JPH02170311A - 酸化物超電導薄膜作製法 - Google Patents
酸化物超電導薄膜作製法Info
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- JPH02170311A JPH02170311A JP63323297A JP32329788A JPH02170311A JP H02170311 A JPH02170311 A JP H02170311A JP 63323297 A JP63323297 A JP 63323297A JP 32329788 A JP32329788 A JP 32329788A JP H02170311 A JPH02170311 A JP H02170311A
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- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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。
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〕
本発明は高出力のマグネット、ジョセフソン素子、5Q
UID等に用いられている超電導材料に係り、特に液体
窒素温度以上で動作する酸化物超電導体の薄膜作製に関
する。
UID等に用いられている超電導材料に係り、特に液体
窒素温度以上で動作する酸化物超電導体の薄膜作製に関
する。
金属材料研究所の前出らによって発見されたBi−Sr
−Ca−Cu−0系酸化物超電導体は100に以上の臨
界温度を持つ高Tc相とそれ以外の臨界温度が80に級
の低Tc相や半導体層。
−Ca−Cu−0系酸化物超電導体は100に以上の臨
界温度を持つ高Tc相とそれ以外の臨界温度が80に級
の低Tc相や半導体層。
絶縁体相が混在しており、高Tc相の単一層は得られて
いない、Bi−Sr−Ca−Cu−0系酸化物超電導体
にPbを添加することで高Tc相の割合が増加すること
が京都大学の高野らによって、粉体粉末冶金協会 昭和
63年春季大学 講演概要集 p、63.ジャパニーズ
ジャーナル オブ アプライド フィジックス Vo
l、 27 。
いない、Bi−Sr−Ca−Cu−0系酸化物超電導体
にPbを添加することで高Tc相の割合が増加すること
が京都大学の高野らによって、粉体粉末冶金協会 昭和
63年春季大学 講演概要集 p、63.ジャパニーズ
ジャーナル オブ アプライド フィジックス Vo
l、 27 。
L1041ページ、1988年(Jpn、J、Appl
。
。
Phys、27.L1041.1988)に報駒された
。しかしながら熱処理時にPbが蒸発するため、特に簿
膜において、充分な効果が得られていない。
。しかしながら熱処理時にPbが蒸発するため、特に簿
膜において、充分な効果が得られていない。
Pbを添加したBi−Sr−Ca−Cu−0系1111
化物超電導体、特に薄膜の場合、熱処理によってPbが
蒸発するため良好な超電導特性を得ることができない。
化物超電導体、特に薄膜の場合、熱処理によってPbが
蒸発するため良好な超電導特性を得ることができない。
本発明の目的は熱処理時のPbの蒸発を抑制することで
ある。
ある。
上記目的は、スパッタ法あるいは蒸着法で作製したPb
を添加したBi−Sr−Ca−Cu−〇系酸化物超電導
薄膜を、Pb又はPbo蒸気雰囲気中で熱処理すること
によって得られる。
を添加したBi−Sr−Ca−Cu−〇系酸化物超電導
薄膜を、Pb又はPbo蒸気雰囲気中で熱処理すること
によって得られる。
本発明の特徴は、100K以上の臨界温度をもつBiに
対してPbス5〜30原原子法添加たB i−Sr−C
a−Cu−0系酸化物超電導体の薄膜を、Pb又はPb
oの蒸気雰囲気中で加熱することによって、膜中のPb
の蒸発を抑制しながら結晶化させた酸化物超電導薄膜作
製法にある。
対してPbス5〜30原原子法添加たB i−Sr−C
a−Cu−0系酸化物超電導体の薄膜を、Pb又はPb
oの蒸気雰囲気中で加熱することによって、膜中のPb
の蒸発を抑制しながら結晶化させた酸化物超電導薄膜作
製法にある。
Pb又はPbo蒸気の雰囲気は1〜10−’Torr、
又加熱条件は600〜900℃が好ましい。
又加熱条件は600〜900℃が好ましい。
また1本発明の特徴は、スパッタ法あるいは蒸煮法で作
製した膜を、Pbを添加したBi−Sr−Ca −Cu
−0系超電導体の焼結体あるいは粉体と共存させながら
、加熱して作製した酸化物超電導薄膜作製法にある。
製した膜を、Pbを添加したBi−Sr−Ca −Cu
−0系超電導体の焼結体あるいは粉体と共存させながら
、加熱して作製した酸化物超電導薄膜作製法にある。
Bi−Sr−Ca−Cu−0系超電導体のかわりに、他
のPbを含んだ化合物、たとえばPbOやPbTi○、
やP b Z r O、の粉体や焼結体と共存させなが
ら加熱して作製しても良い。
のPbを含んだ化合物、たとえばPbOやPbTi○、
やP b Z r O、の粉体や焼結体と共存させなが
ら加熱して作製しても良い。
熱処理をPbまたはPb○蒸気雰囲気中で行うことによ
り膜からのPbの蒸発を抑制できる。
り膜からのPbの蒸発を抑制できる。
以下、本発明を実施例にもとづいて詳述する。
実施例1゜
Pbを5〜30原子%添加したBi−Sr−Ca −C
u−0系超電導体の薄膜は積層蒸着法を用いて多源のE
B (Electron Beam)蒸着装置で作成
した。
u−0系超電導体の薄膜は積層蒸着法を用いて多源のE
B (Electron Beam)蒸着装置で作成
した。
本実施例の概略図を第1図に示す。
基板3としてMgO(100)、5rTiO。
(100)を使用し、基板温度400℃でBi、O,、
SrO,Cab、Pb、Cuを順次繰返し蒸着して、膜
厚4000人の積層膜4を作成した。EPMAにより分
析した膜の組成はBi:Sr:Ca:Cu:Pb=1.
4:1.1:1.3: 2.0 : 0.4であった。
SrO,Cab、Pb、Cuを順次繰返し蒸着して、膜
厚4000人の積層膜4を作成した。EPMAにより分
析した膜の組成はBi:Sr:Ca:Cu:Pb=1.
4:1.1:1.3: 2.0 : 0.4であった。
次にこの積層膜をPb又はPbO粉末2と共存させて、
容器1中で870℃で空気中熱処理した。熱処理時間は
1時間から10時間とし、比較のため雰囲気処理を行わ
ない場合についても実験した。Pbの分圧は純Pbの場
合ITorrで純Pb○の場合I X 10−’T o
rrであった。第2図はICPS分析によりもとめたP
b濃度を示している。図には本発明の雰囲気処理した試
料5と、処理しない試料6が示しである。図から分かる
ように本発明による熱処理によってPbの蒸発が抑制さ
れている。この方法により作成した熱処理時間10時間
の膜は臨界温度が102に、77にでの臨界電流密度が
1×10’A/c♂を示した。なお、薄膜に対するPb
の添加量は5〜30原子%が適当で、それ以外の濃度で
は臨界温度が80Kに下がり、不適当であつた・ 実施例2゜ 実施例1に記載した、積層蒸着法により作成した膜を第
3図に示すように、Bi−Sr−Ca−Cu−Pb−○
焼結体7と膜面を合わせて熱処理をすることによっても
同様な結果が得られた。
容器1中で870℃で空気中熱処理した。熱処理時間は
1時間から10時間とし、比較のため雰囲気処理を行わ
ない場合についても実験した。Pbの分圧は純Pbの場
合ITorrで純Pb○の場合I X 10−’T o
rrであった。第2図はICPS分析によりもとめたP
b濃度を示している。図には本発明の雰囲気処理した試
料5と、処理しない試料6が示しである。図から分かる
ように本発明による熱処理によってPbの蒸発が抑制さ
れている。この方法により作成した熱処理時間10時間
の膜は臨界温度が102に、77にでの臨界電流密度が
1×10’A/c♂を示した。なお、薄膜に対するPb
の添加量は5〜30原子%が適当で、それ以外の濃度で
は臨界温度が80Kに下がり、不適当であつた・ 実施例2゜ 実施例1に記載した、積層蒸着法により作成した膜を第
3図に示すように、Bi−Sr−Ca−Cu−Pb−○
焼結体7と膜面を合わせて熱処理をすることによっても
同様な結果が得られた。
実施例3゜
Pbを5〜30原子%添加したBi−Sr−Ca−Cu
−Pb−0系超電導体の薄膜をRFマグネトロンスパッ
タ法により作成した。ターゲットはBi :Sr:Ca
:Cu=1.5: 1.0:1.0 : 2.0の焼結
体の上に81角のPb板を6枚置いた複合ターゲットを
使用した。スパッタガスはA r”50%02.圧力3
0 rn Torrとした。
−Pb−0系超電導体の薄膜をRFマグネトロンスパッ
タ法により作成した。ターゲットはBi :Sr:Ca
:Cu=1.5: 1.0:1.0 : 2.0の焼結
体の上に81角のPb板を6枚置いた複合ターゲットを
使用した。スパッタガスはA r”50%02.圧力3
0 rn Torrとした。
基板はMg0(100)と5rTxOa (100)を
使用し、基板温度は750℃、R1”出力は75Wとし
た。熱処理は空気中870”Cで第4図に示すようにP
bTi0.又はPbZr0.焼結体8と膜面を合わせて
、膜中のPbの蒸発をPbの分圧は純Pbの場合I T
orrで純Pb○の場合lXl0−’T orrで抑制
して5時間行った。X線回折より熱処理後の膜はC軸が
基板に対して垂直に配向したC軸配向膜であった。臨界
温度は102に、77にでの臨界電流密度は5 X 1
0’A/cm”であった。
使用し、基板温度は750℃、R1”出力は75Wとし
た。熱処理は空気中870”Cで第4図に示すようにP
bTi0.又はPbZr0.焼結体8と膜面を合わせて
、膜中のPbの蒸発をPbの分圧は純Pbの場合I T
orrで純Pb○の場合lXl0−’T orrで抑制
して5時間行った。X線回折より熱処理後の膜はC軸が
基板に対して垂直に配向したC軸配向膜であった。臨界
温度は102に、77にでの臨界電流密度は5 X 1
0’A/cm”であった。
本発明によりPbを添加したBi−Sr−Ca−Cu−
0系超電導体の薄膜作成過程の熱処理における、Pbの
蒸発に関する問題点が解決された。
0系超電導体の薄膜作成過程の熱処理における、Pbの
蒸発に関する問題点が解決された。
第1図は本発明のPb雰囲気熱処理を示す図、第2図は
雰囲気処理をした場合としない場合の。 膜中のPb濃度の熱処理時間に対する変化を示す線図、
第3図は焼結体を使用した場合の膜構成図。 第4図は焼結体を使用した場合の別の膜構成図である。 符号の説明 1・・・るつぼ、2・・・Pb又はPbO粉末、3・・
・基板、4・・・PI)添加のBi−Sr−Ca−Cu
−0系超電導薄膜、5・・・雰囲気処理を行った場合
、6・・・雰囲気処理を行わない場合、 7=−Bi−3r−Ca−Cu−Pb−0系焼結体、8
−PbTiO3又はPbZr○、焼結体。
雰囲気処理をした場合としない場合の。 膜中のPb濃度の熱処理時間に対する変化を示す線図、
第3図は焼結体を使用した場合の膜構成図。 第4図は焼結体を使用した場合の別の膜構成図である。 符号の説明 1・・・るつぼ、2・・・Pb又はPbO粉末、3・・
・基板、4・・・PI)添加のBi−Sr−Ca−Cu
−0系超電導薄膜、5・・・雰囲気処理を行った場合
、6・・・雰囲気処理を行わない場合、 7=−Bi−3r−Ca−Cu−Pb−0系焼結体、8
−PbTiO3又はPbZr○、焼結体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、Biに対してPbを5〜30原子%添加したBi−
Sr−Ca−Cu−O系酸化物超電導体の薄膜を、Pb
又はPbOの蒸気雰囲気中で加熱することによって、膜
中のPbの蒸発を抑制しながら結晶化させることを特徴
とする酸化物超電導薄膜作製法。 2、スパッタ法あるいは蒸着法で作製した膜を、Biに
対してPbを5〜30原子%添加したBi−Sr−Ca
−Cu−O系超電導体の焼結体あるいは粉体と共存させ
ながら、加熱して結晶化させることを特徴とする酸化物
超電導薄膜作製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63323297A JPH02170311A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 酸化物超電導薄膜作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63323297A JPH02170311A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 酸化物超電導薄膜作製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02170311A true JPH02170311A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18153213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63323297A Pending JPH02170311A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 酸化物超電導薄膜作製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02170311A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03228803A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-09 | Sumitomo Cement Co Ltd | 酸化物超伝導複合体 |
WO1992006923A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Fujitsu Limited | Method of making superconductive film |
WO1992007381A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Fujitsu Limited | Method of preparing superconducting film |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63323297A patent/JPH02170311A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03228803A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-09 | Sumitomo Cement Co Ltd | 酸化物超伝導複合体 |
WO1992006923A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Fujitsu Limited | Method of making superconductive film |
WO1992007381A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Fujitsu Limited | Method of preparing superconducting film |
US5306702A (en) * | 1990-10-17 | 1994-04-26 | Fujitsu Limited | Process for producing Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O superconducting films |
US5312803A (en) * | 1990-10-17 | 1994-05-17 | Fujitsu Limited | Process for producing Bi- and Pb-containing oxide superconducting wiring films |
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