JPH01110785A - 超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
超電導薄膜の製造方法Info
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- JPH01110785A JPH01110785A JP62267851A JP26785187A JPH01110785A JP H01110785 A JPH01110785 A JP H01110785A JP 62267851 A JP62267851 A JP 62267851A JP 26785187 A JP26785187 A JP 26785187A JP H01110785 A JPH01110785 A JP H01110785A
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Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、基板上に酸化物超電導薄膜材を被着した超電
導薄膜の製造方法に関し、その目的は得られた超電Ｒ薄
膜の電気的安定性を図ることにある。
導薄膜の製造方法に関し、その目的は得られた超電Ｒ薄
膜の電気的安定性を図ることにある。
（従来の技術）
従来、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導薄膜は口ｎ昇温度
Ｔｃが高いので、その応用が種々検討されている。この
ような超電導薄膜は、ＭｇＯ等の基板上に気相法、溶液
法、粉末法等によってＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電
導薄膜等の超電導薄膜材が被着され、その後、この超電
導薄膜材をレーザや電気炉中で加熱処理して超７４ ｍ
Ｆｊｔ膜にすることにより構成している。
Ｔｃが高いので、その応用が種々検討されている。この
ような超電導薄膜は、ＭｇＯ等の基板上に気相法、溶液
法、粉末法等によってＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電
導薄膜等の超電導薄膜材が被着され、その後、この超電
導薄膜材をレーザや電気炉中で加熱処理して超７４ ｍ
Ｆｊｔ膜にすることにより構成している。
（本発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、前記のように超電導薄膜上にそのまま電
気的リード線を接続して超電導薄膜の超電導特性を調べ
てみると、超電導特性が安定しないとか、ジョセフソン
効果を確認することが出来ないという問題があった。
気的リード線を接続して超電導薄膜の超電導特性を調べ
てみると、超電導特性が安定しないとか、ジョセフソン
効果を確認することが出来ないという問題があった。
本発明者は前記欠点を鋭意検討した結果、次のような原
因であることを判明した。
因であることを判明した。
基板上にたとえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄
膜材を被着させ、その後この超電導薄膜材に酸素流雰囲
気中で９００°Ｃ４時間の加熱処理を施し、前記Ｍｉ電
導薄膜材を超電導薄膜にするが、この際、前記超電導薄
膜の表面はＣｕの含有量が多く、ＹやＢａの量が少ない
非超電導薄膜になる。この非超電導薄膜の厚さは、Ｘ！
？ｔマイクロアナリシス評価（ＥＰＭＡ）および２次イ
オン１１量分析評価（ＳＤＭＳ ）により行った結果、
スパック法で作成した場合に０．４戸程度、溶液法で作
成した場合に０．１−０．４戸程度になる。
膜材を被着させ、その後この超電導薄膜材に酸素流雰囲
気中で９００°Ｃ４時間の加熱処理を施し、前記Ｍｉ電
導薄膜材を超電導薄膜にするが、この際、前記超電導薄
膜の表面はＣｕの含有量が多く、ＹやＢａの量が少ない
非超電導薄膜になる。この非超電導薄膜の厚さは、Ｘ！
？ｔマイクロアナリシス評価（ＥＰＭＡ）および２次イ
オン１１量分析評価（ＳＤＭＳ ）により行った結果、
スパック法で作成した場合に０．４戸程度、溶液法で作
成した場合に０．１−０．４戸程度になる。
（問題点を解決するための手段）
本発明は係る点に鑑みなされたもので、基板上に酸化物
超電導薄膜材を被着させた超電導薄膜の製造方法におい
て、被着された前記超電導薄膜材に加熱処理を施して前
記超電導薄膜材を超電導薄膜にし、更にその後、この超
電導薄膜の表面をエツチング除去することを特徴とする
超電導ｇＪ膜の製造方法である。
超電導薄膜材を被着させた超電導薄膜の製造方法におい
て、被着された前記超電導薄膜材に加熱処理を施して前
記超電導薄膜材を超電導薄膜にし、更にその後、この超
電導薄膜の表面をエツチング除去することを特徴とする
超電導ｇＪ膜の製造方法である。
（作用）
加熱処理によって非超電導材または欠陥超電導材となっ
た超電導薄膜の表面をエツチング除去することにより、
長期安定性に優れた超電導薄膜を提供することができる
。
た超電導薄膜の表面をエツチング除去することにより、
長期安定性に優れた超電導薄膜を提供することができる
。
（実施例１）
以下第１図に図示した実施例によって説明する。
スパック法によりＭｇＯ基板＋１１上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系酸化物超電導薄膜材（２）を２−被着した。スパ
ック条件は基板温度５００℃、ガス圧３０ｍｔｏｒｒ
、 Ａｒ１０□＝４／１の雰囲気、高周波電力２００−
とした。このようにして形成された超電導薄膜材（２）
は、アモルファス伏でＹ：ｆｌａ：Ｃｕ ＝１：２：３
のものであった。次に前記超電Ｒ″ｉｉｉｉｉｉ膜材酸
素流雰囲気中で９００℃、２時間保持し、その後、２０
℃／ｗｉｎで５５０℃まで降温し、さらに９時間保持し
て２℃／ｍｉｎで常温まで戻し、前記超電導薄膜材（２
）を超電Ｒ薄膜（３）にした。
−０系酸化物超電導薄膜材（２）を２−被着した。スパ
ック条件は基板温度５００℃、ガス圧３０ｍｔｏｒｒ
、 Ａｒ１０□＝４／１の雰囲気、高周波電力２００−
とした。このようにして形成された超電導薄膜材（２）
は、アモルファス伏でＹ：ｆｌａ：Ｃｕ ＝１：２：３
のものであった。次に前記超電Ｒ″ｉｉｉｉｉｉ膜材酸
素流雰囲気中で９００℃、２時間保持し、その後、２０
℃／ｗｉｎで５５０℃まで降温し、さらに９時間保持し
て２℃／ｍｉｎで常温まで戻し、前記超電導薄膜材（２
）を超電Ｒ薄膜（３）にした。
次にＲｒＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）によって０．４戸厚さだけ超電導ｖＲ膜（３）の表
面をエツチング除去した（エツチングガスとして酸素を
使用した）。
ｇ）によって０．４戸厚さだけ超電導ｖＲ膜（３）の表
面をエツチング除去した（エツチングガスとして酸素を
使用した）。
次に超電導薄膜（３）の表面に蒸着法によりＡｕ電極（
４）を形成し、４端子法により臨界温度Ｔｃおよび臨界
電流Ｊｃの測定を行った。この結果Ｔｃは９０″に％Ｊ
Ｃは約４００ＯＡ／ｃｄであった。また液体窒素内の繰
り返し実験（ＬＮ２中測定、その後大気中で１時間保持
−これを５回／日で行う）によっても超電導薄膜の超電
導特性劣化を生じなかった。
４）を形成し、４端子法により臨界温度Ｔｃおよび臨界
電流Ｊｃの測定を行った。この結果Ｔｃは９０″に％Ｊ
Ｃは約４００ＯＡ／ｃｄであった。また液体窒素内の繰
り返し実験（ＬＮ２中測定、その後大気中で１時間保持
−これを５回／日で行う）によっても超電導薄膜の超電
導特性劣化を生じなかった。
（比較例１）
実施例１のエツチング除去を行なわない以外は全て同一
条件にて超電導薄膜を作成し、臨界温度塵Ｔｃおよび臨
界電流Ｊｃの測定を行った。この結果、Ｔｃが８６″に
、Ｊｃが２ＯＡ／ａｎ！と悪いものであった。また実施
例１と同様な液体窒素内の繰り返し実験を行った結果、
２回目から超電導薄膜の白変色が見られ、さらに臨界電
流に近い電流を連続通流すると、超電導特性が失ってし
まう欠点があった。
条件にて超電導薄膜を作成し、臨界温度塵Ｔｃおよび臨
界電流Ｊｃの測定を行った。この結果、Ｔｃが８６″に
、Ｊｃが２ＯＡ／ａｎ！と悪いものであった。また実施
例１と同様な液体窒素内の繰り返し実験を行った結果、
２回目から超電導薄膜の白変色が見られ、さらに臨界電
流に近い電流を連続通流すると、超電導特性が失ってし
まう欠点があった。
（実施例２）
第２図に示すように、実施例１で作成した超電導薄膜（
３）の上に５ｒＴｉ０３による絶縁層（５）をスパッタ
によって０．０１戸被着させ、次にその上に更にスパッ
タ法により超電導薄膜（６）を形成して、超電導薄膜（
３）と超電導薄膜（６）との間にジョセフソン効果が認
められた。しかしながら比較例１による超電導薄膜（３
）の上に同様にして絶縁層（５）および超電導薄膜（６
）を形成した場合はジョセフソン効果が認められなかっ
た。
３）の上に５ｒＴｉ０３による絶縁層（５）をスパッタ
によって０．０１戸被着させ、次にその上に更にスパッ
タ法により超電導薄膜（６）を形成して、超電導薄膜（
３）と超電導薄膜（６）との間にジョセフソン効果が認
められた。しかしながら比較例１による超電導薄膜（３
）の上に同様にして絶縁層（５）および超電導薄膜（６
）を形成した場合はジョセフソン効果が認められなかっ
た。
（実施例３）
スパッタ法による超電導薄膜材の形成の替わりに硝酸塩
溶液法によって超電導薄膜材を１００戸厚形成し、更に
ＲｒＥ法によって０．２−だけ超電導薄膜をエツチング
除去したものと、しないものとの臨界温度塵Ｔｃおよび
臨界電流Ｊｃの測定を行った。
溶液法によって超電導薄膜材を１００戸厚形成し、更に
ＲｒＥ法によって０．２−だけ超電導薄膜をエツチング
除去したものと、しないものとの臨界温度塵Ｔｃおよび
臨界電流Ｊｃの測定を行った。
なおこれ以外は全て実施例１と同様にして行った。
この結果、両者において初期の超電導特性があまり変わ
らなかったが、表面層をエツチング除去しなかったもの
は、液体窒素内の繰り返し実験において表面の白変色比
が見られ超電導特性が劣化していった。また実施例２と
同様にしてこの超電導薄膜（３）の上に絶縁層（５）、
超電導薄膜（６Ｆを形成してジョセフソン効果を確認し
ようとしたが、超電導薄膜（３）の表面をエツチング除
去しないものは、ジョセフソン効果を確認することがで
きなかった。
らなかったが、表面層をエツチング除去しなかったもの
は、液体窒素内の繰り返し実験において表面の白変色比
が見られ超電導特性が劣化していった。また実施例２と
同様にしてこの超電導薄膜（３）の上に絶縁層（５）、
超電導薄膜（６Ｆを形成してジョセフソン効果を確認し
ようとしたが、超電導薄膜（３）の表面をエツチング除
去しないものは、ジョセフソン効果を確認することがで
きなかった。
なお、ジョセフソン素子回路のような多層構造の超電導
薄膜を形成する場合にも超電導薄膜の表面を除去するこ
とによって、その膜の長期安定性かえられることを確認
した。
薄膜を形成する場合にも超電導薄膜の表面を除去するこ
とによって、その膜の長期安定性かえられることを確認
した。
（発明の効果）
本発明は以上詳述したように、基板上に酸化物超電Ｒ薄
膜材を被着させ、その後前記超電導薄膜材に加熱処理を
施して前記超電導薄膜材を超電導薄膜にし、更にその後
前記超電導薄膜Ｅに電気的リード線を接続する超電導薄
膜との電気的接続方法において、加熱処理後の超電導薄
膜の表面をエンチング除去した後、電気的リード線を接
続することを特徴とする超電導ｇｉ膜との電気的接続方
法である。従って長期にわたって超電導薄膜の安定性を
図ることができる優れた効果がある。
膜材を被着させ、その後前記超電導薄膜材に加熱処理を
施して前記超電導薄膜材を超電導薄膜にし、更にその後
前記超電導薄膜Ｅに電気的リード線を接続する超電導薄
膜との電気的接続方法において、加熱処理後の超電導薄
膜の表面をエンチング除去した後、電気的リード線を接
続することを特徴とする超電導ｇｉ膜との電気的接続方
法である。従って長期にわたって超電導薄膜の安定性を
図ることができる優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例によって構成された製品の断
面図、第２図は本発明の他の実施例によって構成された
製品の断面図である。 ＋１）は基板 （２）は超電導薄膜材 （３）は超電導薄膜 （４）は電極 （５）は絶縁体 （６）は超電導薄膜 （７）は電極 特許出願人 古河電気工業株式会社
面図、第２図は本発明の他の実施例によって構成された
製品の断面図である。 ＋１）は基板 （２）は超電導薄膜材 （３）は超電導薄膜 （４）は電極 （５）は絶縁体 （６）は超電導薄膜 （７）は電極 特許出願人 古河電気工業株式会社
Claims (4)
- （１）基板上に酸化物超電導薄膜材を被着させた超電導
薄膜の製造方法において、被着された前記超電導薄膜材
に加熱処理を施して前記超電導薄膜材を超電導薄膜にし
、更にその後、この超電導薄膜の表面をエッチング除去
することを特徴とする超電導薄膜の製造方法。 - （２）酸化物超電導薄膜材の被着は、気相法、溶液法、
粉末法のいづれかであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の超電導薄膜の製造方法。 - （３）エッチング除去は、ドライエッチングによって行
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の超電導薄膜の製造方法。 - （４）酸化物超電導薄膜材は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸
化物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれか１つの項に記載の超電導薄膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62267851A JPH01110785A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62267851A JPH01110785A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110785A true JPH01110785A (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=17450511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62267851A Pending JPH01110785A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01110785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1295304A1 (en) | 2000-05-05 | 2003-03-26 | Enermet Oy | Current transformer for measurement of alternating current |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62267851A patent/JPH01110785A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1295304A1 (en) | 2000-05-05 | 2003-03-26 | Enermet Oy | Current transformer for measurement of alternating current |
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