JPH01164725A - 電子デバイス用酸化物超電導薄膜 - Google Patents
電子デバイス用酸化物超電導薄膜Info
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- JPH01164725A JPH01164725A JP62321720A JP32172087A JPH01164725A JP H01164725 A JPH01164725 A JP H01164725A JP 62321720 A JP62321720 A JP 62321720A JP 32172087 A JP32172087 A JP 32172087A JP H01164725 A JPH01164725 A JP H01164725A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、酸化物超電導体を用いた薄膜材料に係り、特
に電子デバイス用酸化物超電導薄膜に関する。
に電子デバイス用酸化物超電導薄膜に関する。
（従来の技術）
近年、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｌ−０系の層状ペロブスカイト型
の酸化物が高い臨界温度を有する可能性のあることが発
表されて以来、各所で酸化物超電導体の研究が行われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ６４、１８９−１９３（１９８６））。その中で
もＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有する
欠陥ペロブスカイト型（ＬｎＢａ２ＣＵ３ ０７−．５
型）（δは酸素欠陥を表わし通常１以下、［ｎは、Ｙ、
Ｌａ、 ５ｃＸＮｄ、 Ｐｍ、 Ｓｍ、Ｅｕ。
の酸化物が高い臨界温度を有する可能性のあることが発
表されて以来、各所で酸化物超電導体の研究が行われて
いる（Ｚ、Ｐｈｙｓ、Ｂ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔ
ｔｅｒ６４、１８９−１９３（１９８６））。その中で
もＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系で代表される酸素欠陥を有する
欠陥ペロブスカイト型（ＬｎＢａ２ＣＵ３ ０７−．５
型）（δは酸素欠陥を表わし通常１以下、［ｎは、Ｙ、
Ｌａ、 ５ｃＸＮｄ、 Ｐｍ、 Ｓｍ、Ｅｕ。
Ｇｄ１Ｄｙ、■０、Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂおよび［Ｕか
ら選ハした少なくとも１種の元素、Ｂａの一部はＳｒ等
で置換可能）の酸化物超電導体は、臨界温度が９０に以
上と液体窒素以上の高い温度を示すため非常に有望な材
Ｉ＋として注目されている（ Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、 Ｌ
ｅｔｔ、Ｖｏｌ、５８ＮＯ４９，９０８−９１０）。
ら選ハした少なくとも１種の元素、Ｂａの一部はＳｒ等
で置換可能）の酸化物超電導体は、臨界温度が９０に以
上と液体窒素以上の高い温度を示すため非常に有望な材
Ｉ＋として注目されている（ Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、 Ｌ
ｅｔｔ、Ｖｏｌ、５８ＮＯ４９，９０８−９１０）。
この酸化物超電導体を用いて、膜厚１μｍ程度以下の電
子デバイス用酸化物超電導薄膜を作成する一手法として
、従来からスパッタ法が用いられている。そして、スパ
ッタ法により酸化物超電導体の薄膜を作成する場合、基
板温度が３００〜５００℃以上になると各元素の再蒸発
、付着確率の変化等により膜成分中のＢａおよびＣｕが
ターゲット成分よりかなり低くなるため、ターゲット材
料としては一般式ＹＢａ５Ｃｕ５０ｘあるいはＹＢａ２
Ｃｕ３Ｏｘ等で表され焼結密度が概ね７５％以下である
物質が用いられている。
子デバイス用酸化物超電導薄膜を作成する一手法として
、従来からスパッタ法が用いられている。そして、スパ
ッタ法により酸化物超電導体の薄膜を作成する場合、基
板温度が３００〜５００℃以上になると各元素の再蒸発
、付着確率の変化等により膜成分中のＢａおよびＣｕが
ターゲット成分よりかなり低くなるため、ターゲット材
料としては一般式ＹＢａ５Ｃｕ５０ｘあるいはＹＢａ２
Ｃｕ３Ｏｘ等で表され焼結密度が概ね７５％以下である
物質が用いられている。
しかしながら、これらのターゲット材料を用いたスパッ
タ法により得られる酸化物超電導薄膜は、ターゲットの
焼結密度が不充分でピンホール等を生じるため高い臨界
電流密度を得ることが困難であり、また用途によっては
超電導転移温度幅が大きすぎるという問題があった。
タ法により得られる酸化物超電導薄膜は、ターゲットの
焼結密度が不充分でピンホール等を生じるため高い臨界
電流密度を得ることが困難であり、また用途によっては
超電導転移温度幅が大きすぎるという問題があった。
（発明が解決しようとする問題点）
このように、従来のスパッタ法により得られていた酸化
物超電導体薄膜は、焼結密度が不充分であるため高い臨
界電流密度を得ることが困難であり、また用途によって
は超電導転移温度幅が大きすぎるという問題があった。
物超電導体薄膜は、焼結密度が不充分であるため高い臨
界電流密度を得ることが困難であり、また用途によって
は超電導転移温度幅が大きすぎるという問題があった。
本発明はかかる従来の難点を解決すべくなされたもので
、高い臨界電流密度を得ることができ、かつ超電導転移
湿度幅が小さい電子デバイス用酸化物超電導薄膜を提供
することを目的としている。
、高い臨界電流密度を得ることができ、かつ超電導転移
湿度幅が小さい電子デバイス用酸化物超電導薄膜を提供
することを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
すなわち、本発明の電子デバイス用酸化物超電導薄膜は
、一般式 ％式％ （Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｈは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素、δは酸素欠陥を表わし通常１以下） で表されるペロブスカイト型の酸化物超電導体からなる
薄膜であって、この薄膜が、焼結密度８０％以上のＬｎ
−Ｈ−Ｃｕ−０（Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なく
とも１種の元素、■は２価のアルカリ土類金属から選ば
れた少なくとも１種の元素）系超電導物質をターゲット
材料として用いたスパッタ法により作成されてなること
を特徴としている。
、一般式 ％式％ （Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｈは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素、δは酸素欠陥を表わし通常１以下） で表されるペロブスカイト型の酸化物超電導体からなる
薄膜であって、この薄膜が、焼結密度８０％以上のＬｎ
−Ｈ−Ｃｕ−０（Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なく
とも１種の元素、■は２価のアルカリ土類金属から選ば
れた少なくとも１種の元素）系超電導物質をターゲット
材料として用いたスパッタ法により作成されてなること
を特徴としている。
本発明に用いるターゲット材料には各種の酸化物超電導
体を用いることができるが、臨界温度の高い、希土類元
素含有のペロブスカイト型の酸化物超電導体を用いた場
合に特に実用的効果が大きい。
体を用いることができるが、臨界温度の高い、希土類元
素含有のペロブスカイト型の酸化物超電導体を用いた場
合に特に実用的効果が大きい。
上記の希土類元素を含有しペロブスカイト型構造を有す
る酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるものであ
ればよく、ＬｎＢａ２Ｃｕ３０７−δ系！（Ｑは酸素欠
陥を表し通常１以下の数、Ｌｎは、Ｙ、しａ、 Ｃｅ
、 Ｐｒ、 Ｓｃ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｐｍ
、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、 Ｈｏ、Ｅｒ、
Ｔｍ、 Ｙｂおよび［Ｕから選ばれた少なくとも１種の
元素、Ｂａの一部はＳｒ等で置換可能）等の酸素欠陥を
有する欠陥ペロブスカイト型、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系
等の層状ペロブスカイト型等の広義にペロブスカイト型
を有する酸化物が例示される。また希土類元素も広義の
定義とし、Ｓ（ＹおよびＬａ系を含むものとする。代表
的な系としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のはかに、ＹをＥｕ
、 Ｄｙ、 Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌｕ等
の希土類で置換した系、５ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、５ｒ
−Ｌａ−Ｃｕ−０系、さらにＳｒをＢａ、 Ｃａで置換
した系等が挙げられる。
る酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるものであ
ればよく、ＬｎＢａ２Ｃｕ３０７−δ系！（Ｑは酸素欠
陥を表し通常１以下の数、Ｌｎは、Ｙ、しａ、 Ｃｅ
、 Ｐｒ、 Ｓｃ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｐｍ
、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、 Ｈｏ、Ｅｒ、
Ｔｍ、 Ｙｂおよび［Ｕから選ばれた少なくとも１種の
元素、Ｂａの一部はＳｒ等で置換可能）等の酸素欠陥を
有する欠陥ペロブスカイト型、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０系
等の層状ペロブスカイト型等の広義にペロブスカイト型
を有する酸化物が例示される。また希土類元素も広義の
定義とし、Ｓ（ＹおよびＬａ系を含むものとする。代表
的な系としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のはかに、ＹをＥｕ
、 Ｄｙ、 Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌｕ等
の希土類で置換した系、５ｃ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、５ｒ
−Ｌａ−Ｃｕ−０系、さらにＳｒをＢａ、 Ｃａで置換
した系等が挙げられる。
上記酸化物超電導体からなり、焼結密度が８０％以上で
あるターゲット材料は、たとえば次ぎのような方法で製
造可能である。
あるターゲット材料は、たとえば次ぎのような方法で製
造可能である。
まず、Ｙ、 Ｂａ、 Ｃｕ等のペロブスカイト型酸化物
超電導体の構成元素を、分散媒としてメタノール、エタ
ノール、プロパツール、アセトン等を用いた湿式混合法
、あるいは乾式混合法により充分混合する。
超電導体の構成元素を、分散媒としてメタノール、エタ
ノール、プロパツール、アセトン等を用いた湿式混合法
、あるいは乾式混合法により充分混合する。
混合の際には、Ｙ２Ｏ３、ＣｕＯ等の酸化物を原料とし
て用いることができる。また、これらの酸化物のほかに
、焼成後酸化物に転化する炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等
の化合物を用いてもよい。さらには、共沈法等で得たシ
ュウ酸塩等を用いてもよい。ペロブスカイト型酸化物超
電導体を構成する元素は、基本的に化学量論比の組成と
なるように混合するが、多少製造条件等との関係でずれ
ていても差支えない。たとえば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
ではＹ １ ｍｏｌに対しＢａ ２ ｍｏｌｌＣｕ ３
ｍｏｌが標準組成であるが、実用上はＹ １ ｎ１ｏ
ｌに対して、Ｂａ ２±０．６ｍｏｌ、Ｃｕ ３± ０
．２ ｍｏｌ程度のずれは問題ない。
て用いることができる。また、これらの酸化物のほかに
、焼成後酸化物に転化する炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等
の化合物を用いてもよい。さらには、共沈法等で得たシ
ュウ酸塩等を用いてもよい。ペロブスカイト型酸化物超
電導体を構成する元素は、基本的に化学量論比の組成と
なるように混合するが、多少製造条件等との関係でずれ
ていても差支えない。たとえば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
ではＹ １ ｍｏｌに対しＢａ ２ ｍｏｌｌＣｕ ３
ｍｏｌが標準組成であるが、実用上はＹ １ ｎ１ｏ
ｌに対して、Ｂａ ２±０．６ｍｏｌ、Ｃｕ ３± ０
．２ ｍｏｌ程度のずれは問題ない。
ただし、本発明においては、得られる酸化物超電導薄膜
の組成とターゲット材料の組成とはほぼ同一であるため
、ターゲット材料は 一般式 ＬｎＨ８ＣｕｂＯ６ （Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｈは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素、０．９０≦ａ≦１．２５．１．９０≦ｂ≦
２５０．３．００≦Ｃ≦４．５０ ）で表されるものを
用いることが好ましい。また、各原料の平均粒径は、焼
結密度を向上させるため、０５０〜１．８０μｍである
ことが好ましい。 〔前述の原料を混合した後所望の
形状に成形し、必要に応じて４００〜５００℃で熱処理
して有機成分を熱分解した後、８５０〜９８０℃で焼成
する。焼成は充分な酸素が供給できるような酸素含有雰
囲気中で行うことが好ましい。
の組成とターゲット材料の組成とはほぼ同一であるため
、ターゲット材料は 一般式 ＬｎＨ８ＣｕｂＯ６ （Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｈは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素、０．９０≦ａ≦１．２５．１．９０≦ｂ≦
２５０．３．００≦Ｃ≦４．５０ ）で表されるものを
用いることが好ましい。また、各原料の平均粒径は、焼
結密度を向上させるため、０５０〜１．８０μｍである
ことが好ましい。 〔前述の原料を混合した後所望の
形状に成形し、必要に応じて４００〜５００℃で熱処理
して有機成分を熱分解した後、８５０〜９８０℃で焼成
する。焼成は充分な酸素が供給できるような酸素含有雰
囲気中で行うことが好ましい。
このようにして得られたターゲット材料は、酸素欠陥δ
を有する酸素欠陥型ペロブスカイト構造（ＬｎＨ２Ｃｕ
３０７−６ （δは通常１以下））の酸化物超電導体で
あって、結密度は８０％以上となる。
を有する酸素欠陥型ペロブスカイト構造（ＬｎＨ２Ｃｕ
３０７−６ （δは通常１以下））の酸化物超電導体で
あって、結密度は８０％以上となる。
焼結密度が８０％未満だと酸化物超電導体薄膜の焼結密
度が低下するとともにターゲット材料と酸化物超電導体
薄膜との組成ずれが大きくなるため好ましくない。特に
好ましい焼結密度は８５〜９７％である。
度が低下するとともにターゲット材料と酸化物超電導体
薄膜との組成ずれが大きくなるため好ましくない。特に
好ましい焼結密度は８５〜９７％である。
なお、Ｂａの一部または全部を５ｒＳＣａの少なくとも
１種で置換することもでき、ざらにＣｕの一部をＴｉ、
Ｖ、 Ｃｒ、 ＨｎｌＦｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｚ
ｎ等で置換することもできる。この置換量は、超電導特
性を低下させない程度の範囲で適宜設定可能であるが、
あまりに多量の置換は超電導特性を低下させてしまうの
で３０ｍｏ １％以下、さらに実用上は２０ｍｏ １％
以下程度までとする。
１種で置換することもでき、ざらにＣｕの一部をＴｉ、
Ｖ、 Ｃｒ、 ＨｎｌＦｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｚ
ｎ等で置換することもできる。この置換量は、超電導特
性を低下させない程度の範囲で適宜設定可能であるが、
あまりに多量の置換は超電導特性を低下させてしまうの
で３０ｍｏ １％以下、さらに実用上は２０ｍｏ １％
以下程度までとする。
本発明の電子デバイス用酸化物超電導薄膜は、ターゲッ
ト材料として上述の酸化物超電導体を、また反応ガスと
駿て５０〜１００ｍｏ１％のアルゴン（Ａｒ、）と００
〜５０ｍｏ１％の酸素（０２）からなる混合気体を用い
、反応圧０１〜２０Ｐａで、マグネトロンスパッタを行
うことにより得ることができる。あるいは、イオンビー
ムスパッタによっても得ることができる。このとき用い
る基板は、膜と基板との反応、および熱膨脹率の差から
くるクラックの発生を防止するため、チタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉ０３）、マグネシア（Ｈ！１１０）
、イツトリア固溶安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等を用い
ることが好ましい。本発明においては、基板温度に基因
する膜組成の変化は極く僅かであるので、基板温度は如
何なる温度であってもよい。ただし、基板の温度を７０
０℃程度以上にして作成する場合は、膜作成後酸素含有
雰囲気中で酸素導入のための熱処理を行うことが好まし
い。
ト材料として上述の酸化物超電導体を、また反応ガスと
駿て５０〜１００ｍｏ１％のアルゴン（Ａｒ、）と００
〜５０ｍｏ１％の酸素（０２）からなる混合気体を用い
、反応圧０１〜２０Ｐａで、マグネトロンスパッタを行
うことにより得ることができる。あるいは、イオンビー
ムスパッタによっても得ることができる。このとき用い
る基板は、膜と基板との反応、および熱膨脹率の差から
くるクラックの発生を防止するため、チタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉ０３）、マグネシア（Ｈ！１１０）
、イツトリア固溶安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等を用い
ることが好ましい。本発明においては、基板温度に基因
する膜組成の変化は極く僅かであるので、基板温度は如
何なる温度であってもよい。ただし、基板の温度を７０
０℃程度以上にして作成する場合は、膜作成後酸素含有
雰囲気中で酸素導入のための熱処理を行うことが好まし
い。
このようにして得られた酸化物超電導体薄膜は、ターゲ
ット材料とほぼ同じ組成の酸化物超電導体であって、焼
結密度が高くピンホールもほとんど無いため、１０”
Ａ／ｃｒ１以上という高い臨界電流密度を得ることが
できる。また、超電導転移温度幅も１に以下となり、超
電導転移特性も向上する。
ット材料とほぼ同じ組成の酸化物超電導体であって、焼
結密度が高くピンホールもほとんど無いため、１０”
Ａ／ｃｒ１以上という高い臨界電流密度を得ることが
できる。また、超電導転移温度幅も１に以下となり、超
電導転移特性も向上する。
（作 用）
本発明の電子デバイス用酸化物超電導薄膜は、焼結密度
が高くピンホールもほとんど無いため、高い臨界電流密
度を得ることができるとともに、超電導転移特性も向上
する。
が高くピンホールもほとんど無いため、高い臨界電流密
度を得ることができるとともに、超電導転移特性も向上
する。
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
まず、ターゲット材料の出発原料として、Ｙ２Ｏ３粉末
１６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．８ｍｏ １％
、ＣｕＯ粉末５０．７ｍｏ１％を用い、例えばジルコニ
アボールと共にモノボッ１へに入れ、湿式粉砕を行った
後、脱水乾燥を施し、加熱処理して仮焼しく８５０℃〜
９００℃、２４ｈ ） 、更に再度モノポットに入れて
湿式粉砕を行い、脱水乾燥を施し粒径〜１μｍの粉末（
超電導体）を得る。粉砕混合は上記例に限定されるもの
ではなく、通常の方法を用いることができる。
１６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．８ｍｏ １％
、ＣｕＯ粉末５０．７ｍｏ１％を用い、例えばジルコニ
アボールと共にモノボッ１へに入れ、湿式粉砕を行った
後、脱水乾燥を施し、加熱処理して仮焼しく８５０℃〜
９００℃、２４ｈ ） 、更に再度モノポットに入れて
湿式粉砕を行い、脱水乾燥を施し粒径〜１μｍの粉末（
超電導体）を得る。粉砕混合は上記例に限定されるもの
ではなく、通常の方法を用いることができる。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコール−１０−
’ を加えて造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒
物を金型に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃｎ！の圧力下
で加圧し、直径１５４ｍｍ、厚さ６．５＋ｎｍの円盤状
に金型成形した。この後、酸素含有雰囲気中９４０℃で
５０時間焼成１．Ｔ・ Ｙｌ、０”” ２．０２°１３
０４° ６．７０で表される酸化物超電導体からなり焼
結密度が９０％であるターゲット材料を得た。
’ を加えて造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒
物を金型に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃｎ！の圧力下
で加圧し、直径１５４ｍｍ、厚さ６．５＋ｎｍの円盤状
に金型成形した。この後、酸素含有雰囲気中９４０℃で
５０時間焼成１．Ｔ・ Ｙｌ、０”” ２．０２°１３
０４° ６．７０で表される酸化物超電導体からなり焼
結密度が９０％であるターゲット材料を得た。
このターゲット材料と、反応ガスとして９５ｎ＋ｏ １
％のアルゴンと５ｍ０１％の酸素からなる混合気体と、
５ｒＴｉＯからなる１０Ｘ １０Ｘ １ｍｍの基板とを
用い、基板温度２５℃、反応圧５Ｐａで基板上に高周波
マグネトロンスパッタにより厚さ１．０μｍの酸化物超
電導体薄膜を作成した。しかる後、酸素含有雰囲気中９
００℃で１時間熱処理して、酸化物超電導体の酸素空席
に酸素を導入して超電導特性を向上させた。
％のアルゴンと５ｍ０１％の酸素からなる混合気体と、
５ｒＴｉＯからなる１０Ｘ １０Ｘ １ｍｍの基板とを
用い、基板温度２５℃、反応圧５Ｐａで基板上に高周波
マグネトロンスパッタにより厚さ１．０μｍの酸化物超
電導体薄膜を作成した。しかる後、酸素含有雰囲気中９
００℃で１時間熱処理して、酸化物超電導体の酸素空席
に酸素を導入して超電導特性を向上させた。
このようにして得られた酸化物超電導体薄膜の組成はＹ
ｌ、０”” ２．０Ｃｕ３．０” ０６．７０５で表さ
れ、臨界温度は９０Ｋ 、７７Ｋにおける臨界電流密度
は１０５八／ｃｄ１超電導転移温度幅は１にであった。
ｌ、０”” ２．０Ｃｕ３．０” ０６．７０５で表さ
れ、臨界温度は９０Ｋ 、７７Ｋにおける臨界電流密度
は１０５八／ｃｄ１超電導転移温度幅は１にであった。
１１ 一
実施例２
まず、ターゲット材料の出発原料として、Ｙ２Ｏ３粉末
１６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．９ｍｏ１％、
ＣｕＯ粉末５１．０ｍｏ１％を用い、実施例１と同様の
方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た。
１６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．９ｍｏ１％、
ＣｕＯ粉末５１．０ｍｏ１％を用い、実施例１と同様の
方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコールを加えて
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃｌの圧力下で加圧し、
直径１５４ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの円盤状に金型成形し
た。この後、酸素含有雰囲気中９４０℃で７０時間焼成
して、Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏで１．０
２．０３ ３．０５− ６．８表される酸化物超電
導体からなり焼結密度が９５％であるターゲット材料を
得た。
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃｌの圧力下で加圧し、
直径１５４ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの円盤状に金型成形し
た。この後、酸素含有雰囲気中９４０℃で７０時間焼成
して、Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏで１．０
２．０３ ３．０５− ６．８表される酸化物超電
導体からなり焼結密度が９５％であるターゲット材料を
得た。
このターゲット材料を用い、基板温度を７００℃とした
以外は、実施例１と同様にして、酸素導入のための熱処
理は行わずに酸化物超電導体薄膜を作成した。
以外は、実施例１と同様にして、酸素導入のための熱処
理は行わずに酸化物超電導体薄膜を作成した。
このようにして得られた酸化物超電導体薄膜の組成はＹ
ｌ、０Ｂ８２．０” ３．０２０６．８で表され、臨界
温度は９．５Ｋ 、 ７７Ｋにおける臨界電流密度は５
Ｘ１０６Ａ／ｃｉ、超電導転移温度幅は０．５にであっ
た。
ｌ、０Ｂ８２．０” ３．０２０６．８で表され、臨界
温度は９．５Ｋ 、 ７７Ｋにおける臨界電流密度は５
Ｘ１０６Ａ／ｃｉ、超電導転移温度幅は０．５にであっ
た。
比較例１
まず、ターゲット材料の出発原料として、Ｙ Ｏ粉末１
６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．５ｍｏ １％、
ＣｕＯ粉末５０．５ｍｏ １％を用い、実施例１と同様
の方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た
。
６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．５ｍｏ １％、
ＣｕＯ粉末５０．５ｍｏ １％を用い、実施例１と同様
の方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た
。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコールを加えて
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃＪの圧力下で加圧し、
直径１５４ｍｍ、厚さ６．５ｍｍの円盤状に金型成形し
た。この後、酸素含有雰囲気中９３０℃で３０時間焼成
して、Ｙｌ、０” ２．０” ３．０１０６．７で表さ
れる酸化物超電導体からなり焼結密度が７５％であるタ
ーゲット材料を得た。
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ ／ ｃＪの圧力下で加圧し、
直径１５４ｍｍ、厚さ６．５ｍｍの円盤状に金型成形し
た。この後、酸素含有雰囲気中９３０℃で３０時間焼成
して、Ｙｌ、０” ２．０” ３．０１０６．７で表さ
れる酸化物超電導体からなり焼結密度が７５％であるタ
ーゲット材料を得た。
このターゲット材料と、反応ガスとして１５ｍｏ１％の
アルゴンと８５ｍｏ１％の酸素からなる混合気体と、Ｓ
ｒＴｉＯ３からなる１０ｘ １０ｘ １ｍｍの基板を用
い、基板温度４５°Ｃ１反応圧７Ｐａで基板上に高周波
マグネトロンスパッタにより酸化物超電導体薄膜を作成
した。しかる後、酸素含有雰囲気中９００℃で１時間熱
処理して、酸化物超電導体の酸素空席に酸素を導入して
超電導特性を向上させた。
アルゴンと８５ｍｏ１％の酸素からなる混合気体と、Ｓ
ｒＴｉＯ３からなる１０ｘ １０ｘ １ｍｍの基板を用
い、基板温度４５°Ｃ１反応圧７Ｐａで基板上に高周波
マグネトロンスパッタにより酸化物超電導体薄膜を作成
した。しかる後、酸素含有雰囲気中９００℃で１時間熱
処理して、酸化物超電導体の酸素空席に酸素を導入して
超電導特性を向上させた。
このようにして得た酸化物超電導体薄膜の組成はＹｌ、
０Ｂａ１．８０ ” ３．０１０６．６５表され、臨界
温度は６５Ｋ 、７７Ｋにおける臨界電流密度は１０３
Ａ／ ｃｍ 、超電導転移温度幅は４．５にであった。
０Ｂａ１．８０ ” ３．０１０６．６５表され、臨界
温度は６５Ｋ 、７７Ｋにおける臨界電流密度は１０３
Ａ／ ｃｍ 、超電導転移温度幅は４．５にであった。
比較例２
まず、ターゲット材料の出発原料として、Ｙ Ｏ粉末１
６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．５ｍｏ１％、Ｃ
ｕＯ粉末５０．７１１１０１％を用い、実施例１と同様
の方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た
。
６．７ｍｏ１％、ＢａＣＯ３粉末３３．５ｍｏ１％、Ｃ
ｕＯ粉末５０．７１１１０１％を用い、実施例１と同様
の方法により、粒径〜１μｍの粉末（超電導体）を得た
。
次いで、前記原料粉末にポリビニルアルコールを加えて
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ／ ｃｌの圧力下で加圧し、直
径１５４ｍｍ、厚さ６．７ｍｍの円盤状に金型成形した
。この後、酸素含有雰囲気中９３０℃で２０時間焼成し
て、Ｙｌ、０Ｂａ２．０Ｃｕ３．０２０６．５で表され
る酸化物超電導体からなり焼結密度が６０％であるター
ゲット材料を得た。
造粒して造粒物を調整した。続いて前記各造粒物を金型
に充填し、１０００ｋｇ／ ｃｌの圧力下で加圧し、直
径１５４ｍｍ、厚さ６．７ｍｍの円盤状に金型成形した
。この後、酸素含有雰囲気中９３０℃で２０時間焼成し
て、Ｙｌ、０Ｂａ２．０Ｃｕ３．０２０６．５で表され
る酸化物超電導体からなり焼結密度が６０％であるター
ゲット材料を得た。
このターゲット材料と、反応ガスとして８０ｍｏ ｌχ
のアルゴンと２０ｍｏ １％の酸素からなる混合気体と
、５ｒＴｉ０３からなる１０ｘ １０ｘ １ｍｍの基板
を用い、基板温度４５℃、反応圧７Ｐａで基板上に高周
波マグネトロンスパッタにより厚さ１．０μｍの酸化物
超電導体薄膜を作成した。しかる後、酸素含有雰囲気中
９００℃で１時間熱処理して、酸化物超電導体の酸素空
席に酸素を導入して超電導特性を向上させた。
のアルゴンと２０ｍｏ １％の酸素からなる混合気体と
、５ｒＴｉ０３からなる１０ｘ １０ｘ １ｍｍの基板
を用い、基板温度４５℃、反応圧７Ｐａで基板上に高周
波マグネトロンスパッタにより厚さ１．０μｍの酸化物
超電導体薄膜を作成した。しかる後、酸素含有雰囲気中
９００℃で１時間熱処理して、酸化物超電導体の酸素空
席に酸素を導入して超電導特性を向上させた。
このようにして得た酸化物超電導体薄膜の組成はＹｌ、
０Ｂａ１．７５ Ｃｕ２．８０６．５テ表され、臨界温
度は５０Ｋ 、 ７７Ｋにおける臨界電流密度は１０２
Ａ／ｃｉ、超電導転移温度幅は１０．ＯＫであった。
０Ｂａ１．７５ Ｃｕ２．８０６．５テ表され、臨界温
度は５０Ｋ 、 ７７Ｋにおける臨界電流密度は１０２
Ａ／ｃｉ、超電導転移温度幅は１０．ＯＫであった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の電子デバイス用酸化物超
電導薄膜は、高い臨界電流密度を得ることができ、また
超電導転移温度幅も小さい。
電導薄膜は、高い臨界電流密度を得ることができ、また
超電導転移温度幅も小さい。
したがって、酸化物超電導体を用いた薄膜材料の用途を
広げることが可能となる。
広げることが可能となる。
さらに、製造時においては、基板温度に基因するターゲ
ット月利と膜との組成ずれもほとんど無いため、製造条
件の管理が容易になる。
ット月利と膜との組成ずれもほとんど無いため、製造条
件の管理が容易になる。
出願人 株式会社 東芝
代理人弁理士 須 山 佐 −
Claims (1)
- （１）一般式 ＬｎＭ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ （Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｍは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素、δは酸素欠陥を表わし通常１以下） で表されるペロブスカイト型の酸化物超電導体からなる
薄膜であつて、 前記薄膜が、焼結密度８０％以上のＬｎ−Ｍ−Ｃｕ−Ｏ
（Ｌｎは希土類元素から選ばれた少なくとも１種の元素
、Ｍは２価のアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
１種の元素）系超電導物質をターゲット材料として用い
たスパッタ法により作成されてなることを特徴とする電
子デバイス用酸化物超電導薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321720A JP2598055B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 電子デバイス用酸化物超電導薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321720A JP2598055B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 電子デバイス用酸化物超電導薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164725A true JPH01164725A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2598055B2 JP2598055B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=18135689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321720A Expired - Fee Related JP2598055B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | 電子デバイス用酸化物超電導薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598055B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175115A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材とその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410522A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Hitachi Ltd | Manufacture of oxide superconductor thin film |
| JPH01125878A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜多層超電導体 |
-
1987
- 1987-12-19 JP JP62321720A patent/JP2598055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410522A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Hitachi Ltd | Manufacture of oxide superconductor thin film |
| JPH01125878A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜多層超電導体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175115A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2598055B2 (ja) | 1997-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |