表面上に、第2の表面特性を有する単結晶層または第1の表面特性を有する単結晶層をエピタキシャル成長させる工程、
(g)前工程で形成された単結晶層上の全面にエッチングレジストを付与する工程、
(h)前記中間層表面上に形成された単結晶上の前記エッチングレジストをリソグラフィにより除去する工程、
(i)前記エッチングレジストが除去された部分の前記単結晶膜をエッチングにより除去し、前記中間層表面を露出させる工程、および
(j)前記単結晶膜上の残りのエッチングレジストを除去し、単結晶膜からなる中間層の表面を露出させる工程、
を実施することによっても、共通基板上に第1の表面特性を有する領域と第2の表面特性を有する領域とを並列して形成させた基板を製造することができる。
これらの各図において、共通した符号を用いている。
1は基板の第1の表面特性を有する領域を構成する単結晶層、2は基板の第2の表面特性を有する領域を構成する単結晶層からなる中間層、3は酸化物超電導体結晶のc−軸配向領域、4は酸化物超電導体結晶のc−軸面内配列領域、5は電流の流れる方向を示す矢印である。また、図1中のa、b、cは、c−軸配向領域を構成する単結晶層のa−、b−、c−各軸の配向方向を示す矢印、a´、b´、c´は、c−軸面内配列領域を構成する単結晶層のa−、b−、c−各軸の配向方向を示す矢印である。
2 基板の第2の表特性を有する領域を構成する単結晶層からなる中間層
3 酸化物超電導体単結晶のc−軸配向領域
4 酸化物超電導体単結晶のc−軸面内配列領域
5 電流の流れる方向を示す矢印
a、b、c それぞれc−軸配向領域の結晶軸方向を示す矢印
a´、b´、c´ それぞれc−軸面内配列領域の結晶軸方向を示す矢印
Claims (11)
- 単結晶のab−面内が電流の流れる方向である酸化物超電導体の基板上の薄膜であって、該薄膜が前記基板面に垂直にc−軸配向した単結晶膜からなる複数のc−軸配向領域と、前記薄膜が前記c−軸配向領域の電流の流れる方向に垂直にc−軸配向した単結晶膜からなる複数のc−軸面内配列領域とを有し、該c−軸面内配列領域が前記c−軸配向領域に隣接し、かつ両領域の界面が、前記薄膜表面に対して垂直であり、電流の流れる方向に沿って延びていることを特徴とする高臨界電流超電導素子。
- 前記電流の流れる方向が、c−軸配向領域およびc−軸面内配列領域共にそれらを形成する単結晶膜のb−軸方向であり、かつ平行している請求項1に記載の高臨界電流超電導素子。
- 酸化物超電導体が、化学式(1)
LnBa2Cu3Ox・・・・・・・(1)
(式中、LnはY元素またはランタニド元素から選択される1種または2種以上の元素を表し、6.5<x<7.1である)で表される銅酸化物系高温超電導体である請求項1に記載の高臨界電流超電導素子。 - 前記基板が、前記酸化物超電導体結晶のc−軸が基板面に垂直に配向した酸化物超電導体単結晶膜が選択的に形成される第1の表面特性を有する領域と、前記c−軸が基板面に平行に配向した酸化物超電導体膜が選択的に形成される第2の表面特性を有する領域とを表面に並列して存在させた基板である請求項1に記載の高臨界電流超電導素子。
- 前記基板の第1の表面特性を有する領域が、前記酸化物超電導体結晶のb−軸長またはa−軸長と格子整合性のあるb−軸長またはa−軸長と、該b−軸長またはa−軸長の3倍かつ前記酸化物超電導体結晶のc−軸長よりも大きなc−軸長とを有する単結晶の該当面であり、前記第2の表面特性を有する領域が、前記酸化物超電導体結晶のc−軸長と格子整合性を有する軸とa−またはb−軸長のいずれかと格子整合性を有する軸とを有する単結晶の該当面である請求項1または4に記載の高臨界電流超電導素子。
- 前記第1の表面特性を有する単結晶表面が、K2NiF4型単結晶の(100)面であり、前記第2の表面特性を有するLn2CuO4単結晶(式中、Lnは前記定義した通りの意味を表す)の(100)面である請求項1、4または5のいずれかに記載の高臨界電流超電導素子。
- 前記基板がK2NiF4型単結晶基板または単結晶基板上にK2NiF4型単結晶層を積層した複合基板の前記第1の表面特性を有する面上に、前記第2の表面特性を有する単結晶からなる中間層を積層した基板である請求項1、4、5または6のいずれかに記載の高臨界電流超電導素子。
- 前記c−軸配向領域が前記基板の第1の表面特性を有する領域上の単結晶膜であり、前記c−軸面内配列領域が前記基板の第2の表面特性を有する領域上の単結晶膜である請求項1ないし7のいずれかに記載の高臨界電流超電導素子。
- 単結晶のab−面内が電流の流れる方向である酸化物超電導体の単結晶のb−軸長および/またはa−軸長と格子整合性がありc−軸長と格子整合性のない第1の表面特性を有する単結晶基板上に、前記酸化物超電導体単結晶のc−軸長またはc−軸長およびb−軸長と格子整合性がありa−軸長と格子整合性のない、もしくはc−軸長またはc−軸長およびa−軸長と格子整合性がありb−軸長と格子整合性のない第2の表面特性を有する単結晶膜からなる複数の中間層を、前記単結晶基板のb−軸またはa−軸方向に沿って配列する工程、
および
前記基板表面上および前記中間層表面上に前記酸化物超電導体をエピタキシャル成長させる工程、
を含み、
前記基板表面上の前記酸化物超電導体はc−軸配向領域を有し、前記中間層表面上の前記酸化物超電導体はc−軸面内配列領域を有し、
前記c−軸配向領域は、前記基板表面に対して垂直にc−軸配向した単結晶膜からなり、前記c−軸面内配列領域は、当該領域と前記c−軸配向領域との界面に対して垂直にc−軸配向し、かつ前記中間層面に対して垂直にa−軸またはb−軸が配向した単結晶膜からなることを特徴とする高臨界電流超電導素子の製造方法。 - 前記基板上に中間層を配列する工程が、前記基板上の全面に前記中間層を構成する単結晶膜を真空蒸着法によりエピタキシャル成長させる工程、得られた単結晶膜の全面にエッチングレジストを付与し、リソグラフィによりc−軸配向領域を形成する部分のエッチングレジストを除去する工程、およびc−軸配向領域を形成する部分の前記単結晶膜をエッチングして除去する工程を含む請求項9に記載の高臨界電流超電導素子の製造方法。
- 前記酸化物超電導体のエピタキシャル成長工程が、真空蒸着法または塗布法である請求項9に記載の高臨界電流超電導素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003308019A JP4571789B2 (ja) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | 高臨界電流超電導素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003308019A JP4571789B2 (ja) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | 高臨界電流超電導素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005079350A JP2005079350A (ja) | 2005-03-24 |
JP4571789B2 true JP4571789B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=34410608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003308019A Expired - Fee Related JP4571789B2 (ja) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | 高臨界電流超電導素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4571789B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012109263A (ja) * | 2012-02-08 | 2012-06-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導テープ線材の製造方法、超電導テープ線材、および超電導機器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0499078A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-31 | Komatsu Ltd | 薄膜形成方法およびこれを用いた超伝導装置の製造方法 |
JPH04154604A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-27 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導導体とその製造方法および製造装置 |
JPH04274376A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導薄膜 |
JPH0513831A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-01-22 | Toshiba Corp | 超電導素子 |
JPH0543229A (ja) * | 1991-05-13 | 1993-02-23 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導部材 |
-
2003
- 2003-08-29 JP JP2003308019A patent/JP4571789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0499078A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-31 | Komatsu Ltd | 薄膜形成方法およびこれを用いた超伝導装置の製造方法 |
JPH04154604A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-27 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導導体とその製造方法および製造装置 |
JPH04274376A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導薄膜 |
JPH0543229A (ja) * | 1991-05-13 | 1993-02-23 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導部材 |
JPH0513831A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-01-22 | Toshiba Corp | 超電導素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005079350A (ja) | 2005-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6069369A (en) | Superconducting device | |
JP4452805B2 (ja) | ビスマス系酸化物超電導薄膜及びその作製法 | |
JP2000150974A (ja) | 高温超伝導ジョセフソン接合およびその製造方法 | |
JP4523249B2 (ja) | 結晶軸の面内回転高臨界電流超伝導配線 | |
JP4571789B2 (ja) | 高臨界電流超電導素子 | |
JP3189403B2 (ja) | 超電導接合を有する素子およびその作製方法 | |
EP0422641B1 (en) | Superconductor device | |
JP2831967B2 (ja) | 超電導素子 | |
JP4572386B2 (ja) | 高品質Bi系酸化物超電導薄膜の作製法 | |
JP4818614B2 (ja) | 超電導積層体およびその製造方法、ジョセフソン接合素子、電子装置 | |
JPH01101677A (ja) | 電子装置 | |
JP3696158B2 (ja) | 超電導素子およびその製造方法 | |
JP2786827B2 (ja) | 超電導素子 | |
JP2883493B2 (ja) | 超電導素子 | |
JP2778892B2 (ja) | 超電導素子の製造方法 | |
JP2663856B2 (ja) | エッジ型ジョセフソン接合を用いる超伝導回路およびその製造方法 | |
JPH02181983A (ja) | 超伝導トンネル接合素子 | |
JPH06196762A (ja) | 酸化物超伝導体接合及びその形成方法 | |
JPH04288885A (ja) | トンネル型ジョセフソン素子 | |
JPH0983028A (ja) | 超電導素子 | |
JPH0648738A (ja) | 超伝導積層薄膜およびその製造方法 | |
JPH05251773A (ja) | ジョセフソン素子とその作製方法 | |
JPH05327047A (ja) | ジョセフソン素子およびその製造方法 | |
JPH06305892A (ja) | 酸化物超伝導体薄膜形成用基板 | |
JPH04127484A (ja) | 超電導接合 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031003 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040309 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040309 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040303 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040309 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100521 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100720 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100806 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100813 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |