JPH0497902A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐熱性コーティング層による保護下にアニー
ル処理する、超電導特性に優れる酸化物超電導体の製造
方法に関する。

従来の技術及び課題 スパッタリング方式等により支持基板上に酸化物超電導
体の薄層を形成したのち酸素の存在下にアニール処理し
て酸化物超電導体を製造する方法が知られていた。アニ
ール処理は、含有酸素量の制御による超電導特性の発現
、ないし向上に不可欠である。

しかしながら、アニール処理の際に酸化物超電導体を形
成する元素が蒸発し、組成変動を起こして超電導特性の
低下、ないし喪失現象が発生することが判明した。特に
高温での蒸気圧が高い鉛等の元素が不足しがちであるこ
とがわかった。

課題を解決するだめの手段 本発明は、耐熱性コーティング層による保護下にアニー
ル処理する方式により前記課題を克服したものである。

すなわち本発明は、支持基板上に設けた酸化物超電導体
からなる薄層の上に、酸素透過性の耐熱性コーティング
層を形成して酸素の存在下にアニール処理することを特
徴とする酸化物超電導体の製造方法を提供するものであ
る。

作用 酸素透過性の耐熱性コーティング層による保護下、かつ
酸素の存在下にアニール処理することにより、耐熱性コ
ーティング層を介した必要な酸素の取り込みを実現しつ
つ、支持基板上１こ設けた酸化物超電導体からなる薄層
を形成する元素の蒸発を防止、ないし抑制することがで
き、超電導特性の低下、ないし喪失を予防することがで
きる。

発明の構成要素の例示 本発明においては、添付図面に例示した如く支持基板１
の上に設けた酸化物超電導体からなる薄層２を対象とす
る。

支持基板については特に限定はない。一般にはＳｒＴｉ
Ｏ３、ＭｇＯＸＡｇ５　ｓｉ、５ｉｏ２　、ＹＳＺＸＡ
１２０３などからなるものなどが用いられる。

また、支持基板を形成する成分が酸化物超電導体の薄層
中に拡散することを防止すべく、例えばケイ化モリブデ
ン、ケイ化ジルコニウム、ケイ化タングステンの如きシ
リサイド、窒化ハフニウム、窒化チタンの如き金属窒化
物等の耐酸化性金属間化合物などからなるコーティング
層を設けたもののように、適宜な目的の措置を施した支
持基板なども用いられる。

なお、支持基板の厚さは使用目的等に応じて適宜に決定
されるが、通例３ｍ＋以下である。

支持基板上に設けられた酸化物超電導体からなる薄層の
形成方式については特に限定はない。例えば、真空蒸着
方式、スパッタリング方式、イオンブレーティング方式
、ＣＶＤ方式、塗布熱分解方式、電気泳動電着方式、噴
霧熱分解方式など適宜な方式で形成した酸化物超電導体
の薄層であってよい。

酸化物超電導体の薄層の厚さは任意である。

般には１００μ−以下である。

薄層を形成する酸化物超電導体の種類についても特に限
定はない。ＹＢａ２　ＣＬＩ３０ｙや、Ｙｌ−１Ｂａａ
ＣｕＯｙの如きＹ系酸化物超電導体、Ｂ　ｔ　２　ｂＰ
ｂｂ　Ｓｒ　２　Ｃａ２　Ｃｕ３０．や、Ｂｉ２５ｒ２
Ｃａ２Ｃｕ３０．の如きＢｉ系酸化物超電導体、Ｂａｔ
−ｃＫＣＢｉｂ３の如きＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ２
−ｄＣｅｄＣｕＯ＜−ｙの如きＮｄ系酸化物超電導体、
その他、Ｌａ系酸化物超電導体、ＴＩ系酸化物超電導体
等、また前記のＹ等の成分を他の希土類元素で置換した
もの、ないしＢａ等の成分を他のアルカリ土類金属で置
換したものなどのいずれの酸化物超電導体からなってい
てもよい。

本発明において、支持基板上に設けた酸化物超電導体か
らなる薄層のアニール処理は、薄層の上に酸素透過性の
耐熱性コーティング層３（図）を形成した状態において
、かつ酸素の存在下に行われる。

酸素透過性の耐熱性コーティング層の形成材としては、
銀、金、白金などがあげられる。一般には銀が用いられ
る。

耐熱性コーティング層の形成は適宜に行ってよい。例え
ば真空蒸着方式、スパッタリング方式、イオンブレーテ
ィング方式などにより形成することができる。

形成する耐熱性コーティング層の厚さは、酸素透過性の
点より通例、５〇−以下とされる。酸化物超電導体を形
成する成分の蒸発防止の点よりは通常の場合、１０９ｍ
以下、就中０．１〜５瀾で充分である。

耐熱性コーティング層で被覆保護した酸化物超電導体の
薄層の酸素存在下におけるアニール処理は、例えば大気
中、３００〜９００℃で１〜５０時間加熱処理する方式
など、超電導特性の発現性などに応じ適宜に行ってよい
。

なおアニール処理後、耐熱性コーティング層は必要に応
じ、例えばスパッタエツチング方式や、溶解方式などの
適宜な方式で除去される。

発明の効果 本発明によれば、酸素透過性の耐熱性コーティング層に
よる保護下に酸化物超電導体の薄層をアニール処理する
方法としたので、酸化物超電導体の必要な酸素の取り詰
みを達成しつつ、酸化物超電導体の形成成分の蒸発を予
防することができ、その組成変動を防止できて超電導特
性に優れる酸化物超電導層を形成することができる。

実施例 スパッタリング方式により厚さ０．５ｎｓの酸化マグネ
シウム単結晶板の上に形成したＢ＋２−ｂＰｂｂＳｒ２
Ｃａ２Ｃｕ３０ｙ　　（ｂ　＝０．６）からなる厚さ１
μ−の酸化物超電導体の薄層の上にスパッタリング方式
で銀からなる厚さ０．５１の耐熱性コーティング層を形
成した。

ついで、それを大気中で８４０℃の温度下、１０時間ア
ニール処理して室温まで徐冷した後、スパッタエツチン
グ方式で銀からなる耐熱性コーティング層を除去し、酸
化物超電導体を得た。

得られた酸化物超電導層の臨界温度は１０５にであり、
臨界電流密度は２　Ｘｌ０６Ａ／ｃｊ　（７７，３Ｋ　
）であった。また組成分析の結果、アニール処理の前後
で酸化物超電導層の組成に変化はなかった。

なお、臨界温度は０．ｌＡ／−の電流密度下、液体ヘリ
ウムで冷却しなから４端子法により電気抵抗の温度によ
る変化を測定し、電圧端子間の発生電圧がＯとなったと
きの温度である。

また、臨界電流密度はパワーリードと共に液体窒素で冷
却しながら徐々に電流値をあげて４端子法により電圧端
子間の電圧の印加電流による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコ
ーダーにおいて１μＶ／ｅｌｌの電圧が出現したときの
電流値を超電導体の断面積で除した値である。

比較例 銀からなる耐熱性コーティング層を設けずにアニール処
理し、実施例１に準じて酸化物超電導層を得た。

得られた酸化物超電導層の臨界温度は、６５にであった
。また組成分析の結果、アニール処理により酸化物超電
導層中のｐｂが８０％減少しており、Ｂｉも１５％減少
していた。

【図面の簡単な説明】

添付図面はアニール処理に供する酸化物超電導体の薄層
を例示した断面図である。 １：支持基板 ２二酸化物超電導体の薄層 ３：耐熱性コーティング層 特許出願人　　三菱電線工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、支持基板上に設けた酸化物超電導体からなる薄層の
   上に、酸素透過性の耐熱性コーティング層を形成して酸
   素の存在下にアニール処理することを特徴とする酸化物
   超電導体の製造方法。