JPH0388716A - 酸化物系超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導薄膜の製造方法Info
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- JPH0388716A JPH0388716A JP1224860A JP22486089A JPH0388716A JP H0388716 A JPH0388716 A JP H0388716A JP 1224860 A JP1224860 A JP 1224860A JP 22486089 A JP22486089 A JP 22486089A JP H0388716 A JPH0388716 A JP H0388716A
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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
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- 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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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は酸化物系超電導薄膜の製造方法に係り、特にス
パッタリング法により高い臨界電流密度を有するイツト
リウム系の超電導薄膜の製造方法の改良に関する。
パッタリング法により高い臨界電流密度を有するイツト
リウム系の超電導薄膜の製造方法の改良に関する。
［従来の技術］
酸化物系超電導物質の一種であるＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系酸化物の中イツトリウム系（以下Ｙ系と称する。）の
酸化物はＹＢａ ２ Ｃｕ３０ｘ （ｘ −Ｇ 〜７
）の組成を有し、その高い臨界温度（以下Ｔｃと称する
。）から実用可能な材料として注目されている。
系酸化物の中イツトリウム系（以下Ｙ系と称する。）の
酸化物はＹＢａ ２ Ｃｕ３０ｘ （ｘ −Ｇ 〜７
）の組成を有し、その高い臨界温度（以下Ｔｃと称する
。）から実用可能な材料として注目されている。
特にＹ系酸化物の薄膜は、その電気的特性とともに表面
平滑性に優れるところからデバイス化への応用が期待さ
れており、このような薄膜を製造する手段の一つとして
スパッタリング法によるものが知られている。
平滑性に優れるところからデバイス化への応用が期待さ
れており、このような薄膜を製造する手段の一つとして
スパッタリング法によるものが知られている。
上記のスパッタリング法においては、
ＹＢａ ２ Ｃｕａ Ｏｘバルク材を、ターゲットとし
基板上に成膜した後、酸化性雰囲気中で熱処理を施すこ
とにより薄膜を形成する。
基板上に成膜した後、酸化性雰囲気中で熱処理を施すこ
とにより薄膜を形成する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の方法により超電導薄膜を形成する
場合、高い臨界電流密度（以下Ｊｃと称する。）の薄膜
を得るには成膜時に基板の温度を８５０℃以上に保持す
る必要がある上、この成膜後に酸化性雰囲気中で９００
℃以上の温度で少なくとも８時間以上の熱処理を施して
焼成せねばならず、そのプロセスが複雑であるという難
点がある。
場合、高い臨界電流密度（以下Ｊｃと称する。）の薄膜
を得るには成膜時に基板の温度を８５０℃以上に保持す
る必要がある上、この成膜後に酸化性雰囲気中で９００
℃以上の温度で少なくとも８時間以上の熱処理を施して
焼成せねばならず、そのプロセスが複雑であるという難
点がある。
本発明は上記の難点を解決するためになされたもので、
従来より低い基板温度、特に室温でも可能で、かつ成膜
後の熱処理温度も低下させることができる上、高いＪｃ
値を有するＹ系の超電導薄膜を製造することのできる方
法を提供することをその目的とする。
従来より低い基板温度、特に室温でも可能で、かつ成膜
後の熱処理温度も低下させることができる上、高いＪｃ
値を有するＹ系の超電導薄膜を製造することのできる方
法を提供することをその目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の酸化物系超電導薄
膜の製造方法は、基板上にスパッタリング法により、Ｙ
、 ＢａおよびＣｕを含む薄膜と、ＢａおよびＣｕを
含む薄膜とを交互に積層した後、酸化性雰囲気中で熱処
理を施すものである。
膜の製造方法は、基板上にスパッタリング法により、Ｙ
、 ＢａおよびＣｕを含む薄膜と、ＢａおよびＣｕを
含む薄膜とを交互に積層した後、酸化性雰囲気中で熱処
理を施すものである。
上記の発明において、Ｙ 、 ＢａおよびＣｕを含む薄
膜の紹戊をほぼＹ ２ ＢａＣｕ０ｘとし、かつＢａお
よびＣｕを含む薄膜の組成をほぼＢａ３ Ｃｕ５Ｏｘと
することが好ましい。
膜の紹戊をほぼＹ ２ ＢａＣｕ０ｘとし、かつＢａお
よびＣｕを含む薄膜の組成をほぼＢａ３ Ｃｕ５Ｏｘと
することが好ましい。
本発明における基板としては、ＭｇＯ、＾１２０３、Ｙ
ＳＺ （イツトリウム安定化ジルコニウム）、５ｒＴ
ｊ０３等や銀、金等の金属、あるいは基板上にＭｇＯ等
のバッファ層を設けたもの等を用いることができる。
ＳＺ （イツトリウム安定化ジルコニウム）、５ｒＴ
ｊ０３等や銀、金等の金属、あるいは基板上にＭｇＯ等
のバッファ層を設けたもの等を用いることができる。
本発明においては、基板上にスパッタリング法により生
成される薄膜とほぼ同一組成のバルク材がターゲットと
して用いられるがＣｕの組成比を若干高めにしても良い
。このために２種類のバルク材をスパッタ装置内に配置
し、基板を回転することにより交互に積層させる方法が
用いられる。この場合、積層の順序および積層数は任意
に採用することができる。
成される薄膜とほぼ同一組成のバルク材がターゲットと
して用いられるがＣｕの組成比を若干高めにしても良い
。このために２種類のバルク材をスパッタ装置内に配置
し、基板を回転することにより交互に積層させる方法が
用いられる。この場合、積層の順序および積層数は任意
に採用することができる。
また本発明においては、スパッタ時に基板を加熱する必
要はないが、必要に応じて加熱することもできる。ただ
し基板を加熱する場合でも従来（６５０℃以上）よりも
遥かに低温で十分である。
要はないが、必要に応じて加熱することもできる。ただ
し基板を加熱する場合でも従来（６５０℃以上）よりも
遥かに低温で十分である。
ざらに成膜後の熱処理温度も従来より５０−１００℃低
くすることができる。成膜後の熱処理温度としては、例
えば８００〜８５０ ”Ｃの範囲が採用できる。
くすることができる。成膜後の熱処理温度としては、例
えば８００〜８５０ ”Ｃの範囲が採用できる。
［作 用コ
本発明においては、Ｂａ−Ｃｕ系薄膜の融点が低いため
焼成時にまずこの層が液相となり、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ系の
薄膜を核としてＹＢａ ２ ＣＩＪ３０Ｘ結晶が成長す
る。
焼成時にまずこの層が液相となり、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ系の
薄膜を核としてＹＢａ ２ ＣＩＪ３０Ｘ結晶が成長す
る。
この効果はＹ ２ ＢａＣｕｏｘ層とＢａ３ Ｃｕ５０
ｘ層を積層した場合に十分に発揮される。
ｘ層を積層した場合に十分に発揮される。
［実施例］
以下本発明の一実施例について説明する。
薄膜製造装置として多元スパッタ装置を用いて基板上に
Ｙｚ ＢａＣｕｏｘ層とＢａ３ Ｃｕ５０ｘ層を交互に
積層した。スパッタ条件を下記に示す。
Ｙｚ ＢａＣｕｏｘ層とＢａ３ Ｃｕ５０ｘ層を交互に
積層した。スパッタ条件を下記に示す。
基板 ； Ｍｇ０（１００） 基板面ターゲット
： Ｙ２ＢａＣｕ Ｏｘ ／／焼結材Ｂａ３ Ｃｕ５
、５ ０ｘ焼結材 Ｒｆ Ｐｏｗｅｒ： １００Ｗ（Ｙ２ ＢａＣｕＯｘ
ターゲット）７０Ｖ （Ｂａ ｚ Ｃｕ５ 、 ｓ
Ｏｘ ターゲット）スパッタガス： Ａｒ＋０
２（Ａｒ１０２−１）ガス圧 ： ２ＱｍＴｏｒｒ 基板温度 ：室温 膜厚 ：１００入／層 層数 ＝４０層 以上のようにして得られた膜体を酸素気流中で８３０℃
で８時間加熱して焼成した。この超電導薄膜の配向性を
Ｘ線回折により測定した結果、強いＣ軸配向性を有する
ことが認められた。
： Ｙ２ＢａＣｕ Ｏｘ ／／焼結材Ｂａ３ Ｃｕ５
、５ ０ｘ焼結材 Ｒｆ Ｐｏｗｅｒ： １００Ｗ（Ｙ２ ＢａＣｕＯｘ
ターゲット）７０Ｖ （Ｂａ ｚ Ｃｕ５ 、 ｓ
Ｏｘ ターゲット）スパッタガス： Ａｒ＋０
２（Ａｒ１０２−１）ガス圧 ： ２ＱｍＴｏｒｒ 基板温度 ：室温 膜厚 ：１００入／層 層数 ＝４０層 以上のようにして得られた膜体を酸素気流中で８３０℃
で８時間加熱して焼成した。この超電導薄膜の配向性を
Ｘ線回折により測定した結果、強いＣ軸配向性を有する
ことが認められた。
また、そのＴｃおよびＪｃを測定した結果、それぞれ８
３におよび５ Ｘ ＩＯＡ／ｃｊの値が得られた。
３におよび５ Ｘ ＩＯＡ／ｃｊの値が得られた。
比較例
ターゲットとしてＹＢａ ２ Ｃｕ３０ｘ焼結祠用い、
Ｒｆ’ Ｐｏｗｅｒを１０［ＩＷ、膜厚を４０００Å
とした他は実施例と同一条件で基板上に単層の薄膜を形
成した後、酸素気流中で８３０℃×８時間焼成して超電
導薄膜を製造した。この薄膜のＸ線回折結果は、ＹＢａ
２Ｃｕ３０Ｘのピークの存在は認められるものの全体
として多結晶パターンを示した。
Ｒｆ’ Ｐｏｗｅｒを１０［ＩＷ、膜厚を４０００Å
とした他は実施例と同一条件で基板上に単層の薄膜を形
成した後、酸素気流中で８３０℃×８時間焼成して超電
導薄膜を製造した。この薄膜のＸ線回折結果は、ＹＢａ
２Ｃｕ３０Ｘのピークの存在は認められるものの全体
として多結晶パターンを示した。
また、そのＴｃおよびＪｃは、それぞれ８０におよび５
Ｘ ＬＯ２Ａ／ｃ−であった。
Ｘ ＬＯ２Ａ／ｃ−であった。
【発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、スパッタリング法に
よりＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の薄膜とＢａ−Ｃｕ−０系の
薄膜とを積□層した後、熱処理を施すことにより、特に
基板を加熱しなくとも高いＪｃを有する超電導薄膜を製
造することができ、さらにその際の熱処理温度も従来よ
り低く設定し得る利点を有する。
よりＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の薄膜とＢａ−Ｃｕ−０系の
薄膜とを積□層した後、熱処理を施すことにより、特に
基板を加熱しなくとも高いＪｃを有する超電導薄膜を製
造することができ、さらにその際の熱処理温度も従来よ
り低く設定し得る利点を有する。
Claims (2)
- （１） 基板上にスパッタリング法により、Ｙ、Ｂａお
よびＣｕを含む薄膜と、ＢａおよびＣｕを含む薄膜とを
交互に積層した後、酸化性雰囲気中で熱処理を施すこと
を特徴とする酸化物系超電導薄膜の製造方法。 - （２） Ｙ、ＢａおよびＣｕを含む薄膜とＢａおよびＣ
ｕを含む薄膜は、それぞれほぼＹ＿２ＢａＣｕＯ＿ｘお
よびＢａ＿３Ｃｕ＿５Ｏ＿ｘの組成を有する請求項１記
載の酸化物系超電導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224860A JPH0388716A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 酸化物系超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224860A JPH0388716A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 酸化物系超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388716A true JPH0388716A (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16820304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224860A Pending JPH0388716A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 酸化物系超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0388716A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497854B2 (en) | 2000-11-30 | 2002-12-24 | Nikko Materials Company, Limited | Cathode material for a lithium secondary battery and method for manufacturing same |
| EP2466671A2 (en) | 2007-09-04 | 2012-06-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Lithium transition metal-based compound powder, method for manufacturing the same, spray-dried substance serving as firing precursor thereof, and lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery using the same |
-
1989
- 1989-08-30 JP JP1224860A patent/JPH0388716A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497854B2 (en) | 2000-11-30 | 2002-12-24 | Nikko Materials Company, Limited | Cathode material for a lithium secondary battery and method for manufacturing same |
| EP2466671A2 (en) | 2007-09-04 | 2012-06-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Lithium transition metal-based compound powder, method for manufacturing the same, spray-dried substance serving as firing precursor thereof, and lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery using the same |
| US8962195B2 (en) | 2007-09-04 | 2015-02-24 | Mitsubishi Chemical Corporation | Lithium transition metal-based compound powder, method for manufacturing the same, spray-dried substance serving as firing precursor thereof, and lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery using the same |
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