JPH01188677A - 超電導薄膜の製造法 - Google Patents
超電導薄膜の製造法Info
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- JPH01188677A JPH01188677A JP63012250A JP1225088A JPH01188677A JP H01188677 A JPH01188677 A JP H01188677A JP 63012250 A JP63012250 A JP 63012250A JP 1225088 A JP1225088 A JP 1225088A JP H01188677 A JPH01188677 A JP H01188677A
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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
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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、各種の超電導応用装置や超電導素子等に使用
されるセラミック系超電導薄膜の製造法に関する。
されるセラミック系超電導薄膜の製造法に関する。
従来の技術
従来、超電導材料としては、元素金属超電導材料、化合
物超電導材料、合金超電導材料など各種材料が知られて
いる。超電導材料は、ジョセフソン素子などのエレクト
ロニクスデバイス、超電導磁石用のコイルなどの製造に
用いられ、特にジョセフソン素子は、5QUID、電算
器などへの応用が期待されている。
物超電導材料、合金超電導材料など各種材料が知られて
いる。超電導材料は、ジョセフソン素子などのエレクト
ロニクスデバイス、超電導磁石用のコイルなどの製造に
用いられ、特にジョセフソン素子は、5QUID、電算
器などへの応用が期待されている。
このような超電導材料の超電導転移温度Tcは一般に実
用上高いほうが好ましく、Y−Ba−Cu−0系では近
年、液体窒素温度を越える高温超電導セラミックス材料
も報告されている。
用上高いほうが好ましく、Y−Ba−Cu−0系では近
年、液体窒素温度を越える高温超電導セラミックス材料
も報告されている。
かかる超電導材料のジョセフソン素子などへの応用にあ
たっては、薄膜の形態の超電導材料を作成することが必
要である。従来このような超電導材料の薄膜は、スパッ
タリング法、あるいは電子ピ゛−ム(EB)蒸着法によ
り製造されている。
たっては、薄膜の形態の超電導材料を作成することが必
要である。従来このような超電導材料の薄膜は、スパッ
タリング法、あるいは電子ピ゛−ム(EB)蒸着法によ
り製造されている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、かかる従来法では、スパッタリング、蒸
着により、薄膜の形成された基板を約900〜1200
°Cで熱処理しなけらばならない。
着により、薄膜の形成された基板を約900〜1200
°Cで熱処理しなけらばならない。
このため、スパッタリンク装置、EB蒸着装置から一旦
試料を大気中にとり出し、熱処理炉に入れる必要がある
。このため、超電導薄膜の表面層が劣化しやすく、安定
性を欠く。
試料を大気中にとり出し、熱処理炉に入れる必要がある
。このため、超電導薄膜の表面層が劣化しやすく、安定
性を欠く。
本発明は、基板への薄膜形成後熱処理炉におζプる熱処
理を必要とせずに高緻密で高均一な超電導薄膜を簡便に
製造する方法を提供することを目的とする。
理を必要とせずに高緻密で高均一な超電導薄膜を簡便に
製造する方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、アセチルアセトン錯体および/またはアルコ
キシド錯体を原料とし、化学気相析出法により基板上に
薄膜を形成するとともに基板を加熱することを特徴とす
る超電導薄膜の製造法を提供するものである。
キシド錯体を原料とし、化学気相析出法により基板上に
薄膜を形成するとともに基板を加熱することを特徴とす
る超電導薄膜の製造法を提供するものである。
・1本発明方法において用いられる原料はイツトリウム
、ランタノイド系などの希土類元素およびバリウム、あ
るいは銅などの各元素のアセデルアセトン錯体の形態に
て、あるいはアルコキシド錯体の形態にて用いられる。
、ランタノイド系などの希土類元素およびバリウム、あ
るいは銅などの各元素のアセデルアセトン錯体の形態に
て、あるいはアルコキシド錯体の形態にて用いられる。
また、アルコキシド錯体としては、例えば、メトキノ、
エトキン、i−プロポキン、n−プロポキン、1−ブト
キン、n−ブトキノ、t−ブトキノ錯体などが挙げられ
る。
エトキン、i−プロポキン、n−プロポキン、1−ブト
キン、n−ブトキノ、t−ブトキノ錯体などが挙げられ
る。
かかる原料により超電導薄膜を製造するには、前記アセ
チルアセトン錯体またアルコキシド錯体を混合し、イツ
トリウム、あるいはランクメイト系の元素 バリウム、
銅の原子比が所定の超電導材料の組成比となるよう調整
して溶解する。したがって、かかる混合比としては、例
えば(Y。
チルアセトン錯体またアルコキシド錯体を混合し、イツ
トリウム、あるいはランクメイト系の元素 バリウム、
銅の原子比が所定の超電導材料の組成比となるよう調整
して溶解する。したがって、かかる混合比としては、例
えば(Y。
Lu、Yb、Tm、Er5Dy1Tb、Gd、Eu。
SmまたはLa)−Ba−Cu−0系の場合、イツトリ
ウムまたはランクメイト、バリウム、銅の原子比が1.
23とする。
ウムまたはランクメイト、バリウム、銅の原子比が1.
23とする。
混合に用いられる溶媒としては、メタノール、アセトン
、エタノールなどの有機溶媒が好ましいが、溶解度の高
いメタノールが最も好ましい。
、エタノールなどの有機溶媒が好ましいが、溶解度の高
いメタノールが最も好ましい。
つぎに、アセデルアセトン錯体、アルコキシド錯体の溶
液を適宜の温度に昇温しで撹拌する。
液を適宜の温度に昇温しで撹拌する。
得られた溶液の温度を下げ、減圧下溶媒を除去し、所定
の元素を含むアセチルアセトンまたはアルコキシド錯体
を得る。これをプラズマCVD装置、あるいはCVD装
置に入れ、400〜500°Cに加熱し、一方、基板を
300〜800℃に加熱する。ここで用いられる基板と
しては、YSZ、5rTi()+、MgOなどの従来公
知の基板がいずれも用いられる。
の元素を含むアセチルアセトンまたはアルコキシド錯体
を得る。これをプラズマCVD装置、あるいはCVD装
置に入れ、400〜500°Cに加熱し、一方、基板を
300〜800℃に加熱する。ここで用いられる基板と
しては、YSZ、5rTi()+、MgOなどの従来公
知の基板がいずれも用いられる。
また、各元素のアセデルアセトン錯体、あるいはアルコ
キシド錯体はそれぞれ別個の反応管に入れ、各錯体に応
じた温度に反応管を設定することが好ましい。例えば、
Y錯体については350〜450℃、Ba錯体について
は4−00〜500°C1Cu錯体については250〜
350℃程度が採用される。
キシド錯体はそれぞれ別個の反応管に入れ、各錯体に応
じた温度に反応管を設定することが好ましい。例えば、
Y錯体については350〜450℃、Ba錯体について
は4−00〜500°C1Cu錯体については250〜
350℃程度が採用される。
この場合、各反応管と真空チャンバの間に小空間を設け
て、各蒸気を充分に混合してから真空ヂャンバ内の電極
に導入してもよい。
て、各蒸気を充分に混合してから真空ヂャンバ内の電極
に導入してもよい。
本発明方法によれば、従来の超電導体の製造法のように
アニール処理を行うことなく、超電導薄膜を得ることが
できる。
アニール処理を行うことなく、超電導薄膜を得ることが
できる。
本発明にて得られる超電導体の組成は、例えば、Y−B
a−Cu−0、L u −B a −Cu−〇、Yb−
Ba−Cu−0、Tm−Ba−Cu−0、Er−Ba−
Cu−0、Dy−Ba−Cu−0、Tb−Ba−Cu−
0、Gd−Ba−Cu−0゜Eu−Ba−Cu−0、S
m−Ba−Cu−0、La−Ba−Cu−0などが挙げ
られ、K2NiFt型構造、あるいはペロブスカイト型
結晶構造を有する。
a−Cu−0、L u −B a −Cu−〇、Yb−
Ba−Cu−0、Tm−Ba−Cu−0、Er−Ba−
Cu−0、Dy−Ba−Cu−0、Tb−Ba−Cu−
0、Gd−Ba−Cu−0゜Eu−Ba−Cu−0、S
m−Ba−Cu−0、La−Ba−Cu−0などが挙げ
られ、K2NiFt型構造、あるいはペロブスカイト型
結晶構造を有する。
火脣俗
つぎに本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
実施例I
y(c5H7o2)30.057559、B a(CJ
(70t)2Q、1 g、Cu(C5H7O2)20.
1170g (いずれも(株)トリケミカル研究新製)
をメタノール(試薬特級、和光純系(株)製)IQに混
合し、常圧下、80℃まで液を撹拌しながら昇温した。
(70t)2Q、1 g、Cu(C5H7O2)20.
1170g (いずれも(株)トリケミカル研究新製)
をメタノール(試薬特級、和光純系(株)製)IQに混
合し、常圧下、80℃まで液を撹拌しながら昇温した。
各元素のアセデルアセトン錯体がメタノールに溶解して
いることを確認した。ついで、温度を60°Cに下げ、
減圧しく10mmHg)、メタノールを蒸発させて、Y
−Ba−Cu系の物質を作成した。得られた粉末状のア
セチルアセトン錯体を第1図に示すプラズマCVD装置
にて処理し、真空チャンバll内の基板上に蒸着を行っ
た。アセデルアセトン錯体の原料12は石英ガラス製の
反応管I3内に配置した石英ガラス製の原料設置用水−
ド14上に入れ0.ガス気流下ヒータ15により加熱(
450℃)する。一方、高周波を印加した5rTi03
基板(タテホ化学工業(株)製、(+00)方位単結晶
)16をヒータ17にて加熱(400°C)しながらそ
の表面上に超電導薄膜を作成した。放電条件は圧力IT
orr、周波数IKHzであった。
いることを確認した。ついで、温度を60°Cに下げ、
減圧しく10mmHg)、メタノールを蒸発させて、Y
−Ba−Cu系の物質を作成した。得られた粉末状のア
セチルアセトン錯体を第1図に示すプラズマCVD装置
にて処理し、真空チャンバll内の基板上に蒸着を行っ
た。アセデルアセトン錯体の原料12は石英ガラス製の
反応管I3内に配置した石英ガラス製の原料設置用水−
ド14上に入れ0.ガス気流下ヒータ15により加熱(
450℃)する。一方、高周波を印加した5rTi03
基板(タテホ化学工業(株)製、(+00)方位単結晶
)16をヒータ17にて加熱(400°C)しながらそ
の表面上に超電導薄膜を作成した。放電条件は圧力IT
orr、周波数IKHzであった。
得られた薄膜はY−Ba−Cu−0系の超電導薄膜であ
り、その組成はY13 a 2 Cu !I Oy (
6≦y≦7)であった。
り、その組成はY13 a 2 Cu !I Oy (
6≦y≦7)であった。
実施例2
Y(C,T−1,+02)3 ((株)トリケミカル研
究新製)0、 l g 、 B a(i −
OC31(7)20.1323Lj X Cu(C5
H70、)20.20339をメタノール(試薬特級、
和光純系(株)製)IQに混合し常圧下で80°Cまで
液を撹拌しながら昇温した。各元素の錯体がメタノール
に溶解していることを確認した。ついて、温度を60°
Cに下げ、減圧しく 10 mmHg )、メタノール
を蒸発させて、Y−Ba−Cu系の物質を作成した。得
られた粉末を第2図に示すCVD装置にて処理し、真空
チャンバ21内の基板」二に蒸着を行った。原料22を
反応管23内に配置した原料設置用ボード24に入れ、
純水28を通過した02ガス気流(500s(!/m1
n)下ヒータ25により加熱する(450°C)。一方
、5rTi03基板(タテホ化学工業製、(100)方
位単結晶)26をヒータ27にて加熱(500°C)L
なからその表面上に超電導薄膜を作成した。
究新製)0、 l g 、 B a(i −
OC31(7)20.1323Lj X Cu(C5
H70、)20.20339をメタノール(試薬特級、
和光純系(株)製)IQに混合し常圧下で80°Cまで
液を撹拌しながら昇温した。各元素の錯体がメタノール
に溶解していることを確認した。ついて、温度を60°
Cに下げ、減圧しく 10 mmHg )、メタノール
を蒸発させて、Y−Ba−Cu系の物質を作成した。得
られた粉末を第2図に示すCVD装置にて処理し、真空
チャンバ21内の基板」二に蒸着を行った。原料22を
反応管23内に配置した原料設置用ボード24に入れ、
純水28を通過した02ガス気流(500s(!/m1
n)下ヒータ25により加熱する(450°C)。一方
、5rTi03基板(タテホ化学工業製、(100)方
位単結晶)26をヒータ27にて加熱(500°C)L
なからその表面上に超電導薄膜を作成した。
得られた薄膜はY−Ba−Cu−0系の超電導薄膜であ
り、その組成はYBayCu30y(6≦y≦7)であ
った。
り、その組成はYBayCu30y(6≦y≦7)であ
った。
実施例3
アセチルアセトン錯体Y(C5H70□)30,057
559、B a (05H702)20.1g 、 C
u (C5H702)20.1170g (いずれも(
株)トリケミカル研究新製)を第3図に示すプラズマC
VD装置にて処理し、真空チャンバ31内の基板上に蒸
着を行った。アセデルアセトン錯体の原1132 a、
32 b、32 cを各々石英ガラス製の反応管33a
、33b、33c内に配置した石英ガラス製の原料設置
用ボード34a、34b、34c上に置く。これらを0
2キヤリアガス気流下、ヒータ35 a、 35 b
。
559、B a (05H702)20.1g 、 C
u (C5H702)20.1170g (いずれも(
株)トリケミカル研究新製)を第3図に示すプラズマC
VD装置にて処理し、真空チャンバ31内の基板上に蒸
着を行った。アセデルアセトン錯体の原1132 a、
32 b、32 cを各々石英ガラス製の反応管33a
、33b、33c内に配置した石英ガラス製の原料設置
用ボード34a、34b、34c上に置く。これらを0
2キヤリアガス気流下、ヒータ35 a、 35 b
。
35cにより加熱する。Y (05H70z) 3の反
応管33aは400℃、B a (C5)T2O2)3
の反応管33bけ450°C,Cu(C5H70t)3
の反応管33cは300℃に保った。一方、高周波を印
加した5rTiO−基板(タテホ化学工業(株)製、(
100)方位単結晶)36を電極下に設けたヒータ37
にて加熱(400℃)しながらその表面」二に超電導薄
膜を作成した。放電条件は圧力XTorr、周波数IK
Hzであった。
応管33aは400℃、B a (C5)T2O2)3
の反応管33bけ450°C,Cu(C5H70t)3
の反応管33cは300℃に保った。一方、高周波を印
加した5rTiO−基板(タテホ化学工業(株)製、(
100)方位単結晶)36を電極下に設けたヒータ37
にて加熱(400℃)しながらその表面」二に超電導薄
膜を作成した。放電条件は圧力XTorr、周波数IK
Hzであった。
発明の効果
本発明方法によれば、基板上への薄膜形成後、熱処理炉
における熱処理を必要とせず高度に緻密で高度に均一な
超電導薄膜か再現性よく製造するごとができる。
における熱処理を必要とせず高度に緻密で高度に均一な
超電導薄膜か再現性よく製造するごとができる。
また、各原料毎に異なる条件で加熱を行うことにより、
原料に応じた安定かつ均一な成膜条件を設定しうる。
原料に応じた安定かつ均一な成膜条件を設定しうる。
第1図〜第3図は各々実施例1〜3にて用シ)ノコCV
D装置を示す概略図である。 図中の主な符号はつぎのとおりである。
D装置を示す概略図である。 図中の主な符号はつぎのとおりである。
Claims (2)
- (1)アセチルアセトン錯体および/またはアルコキシ
ド錯体を原料とし、化学気相析出法により基板上に薄膜
を形成するとともに基板を加熱することを特徴とする超
電導薄膜の製造法。 - (2)各元素のアセチルアセトン錯体および/またはア
ルコキシド錯体を各々別個の反応管にて熱分解する前記
第(1)項の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63012250A JPH01188677A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 超電導薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63012250A JPH01188677A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 超電導薄膜の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01188677A true JPH01188677A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=11800117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63012250A Pending JPH01188677A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 超電導薄膜の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01188677A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01200519A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
JPH01208323A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-22 | Riken Corp | 薄膜製造法 |
JPH01317122A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超伝導体とその製造方法 |
JPH0337101A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | Mocvd法による酸化物超電導体の製造方法 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63012250A patent/JPH01188677A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01200519A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
JPH01208323A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-22 | Riken Corp | 薄膜製造法 |
JPH01317122A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超伝導体とその製造方法 |
JPH0337101A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Chiyoudendou Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | Mocvd法による酸化物超電導体の製造方法 |
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