JPH05330992A - Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法 - Google Patents
Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH05330992A JPH05330992A JP4170244A JP17024492A JPH05330992A JP H05330992 A JPH05330992 A JP H05330992A JP 4170244 A JP4170244 A JP 4170244A JP 17024492 A JP17024492 A JP 17024492A JP H05330992 A JPH05330992 A JP H05330992A
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- JP
- Japan
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- based oxide
- substrate
- oxide superconducting
- film
- yttrium
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- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパッタリング方式やＣＶＤ方式等の蒸着方
式で超電導特性、特に臨界温度に優れるＹ系酸化物超電
導膜の製造方法を得ること。 【構成】 ６００〜８００℃に加熱した基板上に減圧下
に形成したＹ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を、前記
温度範囲内に基板温度を保持しつつ１０〜５０時間酸素
雰囲気下に維持したのち冷却させるＹ系酸化物超電導膜
の製造方法。
式で超電導特性、特に臨界温度に優れるＹ系酸化物超電
導膜の製造方法を得ること。 【構成】 ６００〜８００℃に加熱した基板上に減圧下
に形成したＹ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を、前記
温度範囲内に基板温度を保持しつつ１０〜５０時間酸素
雰囲気下に維持したのち冷却させるＹ系酸化物超電導膜
の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れるＹ
系酸化物超電導膜の製造方法に関する。
系酸化物超電導膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法と
しては、スパッタリング方式やＣＶＤ方式等により加熱
基板上に減圧下、Ｙ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を
形成したのち、直ちに１気圧程度の酸素雰囲気としつつ
基板上の蒸着膜を室温に冷却させる方法が採られてい
た。しかしながら、得られるＹ系酸化物超電導膜が超電
導特性、特に臨界温度に劣る問題点があった。
しては、スパッタリング方式やＣＶＤ方式等により加熱
基板上に減圧下、Ｙ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を
形成したのち、直ちに１気圧程度の酸素雰囲気としつつ
基板上の蒸着膜を室温に冷却させる方法が採られてい
た。しかしながら、得られるＹ系酸化物超電導膜が超電
導特性、特に臨界温度に劣る問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スパッタリ
ング方式やＣＶＤ方式等の蒸着方式で超電導特性、特に
臨界温度に優れるＹ系酸化物超電導膜の製造方法を得る
ことを課題とする。
ング方式やＣＶＤ方式等の蒸着方式で超電導特性、特に
臨界温度に優れるＹ系酸化物超電導膜の製造方法を得る
ことを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、６００〜８０
０℃に加熱した基板上に減圧下に形成したＹ系酸化物超
電導体からなる蒸着膜を、前記温度範囲内に基板温度を
保持しつつ１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち
冷却させることを特徴とするＹ系酸化物超電導膜の製造
方法を提供するものである。
０℃に加熱した基板上に減圧下に形成したＹ系酸化物超
電導体からなる蒸着膜を、前記温度範囲内に基板温度を
保持しつつ１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち
冷却させることを特徴とするＹ系酸化物超電導膜の製造
方法を提供するものである。
【０００５】
【作用】基板温度を６００〜８００℃に保持しつつ形成
蒸着膜を１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち冷
却させる上記の方法により、酸素の取り込み量が増大し
たり、配向性等の結晶状態が改善されるためか、超電導
特性、特に臨界温度が向上する。
蒸着膜を１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち冷
却させる上記の方法により、酸素の取り込み量が増大し
たり、配向性等の結晶状態が改善されるためか、超電導
特性、特に臨界温度が向上する。
【０００６】
【実施例】本発明の製造方法は、６００〜８００℃に加
熱した基板上に減圧下に形成したＹ系酸化物超電導体か
らなる蒸着膜を、前記温度範囲内に基板温度を保持しつ
つ１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち冷却させ
てＹ系酸化物超電導膜を得るものである。
熱した基板上に減圧下に形成したＹ系酸化物超電導体か
らなる蒸着膜を、前記温度範囲内に基板温度を保持しつ
つ１０〜５０時間酸素雰囲気下に維持したのち冷却させ
てＹ系酸化物超電導膜を得るものである。
【０００７】６００〜８００℃に加熱した基板上へのＹ
系酸化物超電導体からなる蒸着膜の形成は、例えばスパ
ッタリング方式、ＣＶＤ方式、真空蒸着方式などの蒸着
方式により従来に準じ行ってよい。形成する蒸着膜の厚
さは、０．１〜２０μmが一般的であるが、これに限定
されない。
系酸化物超電導体からなる蒸着膜の形成は、例えばスパ
ッタリング方式、ＣＶＤ方式、真空蒸着方式などの蒸着
方式により従来に準じ行ってよい。形成する蒸着膜の厚
さは、０．１〜２０μmが一般的であるが、これに限定
されない。
【０００８】ちなみにスパッタリング方式による蒸着膜
の形成は、例えばＹＢa2Ｃu3〜4Ｏxの如きＹ系酸化物超
電導体を形成する試料を用いて、グロー放電による陽イ
オンやイオンビーム、あるいはレーザーなどにより試料
蒸気を発生させることにより行うことができる。かかる
試料は、真空蒸着方式による加熱蒸気の発生などにも用
いうる。
の形成は、例えばＹＢa2Ｃu3〜4Ｏxの如きＹ系酸化物超
電導体を形成する試料を用いて、グロー放電による陽イ
オンやイオンビーム、あるいはレーザーなどにより試料
蒸気を発生させることにより行うことができる。かかる
試料は、真空蒸着方式による加熱蒸気の発生などにも用
いうる。
【０００９】またＣＶＤ方式による蒸着膜の形成は、例
えばＹ、Ｂa、Ｃuの如きＹ系酸化物超電導体の形成元素
をキレート化物やハロゲン化物などとした、就中β−ジ
ケトンキレート化合物の如く高蒸気圧化合物とした粉末
原料を加熱してガス化し、それをアルゴンガス、窒素ガ
ス、ヘリウムガスの如き不活性なキャリアガスを介して
加熱基材上に供給して熱分解させる方式などにより行う
ことができる。
えばＹ、Ｂa、Ｃuの如きＹ系酸化物超電導体の形成元素
をキレート化物やハロゲン化物などとした、就中β−ジ
ケトンキレート化合物の如く高蒸気圧化合物とした粉末
原料を加熱してガス化し、それをアルゴンガス、窒素ガ
ス、ヘリウムガスの如き不活性なキャリアガスを介して
加熱基材上に供給して熱分解させる方式などにより行う
ことができる。
【００１０】蒸着膜を付設するための基板としては、例
えばＭgＯ、ＳrＴiＯ3等のセラミック基板や耐熱性金属
など、加熱温度に耐える適宜な耐熱性基板を用いうる。
基板の厚さや形態は任意であり、蒸着膜は基板の一部又
は全体を被覆する状態に設けられる。
えばＭgＯ、ＳrＴiＯ3等のセラミック基板や耐熱性金属
など、加熱温度に耐える適宜な耐熱性基板を用いうる。
基板の厚さや形態は任意であり、蒸着膜は基板の一部又
は全体を被覆する状態に設けられる。
【００１１】蒸着膜を形成するＹ系酸化物超電導体は、
例えばＹＢa2Ｃu3ＯxやＹＢa2Ｃu4Ｏx、あるいはＹ成分
を他の希土類元素で置換したものや、Ｂa成分を他のア
ルカリ土類金属で置換したものなど、Ｏ成分の調整で酸
化物超電導体を形成する組成にあればよい。
例えばＹＢa2Ｃu3ＯxやＹＢa2Ｃu4Ｏx、あるいはＹ成分
を他の希土類元素で置換したものや、Ｂa成分を他のア
ルカリ土類金属で置換したものなど、Ｏ成分の調整で酸
化物超電導体を形成する組成にあればよい。
【００１２】本発明においては、加熱基板上に減圧下に
形成したＹ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を、６００
〜８００℃に基板温度を保持しつつ１０〜５０時間酸素
雰囲気下に維持したのち冷却させて、目的とするＹ系酸
化物超電導膜とする。
形成したＹ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を、６００
〜８００℃に基板温度を保持しつつ１０〜５０時間酸素
雰囲気下に維持したのち冷却させて、目的とするＹ系酸
化物超電導膜とする。
【００１３】酸素雰囲気の形成は通常、蒸着膜の形成に
用いた減圧室に必要に応じ不活性なキャリアガスを介し
て酸素ガスを供給することにより行われる。供給する酸
素ガスは、基板温度の低下を防止するため６００〜８０
０℃に加熱されていてもよい。酸素雰囲気は通例、１気
圧程度の酸素圧とされるがこれに限定されない。
用いた減圧室に必要に応じ不活性なキャリアガスを介し
て酸素ガスを供給することにより行われる。供給する酸
素ガスは、基板温度の低下を防止するため６００〜８０
０℃に加熱されていてもよい。酸素雰囲気は通例、１気
圧程度の酸素圧とされるがこれに限定されない。
【００１４】実施例１ 厚さ０．５mmのＭgＯ単結晶（ｎ＝２）からなる基板を
配置したチャンバー内を３０ｍＴｏｒｒに減圧したのち
基板温度を７００℃に加熱し、スパッタリング方式にて
ＹＢa2Ｃu3.5Ｏxをターゲットに用いて前記基板上に４
時間かけて厚さ約０．５μmの蒸着膜を形成したのち
（Ｓ-Ｔ距離５０mm、ＲＦパワー２００Ｗ）、基板温度
を７００℃に維持したままチャンバー内にアルゴンガス
を介し酸素ガスを供給して１気圧の酸素雰囲気とし、そ
の下に１４時間放置したのち室温まで冷却させてＹ系酸
化物超電導膜を得た。
配置したチャンバー内を３０ｍＴｏｒｒに減圧したのち
基板温度を７００℃に加熱し、スパッタリング方式にて
ＹＢa2Ｃu3.5Ｏxをターゲットに用いて前記基板上に４
時間かけて厚さ約０．５μmの蒸着膜を形成したのち
（Ｓ-Ｔ距離５０mm、ＲＦパワー２００Ｗ）、基板温度
を７００℃に維持したままチャンバー内にアルゴンガス
を介し酸素ガスを供給して１気圧の酸素雰囲気とし、そ
の下に１４時間放置したのち室温まで冷却させてＹ系酸
化物超電導膜を得た。
【００１５】前記で得たＹ系酸化物超電導膜の臨界温度
は８３Ｋであり、臨界電流密度は５６００００Ａ／cm2
（７７Ｋ）であった。
は８３Ｋであり、臨界電流密度は５６００００Ａ／cm2
（７７Ｋ）であった。
【００１６】比較例 蒸着膜を形成後、直ちにチャンバー内を１気圧の酸素雰
囲気として室温まで冷却させたほかは実施例１に準じて
Ｙ系酸化物超電導膜を得た。しかし、得られたＹ系酸化
物超電導膜の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度は
１４００００Ａ／cm2（７７Ｋ）であった。
囲気として室温まで冷却させたほかは実施例１に準じて
Ｙ系酸化物超電導膜を得た。しかし、得られたＹ系酸化
物超電導膜の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度は
１４００００Ａ／cm2（７７Ｋ）であった。
【００１７】なお前記において、臨界温度は０.１Ａ／c
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
【００１８】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素中で減圧しながら７７Ｋに冷却し、徐々に電流
値を上げて、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レコーダにおいて１μv
／cm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。
液体窒素中で減圧しながら７７Ｋに冷却し、徐々に電流
値を上げて、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レコーダにおいて１μv
／cm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。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、スパッタリング方式や
ＣＶＤ方式等による蒸着膜からなる、超電導特性、特に
臨界温度に優れるＹ系酸化物超電導膜を安定して得るこ
とができる。
ＣＶＤ方式等による蒸着膜からなる、超電導特性、特に
臨界温度に優れるＹ系酸化物超電導膜を安定して得るこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ６００〜８００℃に加熱した基板上に減
圧下に形成したＹ系酸化物超電導体からなる蒸着膜を、
前記温度範囲内に基板温度を保持しつつ１０〜５０時間
酸素雰囲気下に維持したのち冷却させることを特徴とす
るＹ系酸化物超電導膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170244A JPH05330992A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170244A JPH05330992A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330992A true JPH05330992A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15901349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4170244A Pending JPH05330992A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Ｙ系酸化物超電導膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4033138A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Matsushita Electric Works Ltd | Induktionskreis |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP4170244A patent/JPH05330992A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4033138A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Matsushita Electric Works Ltd | Induktionskreis |
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