JPH04111368A - 酸化物超電導体膜の形成方法 - Google Patents
酸化物超電導体膜の形成方法Info
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- JPH04111368A JPH04111368A JP2231130A JP23113090A JPH04111368A JP H04111368 A JPH04111368 A JP H04111368A JP 2231130 A JP2231130 A JP 2231130A JP 23113090 A JP23113090 A JP 23113090A JP H04111368 A JPH04111368 A JP H04111368A
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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]
この発明は酸化物超電導体膜の形成方法に関するもので
ある。
ある。
[従来の技術]
第5図は例えばJ apanese J ournal
of Applied Physics Vol、2
8 p1586〜p1592(1989)に記載の同一
出願人により考案された組成の異なる三つのターゲット
を用いるスパッタリング法によってMgO基板上に形成
された酸化物超電導体膜、BIS rCaCuo膜のX
線回折パターン図である。これを見ると(00n)のピ
ークしか観測されず、C軸が基板面に対して垂直に伸び
ていることが判る。
of Applied Physics Vol、2
8 p1586〜p1592(1989)に記載の同一
出願人により考案された組成の異なる三つのターゲット
を用いるスパッタリング法によってMgO基板上に形成
された酸化物超電導体膜、BIS rCaCuo膜のX
線回折パターン図である。これを見ると(00n)のピ
ークしか観測されず、C軸が基板面に対して垂直に伸び
ていることが判る。
この傾向は、この方法に限らず一般的に起こる。
これは酸化物超電導体膜が基板面の格子閏隔に敏感で、
基板依存性を持つため、従来、基板としてMgOのよう
に形成しようとする酸化vR超電導体膜のa−b面の格
子定数に近いものを使っているためてあり、これらの基
板を用いるとC軸が基板面に対して立つのである。酸化
物超電導体膜の形成は、このように現在に至るまで、殆
ど全て膜のC軸が基板面に対して垂直に伸びるように成
長させており、C軸が基板面に対して立っている。
基板依存性を持つため、従来、基板としてMgOのよう
に形成しようとする酸化vR超電導体膜のa−b面の格
子定数に近いものを使っているためてあり、これらの基
板を用いるとC軸が基板面に対して立つのである。酸化
物超電導体膜の形成は、このように現在に至るまで、殆
ど全て膜のC軸が基板面に対して垂直に伸びるように成
長させており、C軸が基板面に対して立っている。
[発明が解決しようとする課題]
従来の酸化物超電導体膜の形成方法では以上のように、
膜のC軸が基板面に対して垂直に伸びており、C軸方向
の超電導コヒーレンス長が短いため積層型トンネル接合
の形成には不利であるという問題点があった。
膜のC軸が基板面に対して垂直に伸びており、C軸方向
の超電導コヒーレンス長が短いため積層型トンネル接合
の形成には不利であるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、積層型トンネル接合の形成を容易に行える酸
化物超電導膜の形成方法を提供することを目的とする。
たもので、積層型トンネル接合の形成を容易に行える酸
化物超電導膜の形成方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明の酸化物超電導膜の形成方法は、酸化物超電導
体膜を形成する基板に上記酸化物超電導体のa−b面格
子定数と異なる格子定数を有するものを用いるようにし
たものである。
体膜を形成する基板に上記酸化物超電導体のa−b面格
子定数と異なる格子定数を有するものを用いるようにし
たものである。
[作用]
この発明においては、例えば5rTiO,+基板にBi
SrCaCuO超電導膜を形成するように、基板として
成膜しようとする酸化物超電導体のa−b面格子定数と
異なる格子定数を有するものを用いたので、形成される
酸化物超電導体膜のC軸が基板面の垂直からずれた方向
に伸びるので膜表面にa−b面がでる。a−b面方向の
超電導コヒーレンス長さはC軸方向に比べて長いので積
層型トンネル接合の形成には有利となる。
SrCaCuO超電導膜を形成するように、基板として
成膜しようとする酸化物超電導体のa−b面格子定数と
異なる格子定数を有するものを用いたので、形成される
酸化物超電導体膜のC軸が基板面の垂直からずれた方向
に伸びるので膜表面にa−b面がでる。a−b面方向の
超電導コヒーレンス長さはC軸方向に比べて長いので積
層型トンネル接合の形成には有利となる。
[実施例]
以下、この発明の一実施例のBiSrCaCuO超電導
膜の形成方法について説明する。従来と同様組成の興な
る三つのターゲット(B 12 S r2(: a2C
u450X、B+2Sr3Ca3Cu30y、B13S
rrCa2Cu10、)を用い、スパッタガス:酸素、
スパッタ圧: 300iTorr、各ターゲットの放電
圧: 100wの条件で、成膜中基板を650℃に加
熱してスパッタリング法によりBiSrCaCuO超電
導膜を成膜した。
膜の形成方法について説明する。従来と同様組成の興な
る三つのターゲット(B 12 S r2(: a2C
u450X、B+2Sr3Ca3Cu30y、B13S
rrCa2Cu10、)を用い、スパッタガス:酸素、
スパッタ圧: 300iTorr、各ターゲットの放電
圧: 100wの条件で、成膜中基板を650℃に加
熱してスパッタリング法によりBiSrCaCuO超電
導膜を成膜した。
但し、基板としてMgoでなく、E3i5rCaCu○
のa−b面の格子定数と異なる格子定数を有するSrT
1o3(110)を用いた。
のa−b面の格子定数と異なる格子定数を有するSrT
1o3(110)を用いた。
第1区は上記のように成膜したこの一実施例のBiSr
CaCuO超電導膜のX線回折パターン図である。これ
からC軸が斜めに向いていることが判る。また図中本印
で示すピークは Bi系30人相なら(117)、37
人相ならば(119)と指数付けがされる。第2図はR
HEED (反射高速電子線回折)で観察して得たパタ
ーンの模式説明図である。これからもX線回折と同じ配
向が示唆される。第1図及び第2図を解析し、この膜の
配向をわかりやすく示したのが第3図(a)(b)の説
明図である。なおLow−Tc相なら傾きのところが4
1゜程度になるのでHigh−Tc相と仮定している。
CaCuO超電導膜のX線回折パターン図である。これ
からC軸が斜めに向いていることが判る。また図中本印
で示すピークは Bi系30人相なら(117)、37
人相ならば(119)と指数付けがされる。第2図はR
HEED (反射高速電子線回折)で観察して得たパタ
ーンの模式説明図である。これからもX線回折と同じ配
向が示唆される。第1図及び第2図を解析し、この膜の
配向をわかりやすく示したのが第3図(a)(b)の説
明図である。なおLow−Tc相なら傾きのところが4
1゜程度になるのでHigh−Tc相と仮定している。
また、第5図に示す従来のC軸が基板面に垂直に成長し
たBiSrCaCuO超電導膜はL ow −T c相
とHigh−Tc相の中間の構造を持つC軸が34人の
ものである。図中(1)はSrT 1o3(110)基
板で、(2)は5rTiOa(110)基板(1)上に
成長したBS rCaCuo超電導膜である。C軸が傾
いているのが判る。(3)はSrTiO3膜である。な
お、第1図と第2図のデータの試料は5rTiOz(1
10)基板(1)とBiSrCaCuO超電導膜(2)
だけであるが、積層型トンネル接合として絶縁層にSr
TiO3を選ぶと格子閘隔がマツチしてうまくエピタキ
シャル成長すると考えられる。第3図(b)を見ると基
板依存性が良くわかる。B1系超電導体のaまたはb軸
は5.4人、SrTiO3は立方体で1辺3.9人であ
る。 Bi系超超電導体a−b面の対角線の長さ(7,
6人)は3.9人X2==7.8人とほぼ一致しており
、これに合わせて成長している。a−b面の4隅が基板
の格子点と一致するにはC軸が図のように傾かなくては
ならない。
たBiSrCaCuO超電導膜はL ow −T c相
とHigh−Tc相の中間の構造を持つC軸が34人の
ものである。図中(1)はSrT 1o3(110)基
板で、(2)は5rTiOa(110)基板(1)上に
成長したBS rCaCuo超電導膜である。C軸が傾
いているのが判る。(3)はSrTiO3膜である。な
お、第1図と第2図のデータの試料は5rTiOz(1
10)基板(1)とBiSrCaCuO超電導膜(2)
だけであるが、積層型トンネル接合として絶縁層にSr
TiO3を選ぶと格子閘隔がマツチしてうまくエピタキ
シャル成長すると考えられる。第3図(b)を見ると基
板依存性が良くわかる。B1系超電導体のaまたはb軸
は5.4人、SrTiO3は立方体で1辺3.9人であ
る。 Bi系超超電導体a−b面の対角線の長さ(7,
6人)は3.9人X2==7.8人とほぼ一致しており
、これに合わせて成長している。a−b面の4隅が基板
の格子点と一致するにはC軸が図のように傾かなくては
ならない。
さて、B1系超電導体膜ではC軸長さが異なる結晶構造
が2.3存在し、その中でC軸が37人のものが最も転
移温度が高い。しかし、従来の超電導膜の形成方法では
C軸の制御は殆ど不可能であり、現実に37人相のきれ
いな単結晶膜を形成したところはない。ところが、例え
ば第4図の説明図に示すように、基板を適当な角度で切
断して37人の格子閏隔を出すとする。(4)はMgO
基板であり、各正方形は単位格子を示す。切断面を図の
ようにとると段差8ステツプでほぼ37人となり、酸化
物超電導体の基板依存性により、これに合わせてa軸、
b軸が基板に垂直に成長し、日系超電導体では最も転移
温度の高い37人相膜を形成できると考えられる。この
他、基板の選択、切断方法により所望の膜を成膜できる
と考えられる。
が2.3存在し、その中でC軸が37人のものが最も転
移温度が高い。しかし、従来の超電導膜の形成方法では
C軸の制御は殆ど不可能であり、現実に37人相のきれ
いな単結晶膜を形成したところはない。ところが、例え
ば第4図の説明図に示すように、基板を適当な角度で切
断して37人の格子閏隔を出すとする。(4)はMgO
基板であり、各正方形は単位格子を示す。切断面を図の
ようにとると段差8ステツプでほぼ37人となり、酸化
物超電導体の基板依存性により、これに合わせてa軸、
b軸が基板に垂直に成長し、日系超電導体では最も転移
温度の高い37人相膜を形成できると考えられる。この
他、基板の選択、切断方法により所望の膜を成膜できる
と考えられる。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれは、例えば 5rTiO
:+基板にBiSrCaCuO超電導膜を形成するよう
に、基板として成膜しようとする酸化物超電導体のa−
b面格子定数と異なる格子定数を有するものを用いるよ
うにしたので、形成される酸化物超電導体膜のC軸が基
板面の垂直からずれた方向に伸びるので膜表面にa−b
面がでる。而してa−b面方向の超電導コヒーレンス長
さはC軸方向に比べて長いので積層型トンネル接合の形
成には有利となる。
:+基板にBiSrCaCuO超電導膜を形成するよう
に、基板として成膜しようとする酸化物超電導体のa−
b面格子定数と異なる格子定数を有するものを用いるよ
うにしたので、形成される酸化物超電導体膜のC軸が基
板面の垂直からずれた方向に伸びるので膜表面にa−b
面がでる。而してa−b面方向の超電導コヒーレンス長
さはC軸方向に比べて長いので積層型トンネル接合の形
成には有利となる。
第1図はこの発明の一実施例による 5rTi03基板
上にBiSrCaCuO超電導膜を形成した試料のxw
A回折パターン図、第2図は同試料をRHEEDて観察
して得たパターンの模式説明図、第3図(aXb)は第
1図及び第2図を解析して得られた膜の配向を示す説明
図、第4図はこの発明に係わる Bi系37人相を得る
ために基板面を切断した所を示す説明図、第5図は従来
法によるB15rCaCuo超電導膜のxW&回折パタ
ーン図である。 (1)はSrTiO3基板、 導膜である。 なお、 図中、 示す。 同一符号は同一または相当部分を 代 (2)はBiSrCaCuO超電 第1図 第4図 第2図 θの角度 425°;0−r 手 続 補 正 意(自発) 2、発明の名称 酸化物超電導体膜の形成方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者 志 岐
守 哉 4、代理人 住所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (7375)弁理士大岩増雄 (連絡先03(213)3421持許部)4 補正の対
象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄 & 補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
@ (2)同第2頁第10〜11行の「使っているため」を
「使わざるを得ないため」に訂正する。 (3)同第8頁第8行の「基板に」を「基板表面が」に
訂正する。 (4)同N8頁第9行及び第15行、第4頁第11行並
びに第7頁第4〜6行の「格子定数を有する」を「格子
間隔をなす」に訂正する。 (5)同第6頁第18行の「立方体」を「立方晶」に訂
正する。 (6)同第7頁第8行の「基板として」の後にrその膜
形成表面が」を挿入する。 7、 添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面1通 以上 特許請求の範囲 (1)基板に鹸化物超電導体膜を形成するものにおいて
、上記基板としてその膜形成表面が上記酸化物超電導体
のa−b面格子定数と異なる格子間隔をなすものを用い
たことを特徴とする酸化物超電導体膜の形成方法。 (2)基板がSrTiO3で、酸化物超電導体膜がB1
5rCaCaO超電導膜であることを特徴とする請求項
1記載の酸化物超電導体膜の形成方法。
上にBiSrCaCuO超電導膜を形成した試料のxw
A回折パターン図、第2図は同試料をRHEEDて観察
して得たパターンの模式説明図、第3図(aXb)は第
1図及び第2図を解析して得られた膜の配向を示す説明
図、第4図はこの発明に係わる Bi系37人相を得る
ために基板面を切断した所を示す説明図、第5図は従来
法によるB15rCaCuo超電導膜のxW&回折パタ
ーン図である。 (1)はSrTiO3基板、 導膜である。 なお、 図中、 示す。 同一符号は同一または相当部分を 代 (2)はBiSrCaCuO超電 第1図 第4図 第2図 θの角度 425°;0−r 手 続 補 正 意(自発) 2、発明の名称 酸化物超電導体膜の形成方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者 志 岐
守 哉 4、代理人 住所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (7375)弁理士大岩増雄 (連絡先03(213)3421持許部)4 補正の対
象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄 & 補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
@ (2)同第2頁第10〜11行の「使っているため」を
「使わざるを得ないため」に訂正する。 (3)同第8頁第8行の「基板に」を「基板表面が」に
訂正する。 (4)同N8頁第9行及び第15行、第4頁第11行並
びに第7頁第4〜6行の「格子定数を有する」を「格子
間隔をなす」に訂正する。 (5)同第6頁第18行の「立方体」を「立方晶」に訂
正する。 (6)同第7頁第8行の「基板として」の後にrその膜
形成表面が」を挿入する。 7、 添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面1通 以上 特許請求の範囲 (1)基板に鹸化物超電導体膜を形成するものにおいて
、上記基板としてその膜形成表面が上記酸化物超電導体
のa−b面格子定数と異なる格子間隔をなすものを用い
たことを特徴とする酸化物超電導体膜の形成方法。 (2)基板がSrTiO3で、酸化物超電導体膜がB1
5rCaCaO超電導膜であることを特徴とする請求項
1記載の酸化物超電導体膜の形成方法。
Claims (2)
- (1)基板に酸化物超電導体膜を形成するものにおいて
、上記基板として上記酸化物超電導体のa−b面格子定
数と異なる格子定数を有するものを用いたことを特徴と
する酸化物超電導体膜の形成方法。 - (2)基板がSrTiO_3で、酸化物超電導体膜がB
iSrCaCuO超電導膜であることを特徴とする請求
項1記載の酸化物超電導体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2231130A JPH04111368A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 酸化物超電導体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2231130A JPH04111368A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 酸化物超電導体膜の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04111368A true JPH04111368A (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=16918757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2231130A Pending JPH04111368A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 酸化物超電導体膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04111368A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6439084A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Josephson element |
JPH01101677A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 電子装置 |
JPH0284781A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-03-26 | Fujitsu Ltd | 高温超伝導体による接合 |
JPH0297073A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Res Inst For Prod Dev | トンネル型ジョセフソン接合素子 |
JPH03153089A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合酸化物超電導材料を用いたトンネル接合素子 |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2231130A patent/JPH04111368A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6439084A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Josephson element |
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JPH0297073A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Res Inst For Prod Dev | トンネル型ジョセフソン接合素子 |
JPH03153089A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合酸化物超電導材料を用いたトンネル接合素子 |
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