JPH04104994A - Oxide superconductor - Google Patents

Oxide superconductor

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JPH04104994A
JPH04104994A JP2222143A JP22214390A JPH04104994A JP H04104994 A JPH04104994 A JP H04104994A JP 2222143 A JP2222143 A JP 2222143A JP 22214390 A JP22214390 A JP 22214390A JP H04104994 A JPH04104994 A JP H04104994A
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JP
Japan
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crystal
oxide superconductor
rare gas
gas
helium
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JP2222143A
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Japanese (ja)
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Kimichika Fukushima
公親 福島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve critical current by introducing a rare gas into crystal. CONSTITUTION:Glow discharge is carried out in an O2 gas flow mixed with an inert gas such as Ar and a target 13 composed of a sintered Y-Ba-Cu-O-based oxide, etc., is sputtered by a sputtering device laid in a vacuum container 12 of a thin film forming device to growth crystal of oxide superconductor on a growth substrate 14 heated to a given temperature. A rare gas ion such as He is irradiated from an ion gun 15 simultaneously with the film formation or alternately and the rare gas ion is injected into crystal of oxide superconductor. After crystal growth, the crystal of oxide superconductor is heat-treated in an O2 gas atmosphere at given temperature, clusters 2 and foams 3 of rare gas are formed in the crystal 1 to give an oxide superconductor having improved critical current.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、臨界電流を向上させた酸化物超電導体に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an oxide superconductor with improved critical current.

(従来の技術) 1986年にBa−La−Cu−0系の層状ペロブスカ
イト型の酸化物が40に以上の高い臨界温度を有するこ
とが発表されて以来、酸化物系の超電導体が注目を集め
、新材料探索研究が活発に行われている。
(Prior art) Since it was announced in 1986 that Ba-La-Cu-0-based layered perovskite oxides have a high critical temperature of over 40, oxide-based superconductors have attracted attention. , research to explore new materials is being actively conducted.

その中でも、液体窒素温度以上の高い臨界温度を有する
Y−Ba−Cu−0系で代表される擬ペロブスカイト型
の酸化物超電導体や、B i −3r−Ca−Cu−0
系およびT l−Ba−Ca−Cu−0系の酸化物超電
導体等は、冷媒として高価な液体ヘリウムに代えて、安
価な液体窒素を利用できるため、工業的にも重要な価値
を有している。
Among them, pseudo-perovskite oxide superconductors represented by the Y-Ba-Cu-0 system, which have a high critical temperature higher than the liquid nitrogen temperature, and B i -3r-Ca-Cu-0
Oxide superconductors such as T l-Ba-Ca-Cu-0 and Tl-Ba-Ca-Cu-0 have important industrial value because they can use inexpensive liquid nitrogen as a refrigerant instead of expensive liquid helium. ing.

上述したような従来の銅系酸化物超電導体では、電荷の
キャリアはフェルミ液体的であり、超電導状態は通常の
S波−BO2的であることが示されている。したがって
、臨界電流等の超電導特性は、S波−BO2的な理論に
より考察することができる。
It has been shown that in the conventional copper-based oxide superconductor as described above, charge carriers are like a Fermi liquid, and the superconducting state is like an ordinary S wave-BO2. Therefore, superconducting properties such as critical current can be considered using the S-wave-BO2 theory.

ところで、上述したような酸化物系の高温超電導体は、
液体窒素温度以上の臨界温度を有しているものの、実用
化に向けてはさらに臨界電流を高めることが強(望まれ
ている。例えば僅かでも臨界電流を向上させることが可
能であれば、それだけ高い磁場中での使用が可能になる
という実用的な利点が得られる。
By the way, the oxide-based high temperature superconductor as mentioned above is
Although it has a critical temperature higher than liquid nitrogen temperature, it is strongly desired to further increase the critical current for practical use.For example, if it is possible to improve the critical current even slightly, then The practical advantage is that it can be used in high magnetic fields.

そこで、上述したような酸化物超電導体の臨界電流を向
上させる各種試みがなされている。例えば、酸化物超電
導体の結晶中に析出物を磁束のビン止め中心として導入
することによって、臨界電流を向上させる試み等が報告
されている。
Therefore, various attempts have been made to improve the critical current of oxide superconductors as described above. For example, attempts have been reported to improve the critical current by introducing precipitates into the crystals of oxide superconductors as magnetic flux binding centers.

しかし、B1−8r−Ca−Cu−0系を例にとると、
超電導のコヒーレンス長は10人程度であり、強いピン
止め力が働くのは大きさが20人程度のピン止め中心で
あるのに対し、上述したような析出物はその大きさを制
御することが困難であり、大半がミクロン程度の大きさ
を有するため、析出物を磁束のピン止め中心とする方法
では十分なピン止め力が得られず、高い臨界電流を実現
することは不可能であった。
However, taking the B1-8r-Ca-Cu-0 system as an example,
The coherence length of superconductivity is about 10 people, and the strong pinning force acts at the pinning center with a size of about 20 people, whereas the size of the precipitates mentioned above cannot be controlled. Because most of the particles have a size of microns, it was not possible to obtain sufficient pinning force using the method of using precipitates as the center of pinning the magnetic flux, making it impossible to achieve a high critical current. .

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、臨界電流を向上させることによって、
酸化物超電導体の実用性がさらに向上するため、新材料
の探索とは別に、従来の酸化物超電導体の臨界電流をさ
らに向上させることが強く望まれている。
(Problem to be solved by the invention) As mentioned above, by improving the critical current,
In order to further improve the practicality of oxide superconductors, in addition to searching for new materials, it is strongly desired to further improve the critical current of conventional oxide superconductors.

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、臨界電流を向上させた酸化物超電導体を提供する
ことを目的とするものである。
The present invention was made to address such problems, and an object of the present invention is to provide an oxide superconductor with improved critical current.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) すなわち本発明の酸化物超電導体は、結晶内に希ガスが
導入されていることを特徴としている。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) That is, the oxide superconductor of the present invention is characterized in that a rare gas is introduced into the crystal.

酸化物超電導体としては多数のものが知られているか、
本発明における酸化物超電導体としては、希土類元素含
有のペロブスカイト型構造を有する酸化物超電導体や、
La−M−Cu−0系(M−8rSBa)、B1−9r
−Ca−Cu−0系、T l−Ba−Ca−Cu−0系
、Nd−Ce−Cu−0系酸化物超電導体等、各種の酸
化物超電導体を適用することが可能である。また、本発
明における酸化物超電導体の具体的な形態は、特に限定
されるものではなく、例えば粉体、焼結体等のバルク体
、線状体、薄膜等、各種形態のものを適用することが可
能である。
There are many known oxide superconductors,
The oxide superconductor in the present invention includes an oxide superconductor having a perovskite structure containing a rare earth element,
La-M-Cu-0 system (M-8rSBa), B1-9r
It is possible to apply various oxide superconductors such as -Ca-Cu-0-based, Tl-Ba-Ca-Cu-0-based, and Nd-Ce-Cu-0-based oxide superconductors. Further, the specific form of the oxide superconductor in the present invention is not particularly limited, and various forms such as a powder, a bulk body such as a sintered body, a linear body, and a thin film are applicable. Is possible.

また、酸化物超電導体の結晶中に導入される希ガスとし
ては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノン等が例示される。
Examples of the rare gas introduced into the crystal of the oxide superconductor include helium, neon, argon, krypton, and xenon.

上述したような酸化物超電導体の結晶内に希ガスを導入
する方法としては、例えば以下に示すような方法が例示
される。
As a method for introducing a rare gas into the crystal of the oxide superconductor as described above, for example, the following method is exemplified.

例えば−船釣な仮焼法等を利用して、粉体や焼結体等を
作製する場合には、仮焼時もしくは焼結時に、焼成雰囲
気中に希ガスを混在させることにより、雰囲気中から希
ガスを酸化物超電導体結晶内に取り込ませる。また、酸
化物超電導体の各構成元素の出発原料や仮焼粉に、イオ
ン銃等のイオン加速装置を用いて、希ガスをイオン注入
し、これらを用いて粉体や焼結体等を作製してもよい。
For example, when producing powder, sintered bodies, etc. using a calcination method, etc., it is possible to mix rare gases into the sintering atmosphere during calcination or sintering. A rare gas is introduced into the oxide superconductor crystal. In addition, rare gases are ion-implanted into the starting materials and calcined powder for each constituent element of the oxide superconductor using an ion accelerator such as an ion gun, and these are used to create powders, sintered bodies, etc. You may.

さらに、酸化物超電導体の粉体や焼結体等を作製した後
に、イオン銃等のイオン加速装置を用いて、希ガスをイ
オン注入してもよい。
Further, after producing the powder, sintered body, etc. of the oxide superconductor, ions of rare gas may be implanted using an ion accelerator such as an ion gun.

また、スパッタ法、電子ビーム蒸着法、レーザーアブレ
ーション法、CVD法等の薄膜形成法によって酸化物超
電導体薄膜を形成する際には、結晶成長と同時に、もし
くは交互にイオン銃等のイオン加速装置を用いて、希ガ
スをイオン注入する。
In addition, when forming an oxide superconductor thin film by a thin film forming method such as sputtering, electron beam evaporation, laser ablation, or CVD, an ion accelerator such as an ion gun is used simultaneously with crystal growth or alternately. A rare gas is ion-implanted.

また、イオン銃等によらず、真空下で希ガス元素をイオ
ン化し、高周波電圧等を印加して加速することによって
、希ガスをイオン注入することも可能である。さらに、
薄膜形成後に希ガスをイオン注入してもよい。
Furthermore, instead of using an ion gun or the like, it is also possible to ion-implant the rare gas by ionizing the rare gas element under vacuum and accelerating it by applying a high frequency voltage or the like. moreover,
A rare gas may be ion-implanted after forming the thin film.

なお、上記薄膜形成時に希ガスをイオン注入する場合に
は、注入された希ガスの再蒸発を防止する点から、低温
での成膜プロセスを適用することが好ましい。例えばス
パッタ法であれば、酸素を励起状!!(原子状やイオン
等)で供給することにより、結晶性を高める方法等が例
示される。
Note that when ion-implanting a rare gas at the time of forming the thin film, it is preferable to apply a film-forming process at a low temperature in order to prevent re-evaporation of the injected rare gas. For example, with sputtering, oxygen is excited! ! Examples include a method of increasing crystallinity by supplying it in an atomic form, an ion, etc.

上述したような各種方法で導入する希ガスの量は、超電
導状態を破壊しない程度の範囲から選択され、例えば1
c−当りの酸化物超電導体に対して、原子数で1016
個〜1017個程度とすることが効果的である。
The amount of rare gas introduced by the various methods described above is selected within a range that does not destroy the superconducting state.
For an oxide superconductor per c-, the number of atoms is 1016
It is effective to set the number to about 1017 pieces.

また、酸化物超電導体の結晶内に導入された希ガスは、
結晶中でクラスター(原子の集合体)や気泡として存在
するが、これらの大きさは使用した酸化物超電導体のコ
ヒーレント長に応じて制御することが好ましい。これら
のクラスターや気泡の大きさは、希ガスの導入量、また
薄膜形成法による場合には基板温度等を適宜設定するこ
とにより制御することができる。
In addition, the rare gas introduced into the crystal of the oxide superconductor is
They exist as clusters (aggregations of atoms) or bubbles in the crystal, and the sizes of these are preferably controlled depending on the coherence length of the oxide superconductor used. The size of these clusters and bubbles can be controlled by appropriately setting the amount of rare gas introduced, and in the case of a thin film forming method, the substrate temperature, etc.

(作 用) 本発明の酸化物超電導体において、結晶内に導入された
希ガスは、結晶中での溶解度が極端に低いため、結晶中
でクラスターやさらに大きな気泡を形成する。クラスタ
ー中や気泡中では、超電導の秩序パラメーターは小さい
か、または零となり、磁場中では磁束が侵入することに
なる。磁束が超電導状態にある領域に移動するには、磁
束が侵入する部分の超電導状態を壊すエネルギーが余分
に必要であり、磁束はクラスターや気泡中に止まる方が
安定である。このため、クラスターや気泡は、磁束のピ
ン止め中心として機能する。
(Function) In the oxide superconductor of the present invention, the rare gas introduced into the crystal has extremely low solubility in the crystal, and therefore forms clusters and larger bubbles in the crystal. In clusters and bubbles, the superconducting order parameter is small or zero, and magnetic flux penetrates in the magnetic field. In order for magnetic flux to move to a region that is in a superconducting state, extra energy is required to break the superconducting state in the area where the magnetic flux enters, and it is more stable for magnetic flux to stay in clusters or bubbles. Therefore, clusters and bubbles function as magnetic flux pinning centers.

ここで、ピン止め中心に存在する磁束をずらすのに必要
な力がピン止め力で、ピン止め中心の大きさが超電導の
コヒーレンス長の2倍程度のとき、ピン止め力は強くな
る。そして、本発明における希ガスのクラスターや気泡
の大きさは、希ガス導入時の各種条件により制御するこ
とができるため、コヒーレンス長に合わせてピン止めに
対して効果的な大きさ、すなわちピン止め力が強くなる
大きさのピン止め中心を形成することにより、臨界電流
を向上させることが可能となる。
Here, the force required to shift the magnetic flux present at the pinning center is the pinning force, and when the size of the pinning center is about twice the coherence length of the superconductor, the pinning force becomes strong. The size of rare gas clusters and bubbles in the present invention can be controlled by various conditions when introducing the rare gas, so it is possible to adjust the effective size for pinning according to the coherence length. By forming a pinning center with a size that increases the force, it is possible to improve the critical current.

さらに、イオン銃等により希ガスを注入する場合には、
希ガスイオンの照射により結晶中に格子欠陥、ボイド(
格子欠陥の集合体)、転位等が形成され、これらもピン
止め中心となるため、臨界電流はさらに向上することに
なる。
Furthermore, when injecting rare gas with an ion gun, etc.
Lattice defects and voids (
(aggregates of lattice defects), dislocations, etc. are formed, and these also serve as pinning centers, resulting in a further improvement in the critical current.

(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

実施例1 まず、酸化物超電導体の焼結体を作製する際に、希ガス
を導入する例について説明する。
Example 1 First, an example in which a rare gas is introduced when producing a sintered body of an oxide superconductor will be described.

出発原料として、例えばY203 、BaC01、Cu
Oの各粉末を用意し、これらを陽イオンの原子比がY:
Ba:Cu=1:2:3となるように所定料秤量し、こ
れを充分に混合した後、ヘリウムガスを体積比で20%
程度混合した大気中で、840℃X4g時間の条件で仮
焼し、この仮焼物をボールミルで充分に粉砕する。
As starting materials, for example, Y203, BaC01, Cu
Each powder of O is prepared, and the atomic ratio of cations is Y:
After weighing the prescribed materials so that Ba:Cu=1:2:3 and mixing them thoroughly, helium gas was added at a volume ratio of 20%.
It is calcined in a moderately mixed atmosphere at 840° C. for 4 g hours, and the calcined product is sufficiently pulverized with a ball mill.

次に、上記仮焼粉をペレット状にプレス成形した後、こ
の成形体をヘリウムガスを体積比で20%程度混合した
酸素気流中において、900℃×48時間の条件で焼成
し、さらに上記ヘリウムガスを混合した酸素気流中で徐
冷して、Y系酸化物超電導体を作製する。
Next, after press-molding the above calcined powder into a pellet shape, this compact was fired at 900°C for 48 hours in an oxygen stream mixed with about 20% helium gas by volume. A Y-based oxide superconductor is produced by slow cooling in an oxygen stream containing a mixture of gases.

このようにして得られるY系酸化物超電導体は、結晶内
にヘリウムが導入されたものとなり、第1図に示すよう
に、Y系酸化物超電導体の結晶中1に導入されたヘリウ
ムは、クラスター2や気泡3を形成する。
The Y-based oxide superconductor thus obtained has helium introduced into the crystal, and as shown in FIG. 1, the helium introduced into the crystal of the Y-based oxide superconductor is Clusters 2 and bubbles 3 are formed.

このように、結晶中にピン止め力の強いヘリウムクラス
ターや気泡をピン止め中心として形成することにより、
臨界電流の向上が図れる。
In this way, by forming helium clusters and bubbles with strong pinning force in the crystal as pinning centers,
Critical current can be improved.

なお、ヘリウム以外の希ガスについても同様な効果が得
られ、またY基以外の酸化物超電導体についても同様な
効果が得られる。
Note that similar effects can be obtained with rare gases other than helium, and similar effects can be obtained with oxide superconductors other than Y-based.

実施例2 次に、酸化物超電導体薄膜の形成方法のうち、物理的蒸
着法によって薄膜を形成する際に、希ガスを導入する例
について説明する。
Example 2 Next, among the methods for forming an oxide superconductor thin film, an example in which a rare gas is introduced when forming a thin film by physical vapor deposition will be described.

第2図は、この実施例で使用した薄膜形成装置を示す図
である。同図中11は、真空容器12内に設置された周
波数が13.56MHzのマグネトロンスパッタ装置で
あり、アルゴンと酸素との混合比が体積比で80:20
の混合ガス中でグロー放電させるよう構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing the thin film forming apparatus used in this example. In the figure, 11 is a magnetron sputtering device with a frequency of 13.56 MHz installed in a vacuum container 12, and the mixing ratio of argon and oxygen is 80:20 by volume.
It is configured to generate a glow discharge in a mixed gas.

ターゲット13は、例えばY203 、BaCO3、C
uOの各粉末を陽イオンの原子比がY:Ba:Cu−1
:2:8となるように混合した後、円盤状に成形、焼結
したY−Ba−Cu−0系の酸化物からできている。ま
た、例えばMgO単結晶基板からなる成膜基板14は、
約750℃の温度に保たれている。また、上記成膜基板
14に向けて加速エネルギーがl KeV程度のヘリウ
ムイオン銃15が設置されている。
The target 13 is, for example, Y203, BaCO3, C
Each uO powder has a cation atomic ratio of Y:Ba:Cu-1
: It is made of Y-Ba-Cu-0 based oxide which is mixed in a ratio of 2:8, formed into a disk shape and sintered. Further, the film forming substrate 14 made of, for example, an MgO single crystal substrate is
The temperature is maintained at approximately 750°C. Further, a helium ion gun 15 with an acceleration energy of about 1 KeV is installed facing the film-forming substrate 14 .

このような構成の成膜装置を用いれば、スパッタされた
ターゲット13の構成原子によって、成膜基板14上に
YBa2Cus 07−J結晶が成長し、このスパッタ
成膜と同時にヘリウムイオン銃15からヘリウムイオン
を照射することにより、上記YBa2Cu307−J結
晶中にヘリウムイオンが注入される。なお、スパッタに
よる成膜とヘリウムイオンの注入は、同時に行ってもよ
いし、交互に行ってもよい。
If a film forming apparatus having such a configuration is used, a YBa2Cus 07-J crystal will grow on the film forming substrate 14 by the constituent atoms of the sputtered target 13, and at the same time as this sputter film forming, helium ions are emitted from the helium ion gun 15. By irradiating with , helium ions are implanted into the YBa2Cu307-J crystal. Note that film formation by sputtering and helium ion implantation may be performed simultaneously or alternately.

また、上記YBa2CLI30 フーa膜は、結晶生成
後、1気圧径度の酸素ガス中において、850℃〜95
0℃程度の温度で熱処理する。
In addition, after crystal formation, the YBa2CLI30 film was heated at 850°C to 95°C in oxygen gas with a diameter of 1 atm.
Heat treatment is performed at a temperature of about 0°C.

このようにして得られるY系酸化物超電導体薄膜は、第
1図と同様に、Y系酸化物超電導体の結晶中1にヘリウ
ムのクラスター2や気泡3が導入されたものとなる。
The thus obtained Y-based oxide superconductor thin film has helium clusters 2 and bubbles 3 introduced into the Y-based oxide superconductor crystal 1, as shown in FIG.

このように、結晶中にピン止め力の強いヘリウムクラス
ターや気泡をピン止め中心として形成することにより、
酸化物超電導体薄膜の臨界電流の向上が図れる。
In this way, by forming helium clusters and bubbles with strong pinning force in the crystal as pinning centers,
The critical current of the oxide superconductor thin film can be improved.

なお、他の酸化物超電導体についても、同様に臨界電流
を向上させることができる。また、ヘリウム以外の他の
希ガスを用いた場合も同様である。
Note that the critical current can be similarly improved with other oxide superconductors. Further, the same applies when rare gases other than helium are used.

実施例3 次に、酸化物超電導体薄膜の形成方法のうち、CVD法
によって薄膜を形成する際に、希ガスを導入する例につ
いて説明する。
Example 3 Next, among the methods for forming an oxide superconductor thin film, an example in which a rare gas is introduced when forming a thin film by CVD method will be described.

第3図は、この実施例で使用した薄膜形成装置を示す図
である。同図中、21.22.23は、それぞれY (
DPM) 3、Ba (DPM) 2、Cu(DPM)
2(DPM−’C++ HI30□)のβジケトン金属
錯体の蒸発装置であり、蒸発したガスはアルゴンガス2
4をキャリアとしてガス混合管25へ運ばれ、酸素ガス
26を含めて混合される。アルゴンと酸素の混合比は、
例えば体積比で1=3であり、圧力は約10Torrで
ある。
FIG. 3 is a diagram showing the thin film forming apparatus used in this example. In the figure, 21.22.23 are Y (
DPM) 3, Ba (DPM) 2, Cu (DPM)
2 (DPM-'C++ HI30□) β-diketone metal complex evaporator, and the evaporated gas is argon gas 2
4 is carried as a carrier to the gas mixing tube 25, where it is mixed together with oxygen gas 26. The mixing ratio of argon and oxygen is
For example, the volume ratio is 1=3, and the pressure is about 10 Torr.

上記混合ガスは、加熱装置27により所定の温度まで加
熱された反応炉28内へ供給され、例えば約850℃に
保持された5rTiO9基板等からなる成膜基板29上
に、YBa2Cu30 t−6結晶が成長するように構
成されている。
The mixed gas is supplied into a reactor 28 which is heated to a predetermined temperature by a heating device 27, and YBa2Cu30 t-6 crystals are deposited on a film forming substrate 29 made of a 5rTiO9 substrate maintained at about 850°C, for example. Configured to grow.

適当な厚さに結晶が成長した後にバルブ30を閉めて混
合ガスの供給を停止し、真空ポンプ31により反応炉2
8内を真空に排気する。この後、バルブ32を開けてヘ
リウムガス33を反応炉28内へ供給する。このとき、
電極34.35間に高周波電圧を印加することによって
、ヘリウムをイオン化する。そして、成膜基板29に対
して正の電圧を電極36に印加することにより、ヘリウ
ムイオンが成膜基板29上に成長した結晶中に注入され
る。
After the crystals have grown to an appropriate thickness, the valve 30 is closed to stop the supply of the mixed gas, and the vacuum pump 31 is used to cool down the reactor 2.
Evacuate the inside of 8 to vacuum. Thereafter, the valve 32 is opened to supply helium gas 33 into the reactor 28 . At this time,
The helium is ionized by applying a high frequency voltage between the electrodes 34,35. Then, by applying a positive voltage to the electrode 36 with respect to the film-forming substrate 29, helium ions are injected into the crystal grown on the film-forming substrate 29.

ヘリウムイオンを適当な量注入した後、再び結晶成長を
行い、上記の結晶成長とヘリウム注入とを繰り返し行う
。ヘリウムを注入したYBa2Cu。
After implanting an appropriate amount of helium ions, crystal growth is performed again, and the above crystal growth and helium implantation are repeated. YBa2Cu injected with helium.

07−6結晶は、生成後1気圧程度の酸素ガス中におい
て室温まで約1時間の熱処理を施す。
After generation, the 07-6 crystal is heat-treated in oxygen gas at about 1 atm to room temperature for about 1 hour.

このようにして得られるY系酸化物超電導体薄膜は、第
1図と同様に、Y系酸化物超電導体の結晶中1にヘリウ
ムのクラスター2や気泡3が導入されたものとなる。
The thus obtained Y-based oxide superconductor thin film has helium clusters 2 and bubbles 3 introduced into the Y-based oxide superconductor crystal 1, as shown in FIG.

このように、結晶中にピン止め力の強いヘリウムクラス
ターや気泡をピン止め中心として形成することにより、
酸化物超電導体薄膜の臨界電流の向上が図れる。
In this way, by forming helium clusters and bubbles with strong pinning force in the crystal as pinning centers,
The critical current of the oxide superconductor thin film can be improved.

なお、他の酸化物超電導体についても、同様に臨界電流
を向上させることができる。また、ヘリウム以外の他の
希ガスを用いた場合も同様である。
Note that the critical current can be similarly improved with other oxide superconductors. Further, the same applies when rare gases other than helium are used.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、超電導のコヒーレ
ンス長の2倍程度の大きさを持つ強いピン止め中心を希
ガスのクラスターや気泡等で形成することができ、臨界
電流をさらに向上させた酸化物超電導体を提供すること
が可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a strong pinning center having a size approximately twice the coherence length of superconductor can be formed using rare gas clusters, bubbles, etc., and the critical current It becomes possible to provide an oxide superconductor with further improved properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例による酸化物超電導体の結晶
中に形成された希ガスのクラスターや気泡の状態を模式
的に示す図、第2図は本発明の一実施例で使用したスパ
ッタ法による薄膜形成装置の概略構成を示す図、第3図
は本発明の他の実施例で使用したCVD法による薄膜形
成装置の概略構成を示す図である。 1・・・・・・Y系酸化物超電導体結晶、2・・・・・
・ヘリウムのクラスター 3・・・・・・ヘリウムによ
る気泡。 出願人      株式会社 東芝
FIG. 1 is a diagram schematically showing the state of rare gas clusters and bubbles formed in the crystal of an oxide superconductor according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus using a sputtering method. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a thin film forming apparatus using a CVD method used in another embodiment of the present invention. 1... Y-based oxide superconductor crystal, 2...
・Helium cluster 3...Bubble caused by helium. Applicant: Toshiba Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 結晶内に希ガスが導入されていることを特徴とする酸化
物超電導体。
An oxide superconductor characterized by a rare gas introduced into the crystal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021956A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Korea Electrotechnology Research Inst Manufacturing method and device for high-temperature superconducting film by emission of auxiliary cluster beam, and high-temperature superconducting film manufactured in same method

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JP2008021956A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Korea Electrotechnology Research Inst Manufacturing method and device for high-temperature superconducting film by emission of auxiliary cluster beam, and high-temperature superconducting film manufactured in same method

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