JPH03275504A - 酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法Info
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- JPH03275504A JPH03275504A JP2073613A JP7361390A JPH03275504A JP H03275504 A JPH03275504 A JP H03275504A JP 2073613 A JP2073613 A JP 2073613A JP 7361390 A JP7361390 A JP 7361390A JP H03275504 A JPH03275504 A JP H03275504A
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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
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、酸化物超伝導体薄膜及びその製造方法、さら
に詳細には超伝導デバイスに使用する超伝導体薄膜およ
びその製造方法に関する。
に詳細には超伝導デバイスに使用する超伝導体薄膜およ
びその製造方法に関する。
（従来の技術およびその問題点）
酸化物超伝導体の電子デバイスへの応用に際しては、こ
の酸化物超伝導体を基板上に薄膜の形態で形成すること
が不可欠となる。酸化物超伝導体薄膜の製造方法として
は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等種々の方法
が開発されているが、いずれの方法にしても形成される
薄膜の特性は基゛板材料に支配されるところが大である
。
の酸化物超伝導体を基板上に薄膜の形態で形成すること
が不可欠となる。酸化物超伝導体薄膜の製造方法として
は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等種々の方法
が開発されているが、いずれの方法にしても形成される
薄膜の特性は基゛板材料に支配されるところが大である
。
８０に以上の高いＴｃを有する酸化物超伝導体の薄膜形
成において、後熱処理無しでこの特性を実現するために
は、薄膜堆積時の基板温度を通常５００℃程度以上の高
温にすることが必要である。
成において、後熱処理無しでこの特性を実現するために
は、薄膜堆積時の基板温度を通常５００℃程度以上の高
温にすることが必要である。
したがって、基板としては酸化物超伝導体と反応性が少
ないものを選択することが必要条件の一つとなる。
ないものを選択することが必要条件の一つとなる。
また、この酸化物超伝導体の［００１］方位では、この
方向に垂直に存在するＣｕ−０面のために、超伝導性が
弱くなり、例えばこの方向では超伝導臨界電流値はそれ
に垂直な方向に対して２桁程度小さいというような欠点
が生じる。したがって、応用に際して、基板上で薄膜は
［００１］方位に配向させて形成することが必要である
。このためには、この酸化物超伝導体がこの方位にエピ
タキシャル成長するような格子定数を有する単結晶基板
を用いることがさらに必要条件となる。
方向に垂直に存在するＣｕ−０面のために、超伝導性が
弱くなり、例えばこの方向では超伝導臨界電流値はそれ
に垂直な方向に対して２桁程度小さいというような欠点
が生じる。したがって、応用に際して、基板上で薄膜は
［００１］方位に配向させて形成することが必要である
。このためには、この酸化物超伝導体がこの方位にエピ
タキシャル成長するような格子定数を有する単結晶基板
を用いることがさらに必要条件となる。
このような基板としては、従来■ＳｒＴｉＯ３、■Ｌａ
ＡｌＯ３、■ＬａＧａＯ３、■ＮｄＧａＯ３等のペロブ
スカイト型酸化物、さらに■ＭｇＯ１■ＹＳＺ （Ｙ２
０３安定化Ｚｒ０２）等の立方晶系の酸化物が用いられ
ている。
ＡｌＯ３、■ＬａＧａＯ３、■ＮｄＧａＯ３等のペロブ
スカイト型酸化物、さらに■ＭｇＯ１■ＹＳＺ （Ｙ２
０３安定化Ｚｒ０２）等の立方晶系の酸化物が用いられ
ている。
しかしながら、従来用いられている基板材料には、次の
ような問題点がある。
ような問題点がある。
■〜＠の基板材料では、基板面をいずれも、（００１）
面とすることにより［００１］方位に配向した酸化物超
伝導体薄膜をエピタキシャル成長させるのに適した格子
定数を有している。ここで薄膜の結晶学的な品質は、基
板材質に大きく支配され、例えば基板単結晶が不完全で
方位がずれた領域を含むような場合、また双晶のような
結晶学的な欠陥を多く含むような場合、このような基板
上に形成される薄膜の結晶学的な品質は同様に欠陥を多
く含むため、デバイス応用に際しては良好な超伝導特性
が実現されないことになる。■〜＠の基板材料は、いず
れも完全な単結晶の育成が困難であり、したがって得ら
れる基板はいずれも結晶学的な欠陥を多く含んでおり、
また基板面積を大きくできないという欠点がある。これ
らの点で、■〜■はデバイス応用のための基板としては
不十分である。
面とすることにより［００１］方位に配向した酸化物超
伝導体薄膜をエピタキシャル成長させるのに適した格子
定数を有している。ここで薄膜の結晶学的な品質は、基
板材質に大きく支配され、例えば基板単結晶が不完全で
方位がずれた領域を含むような場合、また双晶のような
結晶学的な欠陥を多く含むような場合、このような基板
上に形成される薄膜の結晶学的な品質は同様に欠陥を多
く含むため、デバイス応用に際しては良好な超伝導特性
が実現されないことになる。■〜＠の基板材料は、いず
れも完全な単結晶の育成が困難であり、したがって得ら
れる基板はいずれも結晶学的な欠陥を多く含んでおり、
また基板面積を大きくできないという欠点がある。これ
らの点で、■〜■はデバイス応用のための基板としては
不十分である。
さらに、高周波デバイスへの応用においては、薄膜の均
質性以外に、基板材質の誘電率が小さいことが不可欠の
必要条件となる。この点で、■ＳｒＴｉＯ３は、著しく
大きい誘電率のため応用に耐えない。
質性以外に、基板材質の誘電率が小さいことが不可欠の
必要条件となる。この点で、■ＳｒＴｉＯ３は、著しく
大きい誘電率のため応用に耐えない。
■、■の基板材料は、比較的良質な単結晶が育成できる
ものの、エピタキシャル成長のためには格子定数の整合
性の点で不十分である。
ものの、エピタキシャル成長のためには格子定数の整合
性の点で不十分である。
（問題点を解決するための手段）
上記の問題点を解決するため、本発明による酸化物超伝
導体薄膜は、ＬｎＡＩＯ３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる化学式を有する斜方
晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面基板上
に、８０に以上の超伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する［０
０１］方位に配向した酸化物超伝導体を設けたことを特
徴としている。
導体薄膜は、ＬｎＡＩＯ３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる化学式を有する斜方
晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面基板上
に、８０に以上の超伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する［０
０１］方位に配向した酸化物超伝導体を設けたことを特
徴としている。
また、本発明による超伝導体薄膜の製造方法は、ＬｎＡ
１０３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙのう
ちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペロブスカイト型
酸化物単結晶の（００１）面基板上に、８０に以上の超
伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する酸化物超伝導体薄膜を［
００１］方位に配向させて成長させることを特徴として
いる。
１０３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙのう
ちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペロブスカイト型
酸化物単結晶の（００１）面基板上に、８０に以上の超
伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する酸化物超伝導体薄膜を［
００１］方位に配向させて成長させることを特徴として
いる。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明による超伝導薄膜によれば、基板として、ＬｎＡ
１０３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ、ｙの
うちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペロブスカイト
型酸化物単結晶の（００１）面を使用する。
１０３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ、ｙの
うちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペロブスカイト
型酸化物単結晶の（００１）面を使用する。
このような基板を使用することにより、酸化物超伝導体
を［００１］方位に配向させて形成することができる。
を［００１］方位に配向させて形成することができる。
さらにこのＬｎＡ１０３では、引き上げ法により欠陥が
少ない良質の単結晶が育成できるため、基板の欠陥が堆
積した薄膜の品質に及ぼす影響が少なく、また基板の大
面積化も容易である。さらにこの材料は、誘電率が２０
程度からそれ以下と小さいという利点を持っている０以
上のように、この基板を用いた薄膜形成により、酸化物
超伝導体のデバイス応用が実現できる。
少ない良質の単結晶が育成できるため、基板の欠陥が堆
積した薄膜の品質に及ぼす影響が少なく、また基板の大
面積化も容易である。さらにこの材料は、誘電率が２０
程度からそれ以下と小さいという利点を持っている０以
上のように、この基板を用いた薄膜形成により、酸化物
超伝導体のデバイス応用が実現できる。
この基板上に形成させる酸化物超伝導体薄膜は、上記基
板とａ軸およびｂ軸の格子定数の整合性が良好な酸化物
超伝導体薄膜であれば基本的に以下なるものでもよい。
板とａ軸およびｂ軸の格子定数の整合性が良好な酸化物
超伝導体薄膜であれば基本的に以下なるものでもよい。
たとえば、ＥｕＢａ２Ｃｕ３０Ｘ（ｘ〜７）、（ＢｉＰ
ｂ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘなどを使用することがで
きる。
ｂ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘなどを使用することがで
きる。
このような酸化物超伝導薄膜を形成させる方法は、基本
的に限定されるものではなく、例えばスパッタリング法
、蒸着法などを使用しエピタキシャル成長させることが
できる。
的に限定されるものではなく、例えばスパッタリング法
、蒸着法などを使用しエピタキシャル成長させることが
できる。
（発明の作用）
本発明においては、８０に以上のＴｃを有する酸化物超
伝導体薄膜形成の基板として、これら酸化物超伝導体の
ａ軸およびｂ軸の格子定数と、エピタキシャル成長する
ために良好な整合性の関係にあるａ軸およびｂ軸の格子
定数を有するＬｎＡ１０３ （ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ、ｙのうちの一つ）なる化学式を有する
斜方晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面を
用いることにより、これら酸化物超伝導体を［００１］
方位に配向させて形成することができる。さらにこのＬ
ｎＡＩＯ３では、引き上げ法により欠陥が少ない良質の
単結晶が育成できるなめ、基板の欠陥が堆積した薄膜の
品質に及ぼす影響が少なく、また基板の大面積化も容易
である。さらにこの材料は、誘電率が２０程度からそれ
以下と小さいという利点を持っている０以上のように、
この基板を用いた薄膜形成により、酸化物超伝導体のデ
バイス応用が実現できる。
伝導体薄膜形成の基板として、これら酸化物超伝導体の
ａ軸およびｂ軸の格子定数と、エピタキシャル成長する
ために良好な整合性の関係にあるａ軸およびｂ軸の格子
定数を有するＬｎＡ１０３ （ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄ、ｙのうちの一つ）なる化学式を有する
斜方晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面を
用いることにより、これら酸化物超伝導体を［００１］
方位に配向させて形成することができる。さらにこのＬ
ｎＡＩＯ３では、引き上げ法により欠陥が少ない良質の
単結晶が育成できるなめ、基板の欠陥が堆積した薄膜の
品質に及ぼす影響が少なく、また基板の大面積化も容易
である。さらにこの材料は、誘電率が２０程度からそれ
以下と小さいという利点を持っている０以上のように、
この基板を用いた薄膜形成により、酸化物超伝導体のデ
バイス応用が実現できる。
（実施例）
以下実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
ＹＡｌＯ３（００１’）面を基板として、８０に以上の
Ｔｃを有する酸化物超伝導体の一つであるＥｕＢａ２Ｃ
ｕ３０ｘ（Ｘ〜７）薄膜をｄｃマグネトロンスパッタリ
ング法により形成した。ここでターゲットとしてはＥｕ
Ｂａ２Ｃｕ３０Ｘの組成を持つ焼結体を用い、また基板
温度６２５℃、Ａｒ＋５０％０２スパツタリングガス圧
７５ ｍＴｏ ｒ ｒ、放電電圧２００Ｖの条件で約３
００ｎｍ厚の薄膜を形成した。
Ｔｃを有する酸化物超伝導体の一つであるＥｕＢａ２Ｃ
ｕ３０ｘ（Ｘ〜７）薄膜をｄｃマグネトロンスパッタリ
ング法により形成した。ここでターゲットとしてはＥｕ
Ｂａ２Ｃｕ３０Ｘの組成を持つ焼結体を用い、また基板
温度６２５℃、Ａｒ＋５０％０２スパツタリングガス圧
７５ ｍＴｏ ｒ ｒ、放電電圧２００Ｖの条件で約３
００ｎｍ厚の薄膜を形成した。
作製薄膜の結晶構造をＣｕ Ｋａ線を用いたＸ線デフ
ラクトメータで調べた結果、第１図に示すように、完全
に［００１］方位に配向したＥｕＢａ２Ｃｕ３０Ｘ薄膜
が形成されていることが認められた。この薄膜の超伝導
転移を４端子電気抵抗法により測定したところ、抵抗が
完全に零になる温度Ｔｃｚｏｒｏは９１Ｋを越えていた
。また、液体窒素温度（７７，３Ｋ）での超伝導臨界電
流密度は４Ｘ１０’Ａ／ｃｍ２であった。さらに表面性
状を高分解能走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した
ところ、表面には欠陥が認められず、従来の基板で比較
的高品質な単結晶が得られるＭｇＯ基板上の薄膜に比べ
ても、その表面性状は極めて良好であった。
ラクトメータで調べた結果、第１図に示すように、完全
に［００１］方位に配向したＥｕＢａ２Ｃｕ３０Ｘ薄膜
が形成されていることが認められた。この薄膜の超伝導
転移を４端子電気抵抗法により測定したところ、抵抗が
完全に零になる温度Ｔｃｚｏｒｏは９１Ｋを越えていた
。また、液体窒素温度（７７，３Ｋ）での超伝導臨界電
流密度は４Ｘ１０’Ａ／ｃｍ２であった。さらに表面性
状を高分解能走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した
ところ、表面には欠陥が認められず、従来の基板で比較
的高品質な単結晶が得られるＭｇＯ基板上の薄膜に比べ
ても、その表面性状は極めて良好であった。
ＹＡｌＯ３のａ軸およびｂ軸方向の格子定数ａＯおよび
ｂｏはそれぞれ０．５１７９ｎｍおよび０．５３２９ｎ
ｍであり、またＥｕＢａ２Ｃｕ３０ｘのそれはそれぞれ
０．３８４５ｎｍおよび３．９０１ ｎ ｍである。し
たがって、基板格子定数の値をｆ２で割った値で格子定
数の不整合性を見ると一３〜５％であり、この値はＭｇ
Ｏの＋８〜１０％に比べてほぼ１／２となることから、
良好な配向性が得られることが理解できる。
ｂｏはそれぞれ０．５１７９ｎｍおよび０．５３２９ｎ
ｍであり、またＥｕＢａ２Ｃｕ３０ｘのそれはそれぞれ
０．３８４５ｎｍおよび３．９０１ ｎ ｍである。し
たがって、基板格子定数の値をｆ２で割った値で格子定
数の不整合性を見ると一３〜５％であり、この値はＭｇ
Ｏの＋８〜１０％に比べてほぼ１／２となることから、
良好な配向性が得られることが理解できる。
またＹＡｌＯ３単結晶は、レーザーホスト材料として引
き上げ法による高品質化技術が高められており、このた
め欠陥が極めて少ない基板となっていることから、その
上に堆積された薄膜の結晶性、表面性状が良好であるこ
とが理解できる。
き上げ法による高品質化技術が高められており、このた
め欠陥が極めて少ない基板となっていることから、その
上に堆積された薄膜の結晶性、表面性状が良好であるこ
とが理解できる。
さらにＹＡｌＯ３の比誘電率は２０程度であり、５ｒＴ
ｉ０３などの基板材料に比べて小さく、この点でも高周
波デバイスへの応用上有利である。
ｉ０３などの基板材料に比べて小さく、この点でも高周
波デバイスへの応用上有利である。
（実施例２）
同様にＹＡｌＯ３（００１）面を基板として、（ＢｉＰ
ｂ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０Ｘ（Ｘ〜１０）薄膜を５元
蒸着法により形成した。Ｂｉ、Ｐｂ（ｐｂのＢｉに対す
る割合は２０％）は電子ビーム加熱を、またＳｒ、Ｃａ
、Ｃｕはクヌーゼンセルを蒸発源とした。堆積チャンバ
内にｌＸｌ０’Ｔｏｒｒの酸素ガスを導入し、１００Ｗ
の電力でｒｆ放電を起こさせることにより酸素を活性化
した雰囲気中で、それぞれ蒸発源からの蒸発量を堆積時
に所定の組成となるように制御し、約３００ｎｍ厚のＦ
ＨＩｒｙＡを基板温度を７００℃で形成した。
ｂ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０Ｘ（Ｘ〜１０）薄膜を５元
蒸着法により形成した。Ｂｉ、Ｐｂ（ｐｂのＢｉに対す
る割合は２０％）は電子ビーム加熱を、またＳｒ、Ｃａ
、Ｃｕはクヌーゼンセルを蒸発源とした。堆積チャンバ
内にｌＸｌ０’Ｔｏｒｒの酸素ガスを導入し、１００Ｗ
の電力でｒｆ放電を起こさせることにより酸素を活性化
した雰囲気中で、それぞれ蒸発源からの蒸発量を堆積時
に所定の組成となるように制御し、約３００ｎｍ厚のＦ
ＨＩｒｙＡを基板温度を７００℃で形成した。
作製薄膜の結晶構造をＸ線デフラクトメータで調べた結
果、第２図に示すように完全に［００１］方位に配向し
た （ＢｉＰｂ） ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘ薄膜が形成さ
れていることが認められた。この薄膜の超伝導転移を４
端子電気抵抗法により測定しなところ、Ｔｃｚ″ｒ０は
１０２にであり、また液体窒素温度での臨界電流密度は
３ｘ１０’Ａ／ｃｍ２であった。
果、第２図に示すように完全に［００１］方位に配向し
た （ＢｉＰｂ） ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘ薄膜が形成さ
れていることが認められた。この薄膜の超伝導転移を４
端子電気抵抗法により測定しなところ、Ｔｃｚ″ｒ０は
１０２にであり、また液体窒素温度での臨界電流密度は
３ｘ１０’Ａ／ｃｍ２であった。
（ＢｉＰｂ） ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘのａ軸および
ｂ軸方向の格子定数ａＯおよびｂｏはそれぞれ０．５４
ｎｍおよび２．６０ｎｍであり、それぞれ基板格子定数
ｂｏおよびａＯの５倍と比べると、不整合性は一２％以
下となる。したがって、［００１］方位へのエピタキシ
ャル成長は、上記実施例１よりさらに有利である。
ｂ軸方向の格子定数ａＯおよびｂｏはそれぞれ０．５４
ｎｍおよび２．６０ｎｍであり、それぞれ基板格子定数
ｂｏおよびａＯの５倍と比べると、不整合性は一２％以
下となる。したがって、［００１］方位へのエピタキシ
ャル成長は、上記実施例１よりさらに有利である。
なお、実施例１および実施例２ではＹＡｌＯ３基板につ
いて説明したが、ほかのＬｎＡ１０３（ＬｎはＳｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）基板についても、上記Ｙ
ＡｌＯ３の場合とほぼ同じ結果が得られている。
いて説明したが、ほかのＬｎＡ１０３（ＬｎはＳｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）基板についても、上記Ｙ
ＡｌＯ３の場合とほぼ同じ結果が得られている。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、８０に以上のＴ
ｃを有する酸化物超伝導体薄膜が、ＬｎＡ１０３（Ｌｎ
Ｊ、ｔＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる
化学式を有する斜方晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の
（００１）面基板を用いることによって、はぼ完全に［
００１］方位に配向し、かつ結晶性、表面性上に優れた
状態で堆積させることが可能となる。
ｃを有する酸化物超伝導体薄膜が、ＬｎＡ１０３（Ｌｎ
Ｊ、ｔＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる
化学式を有する斜方晶ペロブスカイト型酸化物単結晶の
（００１）面基板を用いることによって、はぼ完全に［
００１］方位に配向し、かつ結晶性、表面性上に優れた
状態で堆積させることが可能となる。
第１図はＹＡ １０３ （００１）面基板上に［００１
］方位に配向して成長した ＥｕＢａ２Ｃｕ３０ＸＦ！膜のＸ線回折パタンを示す図
、第２図はＹＡｌＯ３（００１）面基板上に［００１１
方位に配向して成長した （ＢｉＰｂ） ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘ薄膜のＸ線回
折パタンを示す図である。
］方位に配向して成長した ＥｕＢａ２Ｃｕ３０ＸＦ！膜のＸ線回折パタンを示す図
、第２図はＹＡｌＯ３（００１）面基板上に［００１１
方位に配向して成長した （ＢｉＰｂ） ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０ｘ薄膜のＸ線回
折パタンを示す図である。
Claims (2)
- （１）ＬｎＡｌＯ＿３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペ
ロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面基板上に、
８０Ｋ以上の超伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する［００１
］方位に配向した酸化物超伝導体を設けたことを特徴と
する酸化物超伝導体薄膜。 - （２）ＬｎＡｌＯ＿３（ただしＬｎはＹ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｄｙのうちの一つ）なる化学式を有する斜方晶ペ
ロブスカイト型酸化物単結晶の（００１）面基板上に、
８０Ｋ以上の超伝導臨界温度（Ｔｃ）を有する酸化物超
伝導体薄膜を、［００１］方位に配向させて成長させる
ことを特徴とする酸化物超伝導体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073613A JPH03275504A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073613A JPH03275504A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275504A true JPH03275504A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13523361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073613A Pending JPH03275504A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0803594A1 (en) * | 1996-04-22 | 1997-10-29 | Sony Corporation | Crystal growing substrate |
| WO2015033727A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 東洋鋼鈑株式会社 | 超電導線材用基板及びその製造方法、並びに超電導線材 |
| WO2016068046A1 (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | 東洋鋼鈑株式会社 | 超電導線材用基板及びその製造方法、並びに超電導線材 |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2073613A patent/JPH03275504A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0803594A1 (en) * | 1996-04-22 | 1997-10-29 | Sony Corporation | Crystal growing substrate |
| WO2015033727A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 東洋鋼鈑株式会社 | 超電導線材用基板及びその製造方法、並びに超電導線材 |
| CN105518808A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-04-20 | 东洋钢钣株式会社 | 超导线材用基板及其制造方法、以及超导线材 |
| US10115501B2 (en) | 2013-09-04 | 2018-10-30 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Substrate for superconducting wire, method for manufacturing the same, and superconducting wire |
| WO2016068046A1 (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | 東洋鋼鈑株式会社 | 超電導線材用基板及びその製造方法、並びに超電導線材 |
| KR20170074862A (ko) * | 2014-10-27 | 2017-06-30 | 도요 고한 가부시키가이샤 | 초전도 선재용 기판 및 그 제조 방법과 초전도 선재 |
| JPWO2016068046A1 (ja) * | 2014-10-27 | 2017-08-10 | 東洋鋼鈑株式会社 | 超電導線材用基板及びその製造方法、並びに超電導線材 |
| US10748678B2 (en) | 2014-10-27 | 2020-08-18 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Substrate for superconducting wire, production method therefor, and superconducting wire |
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