JPH02307809A - 酸化物超電導膜の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、酸化物超電導膜の製造方法に関するもので
、特に、レーザ蒸着法を用いる酸化物超電導膜の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 酸化物超電導物質を導体材料として使用可能とするため
の一手段として、酸化物超電導膜を基材上に形成した状
態とすることが行なわれている。

このような基材上への酸化物超電導膜の形成には種々の
方法が提案されているが、それらの方法のうち、酸化物
超電導膜に対して臨界電流密度の高い値が得られている
のは、気相法によるもので、この気相法には、スパッタ
、真空蒸着、レーザを用いる蒸着、ＣＶＤ、等の方法が
ある。このうち、レーザを用いる蒸告法、すなわちレー
ザ蒸着法は、成膜速度が速いという利点を有するととも
に、圧力の高い雰囲気で膜生成を行なうことができるの
で、特に臨界電流密度の高い酸化物超電導膜の製造に適
している。

さらに、レーザ蒸着法において、これを酸化物超電導膜
の形成に適用したとき、得られた酸化物超電導膜が優れ
た超電導特性を示すのは、特にエキシマレーザを用いた
場合である。従来のエキシマレーザを用いる膜形成法で
は、レーザビーム発生源から放出されたレーザビームは
、球面レンズに通されることによって集光され、ターゲ
ット上に照射されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した方法では、レーザビームが球面
レンズに通されて集光されるため、このようなレーザビ
ームは、ターゲット上の極めて限られた領域にしか照射
されなかった。その結果、ターゲットに対向して配置さ
れる基材上において、膜厚の点のみならず特性の点にお
いても均一に得られる酸化物超電導膜の面積は、小さく
限られていた。

そこで、この発明は、基材上の比較的大きな面積の領域
にわたって、膜厚の点のみならず特性の点においても均
一な酸化物超電導膜を形成することを可能にする、酸化
物超電導膜の製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、まず、レーザビームを酸化物超電導材料か
らなるターゲットに照射し、ターゲットより飛散した原
子および／または分子を基材上に堆積させるレーザ蒸着
法を用いる、酸化物超電導膜の製造方法に向けられるも
のである。そして、上述した技術的課題を解決するため
、前記レーザビームとして、その断面形状が線状とされ
たものを用いることが特徴である。

上述した線状の断面形状を有するレーザビームを得るた
め、従来の球面レンズに代えて、たとえば、円筒レンズ
が用いられる。

この発明では、基材として、長尺の可撓性基材が有利に
用いられる。このような可撓性基材は、たとえば、安定
化ジルコニア、アルミナ、イツトリア、シリカもしくは
チタニアのセラミックス、または、白金、金、銀、アル
ミニウム、ニッケル、ハステロイ、インコネル、インコ
ロイもしくはステンレス鋼の金属材料から構成される。

［発明の作用および効果］ この発明によれば、レーザビーム発生源から放出された
、たとえば、エキシマレーザビームを、その断面形状が
線状となるように制御される。このように、断面形状が
線状とされたレーザビームをターゲット上に照射すると
、原子および／また、は分子を気相中に飛散するターゲ
ット上での面積が大きくなり、したがって、基材上にお
いて、膜厚の点のみならず特性の点においても均一に堆
積する酸化物超電導膜の面積を大きくすることができる
る。

それゆえに、この発明は、比較的広い面積にわたって酸
化物超電導膜を形成するとき、または、長尺の基材上に
酸化物超電導膜を形成するとき、有利に適用されること
ができる。

この発明において、基材として、長尺の可撓性基材を用
いると、たとえば、超電導コイル、超電導ケーブル等に
使用される酸化物超電導線材を得ることができる。

［実施例コ 以下に、この発明にかかる実施例を説明し、続いて比較
例について説明する。

実施例 第１図には、この発明の実施例を実施するために用いら
れるレーザ蒸着成膜装置の光学系の一部が拡大されて示
されている。第２図には、第１図に一部を示した光学系
を備えるレーザ蒸着成膜装置の概略が示されている。

第１図を参照して、レーザビーム発生ｉ（図示せず）か
ら放出された、たとえばエキシマレーザビーム１は、円
筒レンズ２によって集光され、ターゲット３に照射され
る。エキシマレーザビーム１は、その発生原理により、
断面長方形のビームとして外部に放出される。エキシマ
レーザビーム１が、円筒レンズ２を通過したとき、断面
形状が線状とされ、したがって、ターゲット３上に図示
したように、ターゲット３に対して線状の照射部分４を
与える。なお、円筒レンズ２としては、第１図において
、たとえば縦１０ｍｍおよび横３０ｍｍの大きさのもの
が用いられる。

第２図を参照して、上述した円筒レンズ２を通って集光
されたレーザビーム１がターゲット３に照射されたとき
、ターゲット３から基材５に向かって、破線で示すよう
な領域に、ターゲット３から飛散した原子および／また
は分子、すなわち蒸着粒子の軌跡６が与えられる。この
ような蒸着粒子の軌跡６は、基材５に向かって比較的広
い領域にわたっている。

第１図および第２図を参照して説明したレーザ蒸着成膜
装置を用いながら、以下の第１表に示すような成膜条件
で、成膜を行なった。

（以下余白） 第１表 なお、基材として、第３図に示すような１０１０ｍｍＸ
５０の大きさの多結晶ＹＳＺ板を用いた。

この基材上に析出した酸化物超電導膜の特性を調べるに
あたり、第３図に示すように、基材を、Ａ。

Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｅの各領域に５分割し、それぞれ
の臨界温度Ｔｃを測定したところ、以下の第２表に示す
ような結果が得られた。

第２表 比較例 第４図は、この比較例を実施するのに用いたレーザ蒸着
成膜装置を示す第２図に相当の図である。

エキシマレーザビーム１１は、球面レンズ１２により集
光され、ターゲット１３上に照射される。

ターゲット１３上でのレーザビーム１１の照射部分１４
は、狭い領域に限られている。したがって、ターゲット
１３から基材１５に至る蒸着粒子の軌跡１６も、狭い範
囲に限られている。

第４図に示したレーザ蒸着成膜装置を用いながら、前述
した第１表の成膜条件を適用して、同じく前述した第３
図に示すような寸法および形状の基材上に酸化物超電導
膜を形成した。実施例と同様の方法により、基材のＡ、
　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｅの各部分の臨界温度Ｔｃを
Ｍ１定したところ、以下の第３表に示すような結果が得
られた。

第３表 以上の実施例による第２表と比較例による第３表の結果
かられかるように、この発明によれば、広い面積にわた
って、均一な超電導特性を有する酸化物超電導膜が得ら
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を実施するためのレーザ蒸
着成膜装置に含まれる光学系の一部を拡大して示す斜視
図である。第２図は、第１図に示した光学系を含むレー
ザ蒸着成膜装置の概要を示す正面図である。第３図は、
実施例および比較例において用いた基材を示す平面図で
ある。第４図は、比較例を実施するために用いたレーザ
蒸着成膜装置の概要を示す第２図に相当の図である。 図において、１はレーザビーム、２は円筒レンズ、３は
ターゲット、４は照射部分、５は基材である。 特許出願人　住友電気工業体式会社 第２図 第３図 ニー−５０ｍ。−一一二

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザビームを酸化物超電導材料からなるターゲ
   ットに照射し、ターゲットより飛散した原子および／ま
   たは分子を基材上に堆積させるレーザ蒸着法を用いると
   ともに、 前記レーザビームとして、その断面形状が線状とされた
   ものを用いる、 ことを特徴とする、酸化物超電導膜の製造方法。
2. （２）前記基材として、長尺の可撓性基材が用いられる
   、請求項１記載の酸化物超電導膜の製造方法。
3. （３）前記可撓性基材は、安定化ジルコニア、アルミナ
   、イットリア、シリカもしくはチタニアのセラミックス
   、または、白金、金、銀、アルミニウム、ニッケル、ハ
   ステロイ、インコネル、インコロイもしくはステンレス
   鋼の金属材料から構成される、請求項２記載の酸化物超
   電導膜の製造方法。