JPH029702A - 超伝導体膜の作製方法 - Google Patents
超伝導体膜の作製方法Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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- Y10S505/776—Containing transition metal oxide with rare earth or alkaline earth
- Y10S505/782—Bismuth-, e.g. BiCaSrCuO
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は超伝導体の薄膜もしくは厚膜の作製方法に関す
るものである。
るものである。
近年、発見された酸化物高温超伝導体は、いづれも異方
性が強く、長軸であるＣ軸方向には、超伝導電流が流れ
にくく、ａ軸方向とｂ軸方向（ａｂ面）には超伝導電流
がながれやすいことが知られている。そのため、これら
の超伝導体を、デバイスや電力輸送、電力貯蔵等に応用
する場合において、電流の流れる面がａｂ面であるよう
にＣ軸が全て同じ方向を向いた。すなわち、Ｃ軸配向し
た超伝導体を形成することが重要となっている。また超
伝導特性を向上させることからも配向した超伝導体を作
製する技術が研究されている。
性が強く、長軸であるＣ軸方向には、超伝導電流が流れ
にくく、ａ軸方向とｂ軸方向（ａｂ面）には超伝導電流
がながれやすいことが知られている。そのため、これら
の超伝導体を、デバイスや電力輸送、電力貯蔵等に応用
する場合において、電流の流れる面がａｂ面であるよう
にＣ軸が全て同じ方向を向いた。すなわち、Ｃ軸配向し
た超伝導体を形成することが重要となっている。また超
伝導特性を向上させることからも配向した超伝導体を作
製する技術が研究されている。
一方、酸化物高温超伝導体の膜化については、多くの研
究がなされている。特に膜厚が数ミクロン以下の薄膜に
関しては、スパッタリング、電子ビーム蒸着、ＭＢＥ等
の方法によって単結晶薄膜が得られている。しかしなが
ら大電力用に期待される厚膜においては様々な方法が試
みられているが、数百ミクロンもの厚さのもので配向性
の良好なものは得られていない。
究がなされている。特に膜厚が数ミクロン以下の薄膜に
関しては、スパッタリング、電子ビーム蒸着、ＭＢＥ等
の方法によって単結晶薄膜が得られている。しかしなが
ら大電力用に期待される厚膜においては様々な方法が試
みられているが、数百ミクロンもの厚さのもので配向性
の良好なものは得られていない。
本発明は、配向性の良い膜厚が数ミクロンの薄膜のみな
らず、膜厚が数百ミクロンにも及ぶ膜厚の酸化物高温超
電導体を作製することを目的とするものである。
らず、膜厚が数百ミクロンにも及ぶ膜厚の酸化物高温超
電導体を作製することを目的とするものである。
本発明は上記の目的を、基板を適当な溶剤中に配置し、
この溶剤に超伝導体の微粉末もしくは微粉末をけん濁さ
せた溶液を少量ずつ滴下して粉末を基板上に堆積させた
のち溶剤を蒸発させ、基板上に超伝導体の膜を形成させ
ることにより達成させたものである。
この溶剤に超伝導体の微粉末もしくは微粉末をけん濁さ
せた溶液を少量ずつ滴下して粉末を基板上に堆積させた
のち溶剤を蒸発させ、基板上に超伝導体の膜を形成させ
ることにより達成させたものである。
不発四人は酸化物高温超伝導体のうち、Ｂｉｘ５ ｒ
ｔｃ ａ Ｃｕ １０ｓ＋ｘ （以下、Ｂ５ＣＣ０とい
う）が（００１）面で、きわめてへきかいしやすいこと
からその粉末は薄い板状で、かつＣ軸がその板の面に垂
直であることを見出すとともに、このような薄い板状の
粉末を平坦な基板上にゆっくりと堆積させることによっ
て、基板に対してＣ軸が垂直な膜が形成できることを知
見すると共に不発四人はまた、粉末を基板上にゆっくり
堆積させる方法として、適当な溶剤の中に基板を配置し
、溶剤中に酸化物超伝導体粉末を少しづつ滴下すること
が有効であることも見出しその結果本発明を成すにいた
ったのである。
ｔｃ ａ Ｃｕ １０ｓ＋ｘ （以下、Ｂ５ＣＣ０とい
う）が（００１）面で、きわめてへきかいしやすいこと
からその粉末は薄い板状で、かつＣ軸がその板の面に垂
直であることを見出すとともに、このような薄い板状の
粉末を平坦な基板上にゆっくりと堆積させることによっ
て、基板に対してＣ軸が垂直な膜が形成できることを知
見すると共に不発四人はまた、粉末を基板上にゆっくり
堆積させる方法として、適当な溶剤の中に基板を配置し
、溶剤中に酸化物超伝導体粉末を少しづつ滴下すること
が有効であることも見出しその結果本発明を成すにいた
ったのである。
即ち本発明は、薄い板状の微粉末を適当な溶剤に滴下し
、溶剤中に配置された基板上に超伝導体の微粉末を堆積
させた後、溶剤を蒸発させて超伝導体膜を得るものであ
る０本発明においては、特に、薄い板状の微粉末を用い
ることによって、特定の結晶面が基板に対して垂直とな
っているような（特定の結晶面が配向している）膜が得
られる。
、溶剤中に配置された基板上に超伝導体の微粉末を堆積
させた後、溶剤を蒸発させて超伝導体膜を得るものであ
る０本発明においては、特に、薄い板状の微粉末を用い
ることによって、特定の結晶面が基板に対して垂直とな
っているような（特定の結晶面が配向している）膜が得
られる。
溶剤中に酸化物超伝導体粉末をすこしづつ滴下すること
が有効であることも見出し、溶剤としては基板および超
電導体粉末と科学的な反応をおこさないことが必要とさ
れるので、アルコール類、アセトン等の有機溶剤がのぞ
ましい。
が有効であることも見出し、溶剤としては基板および超
電導体粉末と科学的な反応をおこさないことが必要とさ
れるので、アルコール類、アセトン等の有機溶剤がのぞ
ましい。
以下に実施例を示し、さらに詳細に本発明を説明する。
超伝導体としてＢ５ＣＣ０をもちいた。試料の作製は以
下のようにおこなった。まず、酸化ビスマス（Ｂ ｉ
ｇｏｚ） 、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯｌ）、炭酸
カルシウム（Ｃａ Ｃ０３）、酸化銅（Ｃｕｂ）の各粉
末（純度はいづれも９９．９％）にエチルアルコールを
加えて十分に混合し、乾燥させたあと空気中８００℃で
１２時間焼成した。つぎに、この試料を粉砕し、粒径が
数ミクロン程度の微粉末にした。Ｘ線回折法によってこ
の粉末は単相のＢ５ＣＣ０であることが確かめられた。
下のようにおこなった。まず、酸化ビスマス（Ｂ ｉ
ｇｏｚ） 、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯｌ）、炭酸
カルシウム（Ｃａ Ｃ０３）、酸化銅（Ｃｕｂ）の各粉
末（純度はいづれも９９．９％）にエチルアルコールを
加えて十分に混合し、乾燥させたあと空気中８００℃で
１２時間焼成した。つぎに、この試料を粉砕し、粒径が
数ミクロン程度の微粉末にした。Ｘ線回折法によってこ
の粉末は単相のＢ５ＣＣ０であることが確かめられた。
また、走査型電子顕微鏡による観察からこの粉末の粒の
形状はちょうど雲母のような薄い板状であることがわか
った。
形状はちょうど雲母のような薄い板状であることがわか
った。
つぎに成膜方法について説明する。基板は酸化マグネシ
ウム単結晶の（１００）面をもちいた。厚さ１ミリ、縦
１０ミリ、横２０ミリの大きさの基板を第１図のように
エチルアルコール中に置いた。次に上述の方法によって
作られた微粉末を１分ごとに数ミリグラムずつ、エチル
アルコール中に滴下させた。この滴下を１時間続けた後
、エチルアルコールを蒸発させた０次にこの状態で得ら
れた膜は基板にたいする付着力が弱いため、空気中８０
０°Ｃで３０分焼成した。このようにして得られた膜は
膜厚が２００ミクロンで、Ｘ線回折法からＣ軸が基板に
たいして垂直に配向していることがわかった。この膜の
抵抗−温度曲線を第２図に示す。超伝導開始温度は８５
に、ゼロ抵抗温度は８０にであった。液体窒素温度（７
７Ｋ）での、臨界電流密度は、外部印加磁場ゼロで２０
００Ａ／ｃｍ”が測定された。（超伝導状態の基準値は
１マイクロボルト／ミリ）この値は、通常の厚膜と比較
してかなり大きいことから、膜が配向した効果と考えら
れる。
ウム単結晶の（１００）面をもちいた。厚さ１ミリ、縦
１０ミリ、横２０ミリの大きさの基板を第１図のように
エチルアルコール中に置いた。次に上述の方法によって
作られた微粉末を１分ごとに数ミリグラムずつ、エチル
アルコール中に滴下させた。この滴下を１時間続けた後
、エチルアルコールを蒸発させた０次にこの状態で得ら
れた膜は基板にたいする付着力が弱いため、空気中８０
０°Ｃで３０分焼成した。このようにして得られた膜は
膜厚が２００ミクロンで、Ｘ線回折法からＣ軸が基板に
たいして垂直に配向していることがわかった。この膜の
抵抗−温度曲線を第２図に示す。超伝導開始温度は８５
に、ゼロ抵抗温度は８０にであった。液体窒素温度（７
７Ｋ）での、臨界電流密度は、外部印加磁場ゼロで２０
００Ａ／ｃｍ”が測定された。（超伝導状態の基準値は
１マイクロボルト／ミリ）この値は、通常の厚膜と比較
してかなり大きいことから、膜が配向した効果と考えら
れる。
本発明では膜厚が数ミクロンの薄膜のみならず、膜厚が
数百ミクロンにもおよぶ厚膜でも配向性の良好な膜が簡
単に得られる。
数百ミクロンにもおよぶ厚膜でも配向性の良好な膜が簡
単に得られる。
本発明による成膜方法と他の方法とを比較し、本発明の
利点をあげると以下のようになる。
利点をあげると以下のようになる。
■ 成膜速度が早い。したがって、厚膜化が容易である
。
。
■ 配向（特にＣ軸配向）した膜が得られる。
異方性が強い酸化物高温超伝導体の超伝導特性を制御し
、臨界電流密度等を向上させることができる。
、臨界電流密度等を向上させることができる。
本発明によって、たとえば、実用的な臨界電流密度をも
つ超伝導線材等の製作が可能であり、本発明は工業上有
益であると考えられる。
つ超伝導線材等の製作が可能であり、本発明は工業上有
益であると考えられる。
第１図 本発明の作製方法を示す概略図第２図 本発明
により得られた膜の抵抗−温度曲線 １・・・基板 ２・・・容器 ３・・・超伝導体粉末 ４・・・溶剤（エチルアルコール）
により得られた膜の抵抗−温度曲線 １・・・基板 ２・・・容器 ３・・・超伝導体粉末 ４・・・溶剤（エチルアルコール）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板を適当な溶剤中に配置し、この溶剤に超伝導体
の微粉末もしくは微粉末をけん濁させた溶液を少量ずつ
滴下し、粉末を基板上に堆積させたのち溶剤を蒸発させ
、基板上に超伝導体の膜を形成させることを特徴とする
超伝導体膜の作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、超伝導体がＢｉ、
Ｓｒ＿２ＣａＣｕ＿２Ｏ＿３＿＋＿ｘであることを特徴
とする超電導体膜の作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137085A JPH029702A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超伝導体膜の作製方法 |
| US07/356,536 US5015621A (en) | 1988-06-02 | 1989-05-24 | Sedimentation method for forming Bi-containing superconducting films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137085A JPH029702A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超伝導体膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029702A true JPH029702A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15190535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137085A Pending JPH029702A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超伝導体膜の作製方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5015621A (ja) |
| JP (1) | JPH029702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10176763A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜製造装置用噴霧ノズル弁 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9008753D0 (en) * | 1990-04-19 | 1990-06-13 | Lynxvale Ltd | Superconductors |
| WO2011041766A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Ambature L.L.C. | High temperature superconducting films and methods for modifying and creating same |
| CA2779609C (en) * | 2009-10-02 | 2018-02-27 | Ambature L.L.C. | Extremely low resistance films and methods for modifying or creating same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268360A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-07 | Nec Home Electronics Ltd | Formation of thin film |
| JPS58223099A (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-24 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線増感スクリ−ンの製造法 |
| US4540599A (en) * | 1983-04-08 | 1985-09-10 | General Electric Company | X-Ray image converter devices utilizing rare earth oxyhalide phosphors |
| US4746588A (en) * | 1985-11-25 | 1988-05-24 | Rca Corporation | Method for preparing a photosensitive film on a glass surface |
| JPS6412424A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Showa Electric Wire & Cable Co | Manufacture of ceramic-based superconducting wire |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP63137085A patent/JPH029702A/ja active Pending
-
1989
- 1989-05-24 US US07/356,536 patent/US5015621A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10176763A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜製造装置用噴霧ノズル弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5015621A (en) | 1991-05-14 |
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