JPH0556281B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0556281B2 JPH0556281B2 JP62223673A JP22367387A JPH0556281B2 JP H0556281 B2 JPH0556281 B2 JP H0556281B2 JP 62223673 A JP62223673 A JP 62223673A JP 22367387 A JP22367387 A JP 22367387A JP H0556281 B2 JPH0556281 B2 JP H0556281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- oxide superconducting
- film
- substrate
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 30
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L copper(ii) bromide Chemical compound [Cu+2].[Br-].[Br-] QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005418 spin wave Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241001289141 Babr Species 0.000 description 1
- 229910021590 Copper(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000499877 Phormium Species 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- KEQVPIDOPAGWCP-UHFFFAOYSA-N ethanolate;yttrium(3+) Chemical compound [Y+3].CC[O-].CC[O-].CC[O-] KEQVPIDOPAGWCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021521 yttrium barium copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- 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
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の利用分野」
本発明は、酸化物セラミツク系超電導（超伝導
ともいうが、ここでは超電導と記す）材料膜を形
成する際、反応性気体または反応性微粒子を導入
し、プラズマ反応せしめ、同時に磁界を加えるこ
とによりその結晶を被形成面に垂直または平行に
配向せしめ、酸化物超電導材料の結晶異方性を用
いたデイバイスの製造を容易にしやすくせしめる
とともに、大きな臨界電流密度を得んとするもの
である。
ともいうが、ここでは超電導と記す）材料膜を形
成する際、反応性気体または反応性微粒子を導入
し、プラズマ反応せしめ、同時に磁界を加えるこ
とによりその結晶を被形成面に垂直または平行に
配向せしめ、酸化物超電導材料の結晶異方性を用
いたデイバイスの製造を容易にしやすくせしめる
とともに、大きな臨界電流密度を得んとするもの
である。
本明細書における混成共鳴とは、多くの電子、
イオン等がエネルギーのやり取りをしながら全体
としてサイクロトロン運動を行うことの意味とし
て用いた。
イオン等がエネルギーのやり取りをしながら全体
としてサイクロトロン運動を行うことの意味とし
て用いた。
「従来の技術」
近年、セラミツク系の超電導材料が注目されて
いる。この材料は最初IBMのチユーリツヒ研究
所よりBa−La−Cu−Ｏ（バラクオ）系酸化物高
温超電導体として報告され、さらにYBCO
（YBa2CuO6〜8）系が知られてきた。しかしこれ
らはそれぞれの酸化物粉末を混合し焼成してタブ
レツトにするのみであるため、Tcオンセツトが
90Kが得られても薄膜にすることが十分にはでき
なかつた。さらに被形成面に対して所定の方向の
結晶粒を有する膜を作ることはまつたく知られて
いなかつた。
いる。この材料は最初IBMのチユーリツヒ研究
所よりBa−La−Cu−Ｏ（バラクオ）系酸化物高
温超電導体として報告され、さらにYBCO
（YBa2CuO6〜8）系が知られてきた。しかしこれ
らはそれぞれの酸化物粉末を混合し焼成してタブ
レツトにするのみであるため、Tcオンセツトが
90Kが得られても薄膜にすることが十分にはでき
なかつた。さらに被形成面に対して所定の方向の
結晶粒を有する膜を作ることはまつたく知られて
いなかつた。
「従来の問題点」
これら酸化物多結晶構造の超電導材料はその臨
界電流密度が小さい。このためにはab面（Ｃ面
ともいいｃ軸方向に垂直な面）にすべての結晶を
配向させなければならない。また基板との熱膨張
係数の差が大きいため、成膜またはその後のアニ
ール特に温度を500℃以下で作ることにより基板
の種類の選択自由度を得ることが強く求められて
いた。さらに酸化物超電導材料のTco（抵抗が零
となる温度）をさらに高くし、望むべくは液体窒
素温度（77K）またはそれ以上の温度で動作せし
め、ひいては薄膜構造で90K以上の温度のTcoを
有することが強く求められていた。
界電流密度が小さい。このためにはab面（Ｃ面
ともいいｃ軸方向に垂直な面）にすべての結晶を
配向させなければならない。また基板との熱膨張
係数の差が大きいため、成膜またはその後のアニ
ール特に温度を500℃以下で作ることにより基板
の種類の選択自由度を得ることが強く求められて
いた。さらに酸化物超電導材料のTco（抵抗が零
となる温度）をさらに高くし、望むべくは液体窒
素温度（77K）またはそれ以上の温度で動作せし
め、ひいては薄膜構造で90K以上の温度のTcoを
有することが強く求められていた。
かかる目的のために、本発明人による〓超電導
材料の作製方法〓（昭和62年３月27日 特願昭62
−75205）がある。
材料の作製方法〓（昭和62年３月27日 特願昭62
−75205）がある。
本発明はかかる発明をさらに発展させ酸化物超
電導材料の薄膜に対して適用したものである。
電導材料の薄膜に対して適用したものである。
「問題を解決すべき手段」
本発明は、薄膜の形成温度を200〜500℃の低い
温度で多結晶または単結晶構造とし、かつその結
晶軸を所定の方向に配向せしめて、高い臨界電流
密度を得るため、薄膜の作製をオゾン等の活性酸
素をマイクロ波プラズマできわめて高い効率で作
る。加えて被形成面をスパツタ（損傷）させ酸化
物超電導材料と被形成面を構成材料との混合相を
作ることを防ぐため、スパツタ法を用いず、周波
数を高くしたマイクロ波（500MHz〜60GHz）代
表的には2.45GHzの周波数とし、プラズマを作る
際のエネルギが反応性気体または粒子に運動エネ
ルギを与えないようにする。さらに酸化物超電導
材料の薄膜を作製するに際し、変形ペルブスカイ
ト構造を有する結晶のａ，ｂまたはｃ軸を用途に
合わせて有すべき方向に平行または概略平行に磁
界方向を合わせて加え、結晶の生成面を一定方向
に配設して、マグネテイツク・アキシアル成長ま
たは単結晶を成長される場合はマグネテイツク・
エピタキシアル成長をさせるものである。その結
果、薄膜の形成中0.1T以上の磁界を同時に印加
するとともに、より低温、好ましくは200〜500℃
に被形成面を加熱しつつ活性酸素中で反応性気体
または反応性微粒子を互いに反応せしめつつ被形
成面上にて反応生成物の酸化物超電導材料を配列
させて膜形成をさせる。かくすることにより、例
えばｃ面（ab軸に平行の面）での臨界電流密度
を１×104A／cm2以上（この場合基板の面に平行
方向にab面ができる）にまで向上させんとする
ものである。
温度で多結晶または単結晶構造とし、かつその結
晶軸を所定の方向に配向せしめて、高い臨界電流
密度を得るため、薄膜の作製をオゾン等の活性酸
素をマイクロ波プラズマできわめて高い効率で作
る。加えて被形成面をスパツタ（損傷）させ酸化
物超電導材料と被形成面を構成材料との混合相を
作ることを防ぐため、スパツタ法を用いず、周波
数を高くしたマイクロ波（500MHz〜60GHz）代
表的には2.45GHzの周波数とし、プラズマを作る
際のエネルギが反応性気体または粒子に運動エネ
ルギを与えないようにする。さらに酸化物超電導
材料の薄膜を作製するに際し、変形ペルブスカイ
ト構造を有する結晶のａ，ｂまたはｃ軸を用途に
合わせて有すべき方向に平行または概略平行に磁
界方向を合わせて加え、結晶の生成面を一定方向
に配設して、マグネテイツク・アキシアル成長ま
たは単結晶を成長される場合はマグネテイツク・
エピタキシアル成長をさせるものである。その結
果、薄膜の形成中0.1T以上の磁界を同時に印加
するとともに、より低温、好ましくは200〜500℃
に被形成面を加熱しつつ活性酸素中で反応性気体
または反応性微粒子を互いに反応せしめつつ被形
成面上にて反応生成物の酸化物超電導材料を配列
させて膜形成をさせる。かくすることにより、例
えばｃ面（ab軸に平行の面）での臨界電流密度
を１×104A／cm2以上（この場合基板の面に平行
方向にab面ができる）にまで向上させんとする
ものである。
本発明に用いる代表的な超電導材料は元素周期
表ａ族およびａ族の元素および銅を用いた酸
化物である。
表ａ族およびａ族の元素および銅を用いた酸
化物である。
尚、本明細書における元素周期表は理化学辞典
（岩波書店 1963年４月１日発行）によるもので
ある。
（岩波書店 1963年４月１日発行）によるもので
ある。
本発明の超電導材料は（A1-X）Bx）yCuZOw
Ｘ＝0.1〜１、ｙ＝2.0〜4.0好ましくは2.5〜3.5、
Ｚ＝1.0〜4.0好ましくは1.5〜3.5、ｗ＝4.0〜10.0
好ましくは６〜８で一般的に示し得るものであ
る。Ａはイツトリウム族より選ばれた元素および
その他のランタノイドより選ばれた元素のうちの
１種類または複数種類を用いている。イツトリウ
ム族とは、理化学辞典（岩波書店 1963年４月１
日発行）によればＹ（イツトリウム）、Gd（ガドリ
ニウム）、Yb（イツテルビウム）、Eu（ユーロピウ
ム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム）、
Ho（ホルミウウ）、Er（エルビウム）、Tm（ツリウ
ム）、Lu（ルテチウム）、Sc（スカンジウム）およ
びその他ランタノイドを用いる。
Ｘ＝0.1〜１、ｙ＝2.0〜4.0好ましくは2.5〜3.5、
Ｚ＝1.0〜4.0好ましくは1.5〜3.5、ｗ＝4.0〜10.0
好ましくは６〜８で一般的に示し得るものであ
る。Ａはイツトリウム族より選ばれた元素および
その他のランタノイドより選ばれた元素のうちの
１種類または複数種類を用いている。イツトリウ
ム族とは、理化学辞典（岩波書店 1963年４月１
日発行）によればＹ（イツトリウム）、Gd（ガドリ
ニウム）、Yb（イツテルビウム）、Eu（ユーロピウ
ム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム）、
Ho（ホルミウウ）、Er（エルビウム）、Tm（ツリウ
ム）、Lu（ルテチウム）、Sc（スカンジウム）およ
びその他ランタノイドを用いる。
またＢはBa（バリウム）、Sr（ストロンチウム）、
Ca（カルシウム）より選ばれた元素のうち１種類
または複数種類を用いている。
Ca（カルシウム）より選ばれた元素のうち１種類
または複数種類を用いている。
本発明に示される酸化物超電導材料は、第１図
にその結晶構造が示されているが、変形ペルブス
カイト構造を有する。そして銅２とその他の銅３
とその周辺に位置する酸素６、酸素ベイカンシ７
とを有する。元素周期表ａ族の元素１例えば
Ｙ、元素周期表ａ族の元素例えばBa４とを有
する。そして超電導を発生するメカニズムとし
て、層構造を有する酸素５とその中心にある銅２
との相互作用により、対をなす電子（電子対）が
その面（ab軸で作られる面即ちｃ面）を移動す
るとされている。さらにその対をなす電子が生成
される理由として、これまではBCS理論に基づ
きフオノンとされていた。しかし本発明人はかか
る理由として、酸素ベイカンシ７またはこれとス
クリユー磁性体である希土類１との相互作用によ
るマグノンという準粒子を仲立ちとして、スピン
が反対の一対の電子を形成することができること
をモデルにしている。かかるマグノンが影武者的
働きをして層構造を有する面での電子対の移動を
させるものと考えることができる。
にその結晶構造が示されているが、変形ペルブス
カイト構造を有する。そして銅２とその他の銅３
とその周辺に位置する酸素６、酸素ベイカンシ７
とを有する。元素周期表ａ族の元素１例えば
Ｙ、元素周期表ａ族の元素例えばBa４とを有
する。そして超電導を発生するメカニズムとし
て、層構造を有する酸素５とその中心にある銅２
との相互作用により、対をなす電子（電子対）が
その面（ab軸で作られる面即ちｃ面）を移動す
るとされている。さらにその対をなす電子が生成
される理由として、これまではBCS理論に基づ
きフオノンとされていた。しかし本発明人はかか
る理由として、酸素ベイカンシ７またはこれとス
クリユー磁性体である希土類１との相互作用によ
るマグノンという準粒子を仲立ちとして、スピン
が反対の一対の電子を形成することができること
をモデルにしている。かかるマグノンが影武者的
働きをして層構造を有する面での電子対の移動を
させるものと考えることができる。
このため、外部よりこのプラズマ雰囲気中に磁
界を成膜中または成膜後に特に反応性気体または
反応性微粒子を磁場と電場の相互作用を有する面
にて互いに反応せしめ、さらにそこより離れたよ
り磁界強度の強い領域でこの磁界に平行または垂
直に被形成面を配設し、すべての結晶を所定の方
向に配設させる。特に相互作用はその圧力を１〜
800torrときわめて高い圧力とした混成共鳴領域
とし、ここで完全反応をすることにより、反応生
成物が磁界にそつて配向をする。このため、被形
成面では磁界の向きにそつて反応生成物が配向し
つつ蓄積される。そしてひいては基板の種類の制
限をより少なくして膜作りを可能とし得る。さら
に好ましくは、加熱しつつ磁界を加えることによ
り、多結晶のそれぞれの結晶軸を互いに一致また
は概略一致せしめることができ、ひいては単結晶
をより容易に作製することができる。さらに好ま
しくはこの成長する面とその配向軸が一致すべき
結晶方位を有する基板を用いより低温でエピタキ
シアル成長をさせる。
界を成膜中または成膜後に特に反応性気体または
反応性微粒子を磁場と電場の相互作用を有する面
にて互いに反応せしめ、さらにそこより離れたよ
り磁界強度の強い領域でこの磁界に平行または垂
直に被形成面を配設し、すべての結晶を所定の方
向に配設させる。特に相互作用はその圧力を１〜
800torrときわめて高い圧力とした混成共鳴領域
とし、ここで完全反応をすることにより、反応生
成物が磁界にそつて配向をする。このため、被形
成面では磁界の向きにそつて反応生成物が配向し
つつ蓄積される。そしてひいては基板の種類の制
限をより少なくして膜作りを可能とし得る。さら
に好ましくは、加熱しつつ磁界を加えることによ
り、多結晶のそれぞれの結晶軸を互いに一致また
は概略一致せしめることができ、ひいては単結晶
をより容易に作製することができる。さらに好ま
しくはこの成長する面とその配向軸が一致すべき
結晶方位を有する基板を用いより低温でエピタキ
シアル成長をさせる。
すると本発明に用いられる酸化物超電導材料は
単結晶をより低い温度で作り得る。第１図のＣ面
（ab軸と平行の面）に対し、電流がそれと垂直方
向（ｃ軸方向）に比べて２桁以上も流れやすい。
このため、多結晶であつても結晶方位がバラバラ
な多結晶を一方向に軸を配設することが高い臨界
電流密度を得るためにきわめて重要である。
単結晶をより低い温度で作り得る。第１図のＣ面
（ab軸と平行の面）に対し、電流がそれと垂直方
向（ｃ軸方向）に比べて２桁以上も流れやすい。
このため、多結晶であつても結晶方位がバラバラ
な多結晶を一方向に軸を配設することが高い臨界
電流密度を得るためにきわめて重要である。
本発明は、かかる元素の有機反応性気体または
かかる元素を用いた酸化物材料を仮焼成した酸化
物超電導材料を微粉末化した微粒子または元素の
塩の微粒子を活性酸素が充満したプラズマ中に吹
きつけ、大気圧下または減圧下で酸化物超電導材
料を成膜する薄膜形成方法である。
かかる元素を用いた酸化物材料を仮焼成した酸化
物超電導材料を微粉末化した微粒子または元素の
塩の微粒子を活性酸素が充満したプラズマ中に吹
きつけ、大気圧下または減圧下で酸化物超電導材
料を成膜する薄膜形成方法である。
本発明は成膜後の同一反応炉内にて熱アニール
中に必要に応じて、磁界好ましくは0.1テスラ
（Ｔ）以上の磁界を加えることにより、その磁界
の方向と同じ方向またはそれにより近い再配列す
べき方向に大部分またはすべての結晶即ち多結晶
を配列しつつ結晶を成長させることができること
を見出した。そしてその結晶は磁界とｃ軸方向が
揃いやすいことを見出した。
中に必要に応じて、磁界好ましくは0.1テスラ
（Ｔ）以上の磁界を加えることにより、その磁界
の方向と同じ方向またはそれにより近い再配列す
べき方向に大部分またはすべての結晶即ち多結晶
を配列しつつ結晶を成長させることができること
を見出した。そしてその結晶は磁界とｃ軸方向が
揃いやすいことを見出した。
かくすることにより、多結晶を呈する１つの結
晶粒を大きくでき、ひいてはその結晶粒界でのバ
リア（障壁）をより消失させ、単結晶とし得る構
成とせしめた。そしてそれぞれの結晶をすべて
ab面（Ｃ軸に垂直な面）に合わせることが可能
となる。その結果、臨界電流密度をこれまでの結
晶方位がバラバラの場合の102A／cm2（77K）よ
り本発明方法によつてab面に平行に電流を流す
と104〜105A／cm2（77Kにて測定）にまで増し、
単結晶の約1/5にまで近づけることが可能となつ
た。そして酸化物超電導材料の理想である大面積
の単結晶構造をより作りやすくせしめた。
晶粒を大きくでき、ひいてはその結晶粒界でのバ
リア（障壁）をより消失させ、単結晶とし得る構
成とせしめた。そしてそれぞれの結晶をすべて
ab面（Ｃ軸に垂直な面）に合わせることが可能
となる。その結果、臨界電流密度をこれまでの結
晶方位がバラバラの場合の102A／cm2（77K）よ
り本発明方法によつてab面に平行に電流を流す
と104〜105A／cm2（77Kにて測定）にまで増し、
単結晶の約1/5にまで近づけることが可能となつ
た。そして酸化物超電導材料の理想である大面積
の単結晶構造をより作りやすくせしめた。
「作用」
本発明においては、かかる軸配列をした超電導
薄膜を作るのに、この薄膜が作られるべき面に対
し、垂直または水平方向に磁界を加えたが、さら
にこれに加えて活性酸素を発生させるマイクロ波
電界を加えることは基板の成膜温度を下げるため
に有効である。
薄膜を作るのに、この薄膜が作られるべき面に対
し、垂直または水平方向に磁界を加えたが、さら
にこれに加えて活性酸素を発生させるマイクロ波
電界を加えることは基板の成膜温度を下げるため
に有効である。
また例えば、この磁界による結晶の配列方向に
合わせて被形成面を構成する基板の結晶軸を合わ
せることを有効である。例えばMgO（酸化マグネ
シウム）SrTiO3（チタン酸ストロンチウム）、
YSZ（イツトリウム・スタビライズト・ジルコ
ン）において（100）を用い、かつ被形成面に垂
直方向に磁界を加えて成膜または成膜後の熱・磁
界アニールを行い、ab面を被形成面に平行にす
ることができる。また（110）を有するこれらの
結晶基板に用い、さらに被形成面に平行に磁界を
加えて形成すると、ab面を被形成面に垂直方向
に成膜または成膜後の熱磁界アニールで得ること
ができる。そして、単結晶または多結晶を含むよ
り単結晶に近い薄膜を得ることができる。
合わせて被形成面を構成する基板の結晶軸を合わ
せることを有効である。例えばMgO（酸化マグネ
シウム）SrTiO3（チタン酸ストロンチウム）、
YSZ（イツトリウム・スタビライズト・ジルコ
ン）において（100）を用い、かつ被形成面に垂
直方向に磁界を加えて成膜または成膜後の熱・磁
界アニールを行い、ab面を被形成面に平行にす
ることができる。また（110）を有するこれらの
結晶基板に用い、さらに被形成面に平行に磁界を
加えて形成すると、ab面を被形成面に垂直方向
に成膜または成膜後の熱磁界アニールで得ること
ができる。そして、単結晶または多結晶を含むよ
り単結晶に近い薄膜を得ることができる。
以下に実施例を示し、さらに本発明を説明す
る。
る。
実施例 １
第２図に本発明にて用いた磁場印加可能なマイ
クロ波プラズマCVD装置を示す。
クロ波プラズマCVD装置を示す。
同図において、この装置は、大気圧または減圧
状態に保持可能なプラズマ発生空間３１、補助空
間１２、磁場を発生する電磁石１５，１５′およ
びその電源３５、マイクロ波発振器１４、排気系
を構成する真空ポンプ２６、ロータリーポンプ２
４、圧力調整バルブ１９、基板ホルダ１０′、被
膜形成用物体１０、マイクロ波導入窓３９、ガス
系１６，１７、水冷系２８，２８′、ハロゲンラ
ンプ２０、反射鏡２１、加熱用空間１３より構成
されている。
状態に保持可能なプラズマ発生空間３１、補助空
間１２、磁場を発生する電磁石１５，１５′およ
びその電源３５、マイクロ波発振器１４、排気系
を構成する真空ポンプ２６、ロータリーポンプ２
４、圧力調整バルブ１９、基板ホルダ１０′、被
膜形成用物体１０、マイクロ波導入窓３９、ガス
系１６，１７、水冷系２８，２８′、ハロゲンラ
ンプ２０、反射鏡２１、加熱用空間１３より構成
されている。
まず薄膜形成用物体１０を基板ホルダ１０′上
に設置し、ゲート弁１１よりプラズマ発生空間３
１に配設する。この実施例では基板は１００また
は１１０面を有するMgO、SrTiO3またはYSZ基
板またはIC要に用いるための一部上面に絶縁膜
が形成された珪素ウエハを用いた。この基板ホル
ダ１０′はマイクロ波および電磁場をできるだけ
乱さないようにするためステンレス製とした。
に設置し、ゲート弁１１よりプラズマ発生空間３
１に配設する。この実施例では基板は１００また
は１１０面を有するMgO、SrTiO3またはYSZ基
板またはIC要に用いるための一部上面に絶縁膜
が形成された珪素ウエハを用いた。この基板ホル
ダ１０′はマイクロ波および電磁場をできるだけ
乱さないようにするためステンレス製とした。
気相法で行う場合は、バブラ３３内において反
応性気体または微粒子の混入した液体３２を１７
より導入される酸素でバブルし酸素とともに先端
３４より反応空間に放出すればよい。
応性気体または微粒子の混入した液体３２を１７
より導入される酸素でバブルし酸素とともに先端
３４より反応空間に放出すればよい。
またスプレー法を用いる場合は、先端３４をス
プレーノズルとし、酸素または大気を１６より高
圧で導入し、かつ３２より液体を先端に１７に送
り出せばよい。
プレーノズルとし、酸素または大気を１６より高
圧で導入し、かつ３２より液体を先端に１７に送
り出せばよい。
作製工程としては、まずこれら全体をターボ分
子ポンプ２６、ロータリーポンプ２４により、１
×10-6torr以下に真空排気する。次に非生成物気
体（分解反応後固体を構成しない気体）例えば酸
素を200SCCMガス系１７を通してプラズマ発生
領域３１に導入し、この圧力を30torrとする。
子ポンプ２６、ロータリーポンプ２４により、１
×10-6torr以下に真空排気する。次に非生成物気
体（分解反応後固体を構成しない気体）例えば酸
素を200SCCMガス系１７を通してプラズマ発生
領域３１に導入し、この圧力を30torrとする。
そして外部より500MHz以上のマイクロ波例え
ば2.45GHzの周波数のマイクロ波を0.5〜5KW、
例えば1KWの強さで加える。
ば2.45GHzの周波数のマイクロ波を0.5〜5KW、
例えば1KWの強さで加える。
この際物体１０の表面に約0.3Tの強さの磁場
が加わるように電磁石１５，１５′より磁界を印
加し、高密度プラズマを発生させた。また電磁石
１５，１５′は水冷系２８，２８′で冷却した。
が加わるように電磁石１５，１５′より磁界を印
加し、高密度プラズマを発生させた。また電磁石
１５，１５′は水冷系２８，２８′で冷却した。
この高密度プラズマ領域より高エネルギを持つ
オゾンまたは活性酸素イオンが基板ホルダ１０′
上の物体１０の表面を清浄にする。
オゾンまたは活性酸素イオンが基板ホルダ１０′
上の物体１０の表面を清浄にする。
次に酸素または酸化物気体例えばN2O、NO、
NO2と超電導材料を構成する元素の有機溶液例
えばＹ（OC2H5）3（トリエトキシイツトリウム）、
CuBr2（臭化第２銅）等のアルキル化合物または
ハロゲン化合物をベンゼン等の有機溶液または水
溶液中にＹ：Ba：Cuが成膜後１：２：３になる
ようにとかした。これを酸素５でバブリングして
酸素と共にプラズマ中に導入した。
NO2と超電導材料を構成する元素の有機溶液例
えばＹ（OC2H5）3（トリエトキシイツトリウム）、
CuBr2（臭化第２銅）等のアルキル化合物または
ハロゲン化合物をベンゼン等の有機溶液または水
溶液中にＹ：Ba：Cuが成膜後１：２：３になる
ようにとかした。これを酸素５でバブリングして
酸素と共にプラズマ中に導入した。
また他の方法として、YBr3、BaBr2、CuBr2
等の塩を水または有機溶液にとかし、この水を空
気により高圧でふきつけるスプレー法等を用いる
こともできる。この場合キヤリアガスの酸素／反
応性気体＝3000〜１（この場合は100）とした。
等の塩を水または有機溶液にとかし、この水を空
気により高圧でふきつけるスプレー法等を用いる
こともできる。この場合キヤリアガスの酸素／反
応性気体＝3000〜１（この場合は100）とした。
この微粒子として元素周期表ａ族元素、ａ
元素および銅よりなる酸素物超電導材料を微粉末
化したものまたはその元素の塩または有機化合物
を用いてもよい。
元素および銅よりなる酸素物超電導材料を微粉末
化したものまたはその元素の塩または有機化合物
を用いてもよい。
かくしてマイクロ波エネルギと磁界との相互作
用による混成共鳴をさせ、そこでのプラズマ温度
が1150℃（酸化物超電導材料の溶融温度）よりも
はるかに高い3000〜10000℃にもなるため、かか
る高エネルギに励起された反応性原子が十分活性
化し、本来あるべき結晶構成に被形成面上で生成
され、150〜500℃にプラズマそれ自体またはそれ
に加えてランプヒータ２０により加熱された基板
ホルダ１０′上の物体１０上にこの酸化物超電導
材料の薄膜を堆積させることができる。そして被
膜形成後に400℃でアニールすることにより、
1μm〜１mmの厚さの斜方晶形の変形ペロブスカイ
ト構造を有する酸化物超電導薄膜を形成させるこ
とができた。
用による混成共鳴をさせ、そこでのプラズマ温度
が1150℃（酸化物超電導材料の溶融温度）よりも
はるかに高い3000〜10000℃にもなるため、かか
る高エネルギに励起された反応性原子が十分活性
化し、本来あるべき結晶構成に被形成面上で生成
され、150〜500℃にプラズマそれ自体またはそれ
に加えてランプヒータ２０により加熱された基板
ホルダ１０′上の物体１０上にこの酸化物超電導
材料の薄膜を堆積させることができる。そして被
膜形成後に400℃でアニールすることにより、
1μm〜１mmの厚さの斜方晶形の変形ペロブスカイ
ト構造を有する酸化物超電導薄膜を形成させるこ
とができた。
第２図において、磁場は２つのリング状の磁石
１５，１５′を用いたヘルムホルツコイル方式を
採用した。さらに、４分割した空間３０に対し電
場・磁場の強度を調べた結果を第２図に示す。
１５，１５′を用いたヘルムホルツコイル方式を
採用した。さらに、４分割した空間３０に対し電
場・磁場の強度を調べた結果を第２図に示す。
第３図Ａにおいて、横軸（Ｘ軸）は空間３０の
横方向（反応性気体の放出方向）であり、縦軸
（Ｒ軸）は磁石の直径方向を示す。図面における
曲線は磁場の等磁位面を示す。そしてその線上に
示されている数字は磁石１５が約2000ガウスの時
に得られる磁場の強さを示す。磁石１５の強度を
調整すると、電極・磁場の相互作用を有する空間
１００（875ガウス±185ガウス以内）で大面積に
おいて磁場の強さを基板の被形成面の広い面積に
わたつて概略均一にさせることができる。図面は
等磁場面を示し、特に線３６が875ガウスとなる
混成共鳴の条件を生ずる等磁場面である。
横方向（反応性気体の放出方向）であり、縦軸
（Ｒ軸）は磁石の直径方向を示す。図面における
曲線は磁場の等磁位面を示す。そしてその線上に
示されている数字は磁石１５が約2000ガウスの時
に得られる磁場の強さを示す。磁石１５の強度を
調整すると、電極・磁場の相互作用を有する空間
１００（875ガウス±185ガウス以内）で大面積に
おいて磁場の強さを基板の被形成面の広い面積に
わたつて概略均一にさせることができる。図面は
等磁場面を示し、特に線３６が875ガウスとなる
混成共鳴の条件を生ずる等磁場面である。
この共鳴条件を生ずる空間１００は第３図Ｂに
示す如く、電場が最大となる領域となるようにし
ている。第３図Ｂの横軸は第３図Ａと同じく反応
性気体の流れる方向を示し、縦軸は電場（電界強
度）の強さを示す。
示す如く、電場が最大となる領域となるようにし
ている。第３図Ｂの横軸は第３図Ａと同じく反応
性気体の流れる方向を示し、縦軸は電場（電界強
度）の強さを示す。
そして酸化物超電導膜を作製するための材料は
この混成共鳴領域にて活性分離反応をし、活性化
して磁場を有する基板１０上に磁界（磁場面に垂
直方向）にそつて形成させることができた。
この混成共鳴領域にて活性分離反応をし、活性化
して磁場を有する基板１０上に磁界（磁場面に垂
直方向）にそつて形成させることができた。
本発明では領域１００に基板１０を配設しても
よい。この場合は磁界の強度が875ガウスで小さ
くなる磁界を最も強くするためにはコイル１５の
中心部が好ましい。第３図Ｂに示された電界強度
の最大となる領域はマイクロ波電源のマツチング
を調整することにより移動させ得る。
よい。この場合は磁界の強度が875ガウスで小さ
くなる磁界を最も強くするためにはコイル１５の
中心部が好ましい。第３図Ｂに示された電界強度
の最大となる領域はマイクロ波電源のマツチング
を調整することにより移動させ得る。
また臨界電流密度は３×104A／cm2を基板表面
と平行方向に測定して得た。
と平行方向に測定して得た。
即ち第１図に示す如き結晶構造が成膜時および
その後の熱アニールにて十分形成され、そのｃ軸
方向も磁界と平行の方向即ち被形成面に垂直方向
に作製されたことがＸ線回析の結果より明らかに
なつた。
その後の熱アニールにて十分形成され、そのｃ軸
方向も磁界と平行の方向即ち被形成面に垂直方向
に作製されたことがＸ線回析の結果より明らかに
なつた。
実施例 ２
成分材料としてY0.5Yb0.5BaSrCuO3O6〜8とな
るように用いた。即ち、第２図の装置における基
板１０、ホルダ１０′を第２図に対し直角とし、
500℃に基板を保持した。かくして被形成面上に
酸化物超電導薄膜をab面を垂直方向に作ること
ができた。図示されていない部分は第２図と同じ
である。その値は実験例１と同じである。その結
果、基板例えばガラス、アルミナ、ZrO2等上に
形成された超電導材料薄膜に対し、臨界電流密度
は2.4×104A／cm2を得た。Tcoとして93Kを得た。
るように用いた。即ち、第２図の装置における基
板１０、ホルダ１０′を第２図に対し直角とし、
500℃に基板を保持した。かくして被形成面上に
酸化物超電導薄膜をab面を垂直方向に作ること
ができた。図示されていない部分は第２図と同じ
である。その値は実験例１と同じである。その結
果、基板例えばガラス、アルミナ、ZrO2等上に
形成された超電導材料薄膜に対し、臨界電流密度
は2.4×104A／cm2を得た。Tcoとして93Kを得た。
実施例 ３
実施例１の実験例１において、基板をMgO
（100）またはSrTiO3（100）とした。そして成膜
中磁場を被形成面上にて0.2Tとなるように加え、
基板温度を450℃とした。するとこの基板上には
１cm2以上の単結晶薄膜を厚さが1.5μmでも得るこ
とができた。
（100）またはSrTiO3（100）とした。そして成膜
中磁場を被形成面上にて0.2Tとなるように加え、
基板温度を450℃とした。するとこの基板上には
１cm2以上の単結晶薄膜を厚さが1.5μmでも得るこ
とができた。
実施例 ４
実施例１の実験例２において、基板をMgO
（110）、SrTiO3（110）とした。そして磁界を被形
成面上で0.2Tとなるように加え基板温度を450℃
とした。するとこの基板上に５mm2に近い単結晶薄
膜を3μmの厚さにて得ることができた。
（110）、SrTiO3（110）とした。そして磁界を被形
成面上で0.2Tとなるように加え基板温度を450℃
とした。するとこの基板上に５mm2に近い単結晶薄
膜を3μmの厚さにて得ることができた。
実施例 ５
この実施例は、実施例１で作られた酸化物超電
導材料を有する基板上で300〜550℃で熱アニール
を行う際、予め作られている結晶面に合わせてｃ
軸方向に磁界がくるように第２図に示される装置
で加えた。さらにこの磁界に垂直方向に電界を
103〜５×104V／cm加えた。その結果、Tcoはさ
らに約10Kも向上させることができた。また磁界
電流密度も４×105A／cm2を得た。
導材料を有する基板上で300〜550℃で熱アニール
を行う際、予め作られている結晶面に合わせてｃ
軸方向に磁界がくるように第２図に示される装置
で加えた。さらにこの磁界に垂直方向に電界を
103〜５×104V／cm加えた。その結果、Tcoはさ
らに約10Kも向上させることができた。また磁界
電流密度も４×105A／cm2を得た。
本発明において、成形物は薄膜形状とした。し
かし、この形状はその市場のニーズに従つて３〜
30μmの厚さの膜構造、帯構造、線構造に変形改
良し得る。
かし、この形状はその市場のニーズに従つて３〜
30μmの厚さの膜構造、帯構造、線構造に変形改
良し得る。
「効果」
本発明により、これまでまつたく不可能とされ
ていた液体窒素温度以上の温度で動作する酸化物
超電導材料の薄膜をその結晶軸を合わせて作るこ
とができるようになつた。基板がガラス、酸化珪
素、窒化珪素等のアモルフアス構造の表面に対し
ても配向した多結晶の酸化物超電導薄膜を作るこ
とができた。そしてその温度は200〜500℃の基板
温度で可能となつたため、半導体集積回路のリー
ド線として使用が可能となつた。
ていた液体窒素温度以上の温度で動作する酸化物
超電導材料の薄膜をその結晶軸を合わせて作るこ
とができるようになつた。基板がガラス、酸化珪
素、窒化珪素等のアモルフアス構造の表面に対し
ても配向した多結晶の酸化物超電導薄膜を作るこ
とができた。そしてその温度は200〜500℃の基板
温度で可能となつたため、半導体集積回路のリー
ド線として使用が可能となつた。
さらにこの到達材料の化合物における多結晶構
造間で層構造をより一致させやすくするため、元
素周期表におけるａ、ａの元素を複数個混合
させ得る。本発明に示す如く、加熱中に磁界を加
えて分子配列をより統一化することにより、最終
完成化合物中に、ボイドおよび結晶粒界の障壁の
存在をより除去することができ、ひいてはTcオ
ンセツト、Tcoをより高温化できるものと推定さ
れる。
造間で層構造をより一致させやすくするため、元
素周期表におけるａ、ａの元素を複数個混合
させ得る。本発明に示す如く、加熱中に磁界を加
えて分子配列をより統一化することにより、最終
完成化合物中に、ボイドおよび結晶粒界の障壁の
存在をより除去することができ、ひいてはTcオ
ンセツト、Tcoをより高温化できるものと推定さ
れる。
本発明は、すでに所望の形状にジヨセフソン素
子等に完成しているものを再び熱アニールを300
℃以上で行い、その際同時に電流を流すべき方向
と垂直方向に磁界を加えて結晶方位を一方向に合
わせこむことも有効である。
子等に完成しているものを再び熱アニールを300
℃以上で行い、その際同時に電流を流すべき方向
と垂直方向に磁界を加えて結晶方位を一方向に合
わせこむことも有効である。
第１図は本発明に用いられる酸化物超電導材料
の結晶構造の１例を示す。第２図は本発明に用い
られた磁場印加マイクロ波プラズマ反応装置の概
要を示す。第３図は第２図の装置の磁場および電
場を示す。
の結晶構造の１例を示す。第２図は本発明に用い
られた磁場印加マイクロ波プラズマ反応装置の概
要を示す。第３図は第２図の装置の磁場および電
場を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 大気圧または減圧状態に保持されたプラズマ
発生室において、電場と磁場の相互作用により、
酸素または酸化物気体と反応性気体または反応性
微粒子を活性化させ、酸化物超伝導膜を形成する
方法であつて、前記活性化された反応生成物の活
性状態が保持された空間において磁界を酸化物超
電導材料のＣ軸方向に垂直あるいは平行に加える
ことにより、配向した酸化物超電導材料の膜形成
を行なうことを特徴とする酸化物超電導膜形成方
法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、超電導材料
は（A1-XBx）yCuOz、Ｘ＝0.1〜１、ｙ＝2.0〜
4.0、ｚ＝1.0〜4.0、ｗ＝4.0〜10.0を有し、ＡはＹ
（イツトリウム）、Gd（ガドリニウム）、Yb（イツ
テルビウム）、Eu（ユーロピウム）、Tb（テルビウ
ム）、Dy（ジスプロシウム）、Ho（ホルミウム）、
Er（エルビウム）、Tm（ツリウム）、Lu（ルテチウ
ム）、Sc（スカンジウム）およびその他ランタノ
イドより選ばれた１種または複数種の元素よりな
り、ＢはBa（バリウム）、Sr（ストロンチウム）、
Ca（カルシウム）より選ばれた１種または複数種
の元素を有することを特徴とする酸化物超電導膜
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62223673A JPS6467823A (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Formation of oxide superconducting film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62223673A JPS6467823A (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Formation of oxide superconducting film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6467823A JPS6467823A (en) | 1989-03-14 |
| JPH0556281B2 true JPH0556281B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=16801853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62223673A Granted JPS6467823A (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Formation of oxide superconducting film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6467823A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288408A (ja) * | 1988-05-31 | 1990-03-28 | Mitsubishi Metal Corp | 超電導セラミックス膜の製造法 |
| JPH0322221U (ja) * | 1989-07-14 | 1991-03-07 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56109824A (en) * | 1980-02-05 | 1981-08-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of oxide superconductive thin film |
| JPS5963732A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Hitachi Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPS59219461A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-10 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン成膜装置 |
| JPS60117711A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 薄膜形成装置 |
| JPS61109036A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Canon Inc | テレビレンズの表示装置 |
| JPS61125133A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Hitachi Ltd | 低温プラズマ電磁界制御機構 |
| JPS61267324A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Fuji Electric Co Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
| JPS62150726A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-04 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-09-07 JP JP62223673A patent/JPS6467823A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56109824A (en) * | 1980-02-05 | 1981-08-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of oxide superconductive thin film |
| JPS5963732A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Hitachi Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPS59219461A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-10 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン成膜装置 |
| JPS60117711A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 薄膜形成装置 |
| JPS61109036A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Canon Inc | テレビレンズの表示装置 |
| JPS61125133A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Hitachi Ltd | 低温プラズマ電磁界制御機構 |
| JPS61267324A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Fuji Electric Co Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
| JPS62150726A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-04 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6467823A (en) | 1989-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5162296A (en) | Plasma-enhanced CVD of oxide superconducting films by utilizing a magnetic field | |
| EP0309294A2 (en) | Method and apparatus for the manufacture of superconducting oxide materials | |
| JP2660248B2 (ja) | 光を用いた膜形成方法 | |
| JP2664066B2 (ja) | 超電導薄膜およびその作製方法 | |
| US4939121A (en) | Method and apparatus for inducing grain orientation by magnetic and electric field ordering during bulk superconductor synthesis | |
| KR102275410B1 (ko) | 초전도 선재 제조를 위한 플라즈마 보조 반응성 동시 증착 시스템 | |
| US5096880A (en) | Method and apparatus for inducing grain orientation by magnetic and electric field ordering during bulk superconductor synthesis | |
| EP0429536A4 (en) | Preparation of superconductive ceramic oxides using ozone | |
| US5258364A (en) | Method of shaping superconducting oxide material | |
| JPH0817253B2 (ja) | 酸化物超伝導膜形成方法 | |
| US5361720A (en) | Epitaxial deposition | |
| JPH0556281B2 (ja) | ||
| KR101719266B1 (ko) | 초전도체, 초전도 선재, 및 초전도체 형성방법 | |
| US5179073A (en) | Method of shaping superconducting oxide material | |
| JPH0556283B2 (ja) | ||
| JPH0556282B2 (ja) | ||
| JPH0791152B2 (ja) | 超伝導体薄膜の製造方法 | |
| JP2683689B2 (ja) | 酸化物超伝導薄膜作製方法 | |
| JPH0817254B2 (ja) | 酸化物超伝導材料形成方法 | |
| JPH01100022A (ja) | 超電導薄膜の作製方法 | |
| JP2660246B2 (ja) | 超伝導装置 | |
| JPH0195575A (ja) | 酸化物超伝導材料形成方法 | |
| EP0412986B1 (en) | Epitaxial deposition | |
| JP2603688B2 (ja) | 超電導材料の改質方法 | |
| JP2668532B2 (ja) | 超電導薄膜の作製方法 |