JPH07114295B2 - 超伝導コイルの作製方法 - Google Patents
超伝導コイルの作製方法Info
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- JPH07114295B2 JPH07114295B2 JP62284627A JP28462787A JPH07114295B2 JP H07114295 B2 JPH07114295 B2 JP H07114295B2 JP 62284627 A JP62284627 A JP 62284627A JP 28462787 A JP28462787 A JP 28462787A JP H07114295 B2 JPH07114295 B2 JP H07114295B2
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明は薄膜のセラミック系超伝導材料の作製方法に関
する。本発明は、YSZ,イットリア、ジルコニアの表面を
有する基体上の薄膜化した酸化物超電導材料用原材料ま
たは酸化物超伝導材料の薄膜を作製する方法である。そ
してこのセラミック系超伝導材料を用いて超伝導電子デ
ィバイスを作らんとするものである。
する。本発明は、YSZ,イットリア、ジルコニアの表面を
有する基体上の薄膜化した酸化物超電導材料用原材料ま
たは酸化物超伝導材料の薄膜を作製する方法である。そ
してこのセラミック系超伝導材料を用いて超伝導電子デ
ィバイスを作らんとするものである。
「従来の技術」 従来超伝導材料はNb−Ge（例えばNb3Ge）の金属材料が
用いられている。この材料は金属であるため延性、展性
を高く有し、超伝導マグネット用のコイル巻を行うこと
が可能であった。
用いられている。この材料は金属であるため延性、展性
を高く有し、超伝導マグネット用のコイル巻を行うこと
が可能であった。
しかし、これらの金属材料を用いた超伝導材料はTc（超
伝導臨界温度を以下単にTcという）が小さく23゜Kまたは
それ以下しかない。これに対し工業上の応用を考えるな
らばこのTcが30゜K好ましくは77゜Kまたはそれ以上である
とさらに有効である。特に77゜K以上の温度にTcを有する
超伝導材料が開発されるならば、液体窒素温度雰囲気下
での動作を可能とし、工業上の運転維持価格をこれまで
の約1/10またはそれ以下にすることが可能であると期待
されている。
伝導臨界温度を以下単にTcという）が小さく23゜Kまたは
それ以下しかない。これに対し工業上の応用を考えるな
らばこのTcが30゜K好ましくは77゜Kまたはそれ以上である
とさらに有効である。特に77゜K以上の温度にTcを有する
超伝導材料が開発されるならば、液体窒素温度雰囲気下
での動作を可能とし、工業上の運転維持価格をこれまで
の約1/10またはそれ以下にすることが可能であると期待
されている。
「従来の問題点」 このため、Tcの高い材料として金属ではなくセラミック
系材料、特に酸化物セラミック系材料が注目されてい
る。しかしこの注目されているセラミック系超伝導材料
はTcが高いにもかかわらず、これに密接する基板材料と
の相性がきわめて悪い。このため特殊な基板材料が選ば
れる必要があった。さらにこのセラミック材料は曲げ
性、延性、展性に乏しく、少し曲げてもわれてしまう。
いわんや0.1〜10μｍといった薄膜を基板上に形成し、
この薄膜の一部または全部を超伝導とすることはまった
く不可能であるとされていた。特にこれを半導体集積回
路と同様のフォトリソグラフィ技術を用い多層配線を行
い、この薄膜超伝導を用いて新しい電子ディバイスを作
ることはまったく不可能であった。
系材料、特に酸化物セラミック系材料が注目されてい
る。しかしこの注目されているセラミック系超伝導材料
はTcが高いにもかかわらず、これに密接する基板材料と
の相性がきわめて悪い。このため特殊な基板材料が選ば
れる必要があった。さらにこのセラミック材料は曲げ
性、延性、展性に乏しく、少し曲げてもわれてしまう。
いわんや0.1〜10μｍといった薄膜を基板上に形成し、
この薄膜の一部または全部を超伝導とすることはまった
く不可能であるとされていた。特にこれを半導体集積回
路と同様のフォトリソグラフィ技術を用い多層配線を行
い、この薄膜超伝導を用いて新しい電子ディバイスを作
ることはまったく不可能であった。
「問題点を解決すべき手段」 本発明はかかる薄膜状とし、この薄膜を用いて電子ディ
バイスを作らんとしたものである。
バイスを作らんとしたものである。
本発明は、予め所望の形状を有するYSZ（イットリウム
・スラビライズド・ジルコン），イットリア（酸化イッ
トリウム）またはジルコニア（酸化ジルコニウム）の表
面を有する基体、例えば円筒状または板状の基体を用い
た。さらにこの表面に密接させて薄膜状にセラミック材
料特に酸化物セラミック材料または酸化雰囲気でアニー
ル後酸化物セラミックとなる金属材料をスパッタ法、印
刷法例えばスクリーン印刷法またはその他の方法により
形成する。
・スラビライズド・ジルコン），イットリア（酸化イッ
トリウム）またはジルコニア（酸化ジルコニウム）の表
面を有する基体、例えば円筒状または板状の基体を用い
た。さらにこの表面に密接させて薄膜状にセラミック材
料特に酸化物セラミック材料または酸化雰囲気でアニー
ル後酸化物セラミックとなる金属材料をスパッタ法、印
刷法例えばスクリーン印刷法またはその他の方法により
形成する。
例えば、スパッタ法で形成するとこの薄膜はアモルファ
ス構造または格子歪および格子欠陥を多量に有する微結
晶を有する多結晶構造を呈する。この構造では一般に半
導体性または超伝導性を有さない導電性または絶縁性で
あった。
ス構造または格子歪および格子欠陥を多量に有する微結
晶を有する多結晶構造を呈する。この構造では一般に半
導体性または超伝導性を有さない導電性または絶縁性で
あった。
このためかかる状態の膜に対し、本発明は酸化性雰囲気
での熱処理または選択的にレーザ光を照射、走査（スキ
ャン）し、一定の巾を有する帯状に再結晶化する工程を
有せしめる。この工程によりレーザ光の照射された領域
のみレーザアニール工程が行われて結晶化率（結晶粒径
を大きく、また超伝導を呈する微結晶構造とさせる）を
上げ、この領域内のみ、格子歪、格子欠陥を少なくさせ
得る。同時に一度溶融して再結晶化をさせるため本来超
伝導を有すべき結晶構造以外の不純物をある程度照射さ
れた表面に偏析させ、内部に不純物を除去し、高純度化
を行い得る。するとこの部分のみ一定のTcを有する超伝
導材料とすることができる。このスパッタ法等で形成さ
れる薄膜は、ターゲットを調整しセラミック超伝導材
料、例えば（Y1-xBax）CuO2.5〜3.5但しｘ＝0.01〜0.1
好ましくは0.05〜0.1のイットリューム系セラミック材
料または（La1-xBax）2CuO4（BLCO），（La1-xSrx）
2（SLCO）、一般的に表現するならば（La1-xAx）2CuO4
但しＡはBa,Srその他となり得るターゲット材料を用い
た。
での熱処理または選択的にレーザ光を照射、走査（スキ
ャン）し、一定の巾を有する帯状に再結晶化する工程を
有せしめる。この工程によりレーザ光の照射された領域
のみレーザアニール工程が行われて結晶化率（結晶粒径
を大きく、また超伝導を呈する微結晶構造とさせる）を
上げ、この領域内のみ、格子歪、格子欠陥を少なくさせ
得る。同時に一度溶融して再結晶化をさせるため本来超
伝導を有すべき結晶構造以外の不純物をある程度照射さ
れた表面に偏析させ、内部に不純物を除去し、高純度化
を行い得る。するとこの部分のみ一定のTcを有する超伝
導材料とすることができる。このスパッタ法等で形成さ
れる薄膜は、ターゲットを調整しセラミック超伝導材
料、例えば（Y1-xBax）CuO2.5〜3.5但しｘ＝0.01〜0.1
好ましくは0.05〜0.1のイットリューム系セラミック材
料または（La1-xBax）2CuO4（BLCO），（La1-xSrx）
2（SLCO）、一般的に表現するならば（La1-xAx）2CuO4
但しＡはBa,Srその他となり得るターゲット材料を用い
た。
本発明のレーザ光源は例えばYAGレーザ（波長1.06
μ），エキシマレーザ（KrF,KrCl等），炭酸ガスレーザ
または窒素レーザを用いた。前者は円状のレーザビーム
を５〜30KHzの周波数で繰り返して照射することがで
き、そしてこの照射された部分のみ再結晶化させ、層構
造を有する分子配列をより基板の面に沿って層構造を配
設させることによりこの部分を超伝導材料とし得ること
が特徴である。また後者のエキシマレーザを用いる場合
は面例えば20×30mm2に対してパルス照射をすることが
可能となる。本発明はこれを光学系でしぼることにより
円（直径10〜100μｍ）または帯状（巾５〜100μｍ長さ
10〜40cm）のレーザビームを作ることができ、このレー
ザビームをセラミック膜に照射しつつ基板またはレーザ
光ビームを連続的に移動する。即ち走査するアニールの
された領域でその結晶粒径を単結晶に近く大きくでき
る。そしてその粒径は基板上にエピタキシァル成長をSO
I（Super−conductiong Material On Insulator）とし
て形成される。
μ），エキシマレーザ（KrF,KrCl等），炭酸ガスレーザ
または窒素レーザを用いた。前者は円状のレーザビーム
を５〜30KHzの周波数で繰り返して照射することがで
き、そしてこの照射された部分のみ再結晶化させ、層構
造を有する分子配列をより基板の面に沿って層構造を配
設させることによりこの部分を超伝導材料とし得ること
が特徴である。また後者のエキシマレーザを用いる場合
は面例えば20×30mm2に対してパルス照射をすることが
可能となる。本発明はこれを光学系でしぼることにより
円（直径10〜100μｍ）または帯状（巾５〜100μｍ長さ
10〜40cm）のレーザビームを作ることができ、このレー
ザビームをセラミック膜に照射しつつ基板またはレーザ
光ビームを連続的に移動する。即ち走査するアニールの
された領域でその結晶粒径を単結晶に近く大きくでき
る。そしてその粒径は基板上にエピタキシァル成長をSO
I（Super−conductiong Material On Insulator）とし
て形成される。
本発明はかくの如く基体の表面に形成されたセラミック
材料に対し選択的にレーザ光を照射しつつ走査してその
部分のみ酸化物の超伝導材料と変成させることを特徴と
している。するとこの周辺部の残存した領域は実質的に
絶縁領域（Tc以下の湿度においては超伝導を有する部分
に比べて理論的には十分に抵抗が大きく絶縁領域）とす
ることが可能となる。そしてこの部分を除去することも
可能であるが、多層配線の段差を少なくする場合には凹
部のうめこみ材料とすることも可能である。
材料に対し選択的にレーザ光を照射しつつ走査してその
部分のみ酸化物の超伝導材料と変成させることを特徴と
している。するとこの周辺部の残存した領域は実質的に
絶縁領域（Tc以下の湿度においては超伝導を有する部分
に比べて理論的には十分に抵抗が大きく絶縁領域）とす
ることが可能となる。そしてこの部分を除去することも
可能であるが、多層配線の段差を少なくする場合には凹
部のうめこみ材料とすることも可能である。
本発明において、基板材料としてアルミナ、酸化珪素基
板、YSZ（イットリア・スタビライズド・ジルコン）、
窒化珪素基板、窒化アルミニューム、ジルコニア、イッ
トリアを用いた。しかし熱膨張係数の最も類似したYS
Z、イットリアまたはジルコニアがレーザアニール後のT
cを高く出し得る。
板、YSZ（イットリア・スタビライズド・ジルコン）、
窒化珪素基板、窒化アルミニューム、ジルコニア、イッ
トリアを用いた。しかし熱膨張係数の最も類似したYS
Z、イットリアまたはジルコニアがレーザアニール後のT
cを高く出し得る。
本発明において、基板は酸化珪素基板、窒化珪素基板等
の酸化物超伝導セラミックスと酸＝塩基反応をするもの
は好ましくなく、これらに比べて十分（少なくとも１ケ
タ以上）信頼できるものを絶縁基板として用いた。
の酸化物超伝導セラミックスと酸＝塩基反応をするもの
は好ましくなく、これらに比べて十分（少なくとも１ケ
タ以上）信頼できるものを絶縁基板として用いた。
「作用」 このため、きわめて酸＝塩基反応を伴いやすくかつ大き
な熱膨張係数を有する酸化物超伝導セラミックに対し、
反応を防止でき、かつほぼ同じ熱膨張係数を有する材料
であるYSZ,イットリアおよびジルコニアを発生し得た。
かくして初めて酸化物超電導セラミックスを薄膜状に形
成することが可能となった。本発明のセラミック超伝導
体に関しては、最終形状の基体を設け、この基体上に帯
状に超伝導を結晶化処理の後呈すべき材料を膜状（その
ままでは超伝導を呈さない）に形成する。そしてこの膜
に対し、選択的にレーザアニールを行うことによりアニ
ールを行った部分のみ結晶化度を向上せしめる。このレ
ーザ光を任意に走査することにより、その表面領域にの
み任意の線、帯または面を導出させることができる。そ
してこの領域のみTc以下の温度では抵抗が減少しTco
（電気抵抗が零になる温度）では抵抗は「０」またはそ
れに近い状態を生ぜしめ得る。
な熱膨張係数を有する酸化物超伝導セラミックに対し、
反応を防止でき、かつほぼ同じ熱膨張係数を有する材料
であるYSZ,イットリアおよびジルコニアを発生し得た。
かくして初めて酸化物超電導セラミックスを薄膜状に形
成することが可能となった。本発明のセラミック超伝導
体に関しては、最終形状の基体を設け、この基体上に帯
状に超伝導を結晶化処理の後呈すべき材料を膜状（その
ままでは超伝導を呈さない）に形成する。そしてこの膜
に対し、選択的にレーザアニールを行うことによりアニ
ールを行った部分のみ結晶化度を向上せしめる。このレ
ーザ光を任意に走査することにより、その表面領域にの
み任意の線、帯または面を導出させることができる。そ
してこの領域のみTc以下の温度では抵抗が減少しTco
（電気抵抗が零になる温度）では抵抗は「０」またはそ
れに近い状態を生ぜしめ得る。
以下に実施例に従って本発明を説明する。
「実施例１」 第１図は本発明の製造工程を示す。
第１図（Ａ）において基体（１）はセラミック材料例え
ばイットリア、ジルコニアまたはYSZ（イットリウム・
スタビライズド・ジルコン）を用いた。これらの場合セ
ラミック薄膜と同程度（±50％以内）の熱膨張係数の差
であることが好ましい。この差が大きすぎるとアニール
後応力歪を有し、超伝導を呈する温度が小さく、また超
伝導が観察されなくなってしまう。この基体をこの実施
例では板状を有する基体上にスパッタ法により0.1〜20
μｍ例えば２μｍの厚さに形成した。このスパッタに際
しては予めターゲットに（Y1-xBax）2CuO2.5〜3.0例え
ばＸ＝0.075として十分混合したものを用いた。
ばイットリア、ジルコニアまたはYSZ（イットリウム・
スタビライズド・ジルコン）を用いた。これらの場合セ
ラミック薄膜と同程度（±50％以内）の熱膨張係数の差
であることが好ましい。この差が大きすぎるとアニール
後応力歪を有し、超伝導を呈する温度が小さく、また超
伝導が観察されなくなってしまう。この基体をこの実施
例では板状を有する基体上にスパッタ法により0.1〜20
μｍ例えば２μｍの厚さに形成した。このスパッタに際
しては予めターゲットに（Y1-xBax）2CuO2.5〜3.0例え
ばＸ＝0.075として十分混合したものを用いた。
それをスパッタ法で飛翔化させ、基体（１）上に膜
（２）を形成させた。この際基体に室温〜400℃例えば2
50℃に加熱した雰囲気でアルゴンに酸素を若干加えた。
かくして第１図（Ｂ）の形状が作られた後第１図（Ｃ）
に示すごとく、酸化性雰囲気でエキシマレーザの光（波
長0.25μｍ）（３）を照射しつつ破線の如く連続的に走
査する。これはパルス光であるため、そのパルスが帯上
に走査するために１つの長方形スポットに次の長方形ビ
ームの80〜98％が重なるようにした。即ちレーザ光の走
査速度は2cm/分とし、周波数100KHz、ビーム径50μｍ×
10cmとした。するとこのレーザ光の照射された部分のみ
選択的に酸化し、ミクロに結晶が配列する。そして巾10
cmの帯状超伝導薄膜を作ることができた。この再結晶化
の速度を余り急峻にしないため、この第１図（Ｃ）の工
程の際、基体全体を200〜800℃、例えば600℃の温度に
ハロゲンランプにより加熱した酸素雰囲気でレーザアニ
ールまたは光アニールを行った。するとレーザ光または
それと同等の強光により照射される部分は、1000℃また
はそれ以上の温度であって照射されセラミック材料が昇
華してしまわない温度とした。そして光の照射後室温へ
の急激な除冷によりクラックの発生を防ぐことができ
た。そしてこの実施例でのTcは43°Ｋを得た。
（２）を形成させた。この際基体に室温〜400℃例えば2
50℃に加熱した雰囲気でアルゴンに酸素を若干加えた。
かくして第１図（Ｂ）の形状が作られた後第１図（Ｃ）
に示すごとく、酸化性雰囲気でエキシマレーザの光（波
長0.25μｍ）（３）を照射しつつ破線の如く連続的に走
査する。これはパルス光であるため、そのパルスが帯上
に走査するために１つの長方形スポットに次の長方形ビ
ームの80〜98％が重なるようにした。即ちレーザ光の走
査速度は2cm/分とし、周波数100KHz、ビーム径50μｍ×
10cmとした。するとこのレーザ光の照射された部分のみ
選択的に酸化し、ミクロに結晶が配列する。そして巾10
cmの帯状超伝導薄膜を作ることができた。この再結晶化
の速度を余り急峻にしないため、この第１図（Ｃ）の工
程の際、基体全体を200〜800℃、例えば600℃の温度に
ハロゲンランプにより加熱した酸素雰囲気でレーザアニ
ールまたは光アニールを行った。するとレーザ光または
それと同等の強光により照射される部分は、1000℃また
はそれ以上の温度であって照射されセラミック材料が昇
華してしまわない温度とした。そして光の照射後室温へ
の急激な除冷によりクラックの発生を防ぐことができ
た。そしてこの実施例でのTcは43°Ｋを得た。
かくしてこのレーザ光または強光を照射して実質的に帯
または線状にTcを有する領域を作ることができた。
または線状にTcを有する領域を作ることができた。
「実施例２」 第２図は本発明の他の実施例を示す。
図面において基体（１）は円筒状を有する。ここに実施
例１と同様に膜状にセラミック材料（２）をスパッタ法
で形成する。
例１と同様に膜状にセラミック材料（２）をスパッタ法
で形成する。
この作製はスパッタ装置でこの円筒基体を矢印（12）に
示す如くに回転しつつコーティングすればよい。
示す如くに回転しつつコーティングすればよい。
次にこれら膜の形成された基体にYAGレーザ（３）ビー
ム径（50μｍ）を照射しつつ、このレーザ光を（11）の
方向に徐々に移す。同時に円筒を矢印（12）の方向に回
転をする。するとこの円筒状基体に対し一本の連続した
帯状のTcを有する領域（４）を構成させることができ
る。その隣接部（５）はTcを有さない領域として残存さ
せる。即ちコイル状に熱電荷ワイヤを実質的に形成した
ことと同じ超伝導マグネットコイルを構成させることが
できた。
ム径（50μｍ）を照射しつつ、このレーザ光を（11）の
方向に徐々に移す。同時に円筒を矢印（12）の方向に回
転をする。するとこの円筒状基体に対し一本の連続した
帯状のTcを有する領域（４）を構成させることができ
る。その隣接部（５）はTcを有さない領域として残存さ
せる。即ちコイル状に熱電荷ワイヤを実質的に形成した
ことと同じ超伝導マグネットコイルを構成させることが
できた。
第４図はかかる工程を繰り返し行うことにより多層に超
伝導ワイヤを形成したものである。
伝導ワイヤを形成したものである。
これに第２図におけるＡ−Ａ′の縦断面図が対応する。
図面の構成を略記する。
図面の構成を略記する。
基体（１）上に第１のセラミック材料を膜コーティング
（２−１）する。この後レーザ光を（４−１），（４−
２）・・・（４−ｎ）に照射する。これは基体を回転し
つつレーザ光を右へ移すことにより成就し得る。すると
このレーザ光は連続的に走査しつつが照射され、かつ熱
アニールされた領域部分のみ超伝導材料に変成する。
（２−１）する。この後レーザ光を（４−１），（４−
２）・・・（４−ｎ）に照射する。これは基体を回転し
つつレーザ光を右へ移すことにより成就し得る。すると
このレーザ光は連続的に走査しつつが照射され、かつ熱
アニールされた領域部分のみ超伝導材料に変成する。
次にこれら上に第２のセラミック材料を膜コーティング
（２−２）で形成する。さらにレーザアニールを同様に
行い、帯状のTcを有する領域（４′−ｎ），・・・
（４′−２），（４′−１）を作る。この時レーザはそ
の深さ方向の制御が比較的困難のため下側ににじみ出し
やすい。そのため（４′−１），（４′−２）の位置は
その下側のTcを有する領域（４−１），（４−２）・・
・の上方を避け、Tcのない領域（５−１），（５−２）
・・・上方に配設する。この（４−１）は１回コイルを
まわって（４−２）に電気的に連携している。これら端
部の（４−ｎ）では２層目の（４′−ｎ）に（10−１）
にて連結している。
（２−２）で形成する。さらにレーザアニールを同様に
行い、帯状のTcを有する領域（４′−ｎ），・・・
（４′−２），（４′−１）を作る。この時レーザはそ
の深さ方向の制御が比較的困難のため下側ににじみ出し
やすい。そのため（４′−１），（４′−２）の位置は
その下側のTcを有する領域（４−１），（４−２）・・
・の上方を避け、Tcのない領域（５−１），（５−２）
・・・上方に配設する。この（４−１）は１回コイルを
まわって（４−２）に電気的に連携している。これら端
部の（４−ｎ）では２層目の（４′−ｎ）に（10−１）
にて連結している。
さらにこの２層目の他方の端部（４′−１）は３層目の
（４″−１）と（10−２）で連結しており、３層目のTc
を有する領域を（４″−１），（４″−２）・・・
（４″−ｎ）として作り得さらに（10−３）にて４層目
と連結させる。かくして多層構造（ここでは４層構造）
をしても１本の長い線が繰り返し巻かれ、実質的にコイ
ルの多層巻と同じ構成とすることができる。
（４″−１）と（10−２）で連結しており、３層目のTc
を有する領域を（４″−１），（４″−２）・・・
（４″−ｎ）として作り得さらに（10−３）にて４層目
と連結させる。かくして多層構造（ここでは４層構造）
をしても１本の長い線が繰り返し巻かれ、実質的にコイ
ルの多層巻と同じ構成とすることができる。
この第４図の実施例では（４−１），（４−２）の巾の
約５倍に（５−１），（５−２）を有せしめ、（４′−
１），（４″−１）（４−１）は（５−１）の上方に
形成され、それぞれの層間で互いのリード線のショート
が発生しないようしている。多層配線はこれを繰り返
し、１層〜数十層とし得る。またこの際は直列にあたか
も１本の超伝導体の如くに連結した。しかし用途により
並列に連結してもよい。そして外部取り出し電極、リー
ド（30），（30′）を設けた。
約５倍に（５−１），（５−２）を有せしめ、（４′−
１），（４″−１）（４−１）は（５−１）の上方に
形成され、それぞれの層間で互いのリード線のショート
が発生しないようしている。多層配線はこれを繰り返
し、１層〜数十層とし得る。またこの際は直列にあたか
も１本の超伝導体の如くに連結した。しかし用途により
並列に連結してもよい。そして外部取り出し電極、リー
ド（30），（30′）を設けた。
その他は実施例１と同様である。
「実施例３」 第３図は本発明の他の実施例を示す図面である。図面に
おいて、YSZ,イットリアまたはジルコニアの基体（１）
は円筒状（ディスク状）を有し、この直径より大きなレ
ーザ光（３）は線状に照射する。この後このディスク
（１）を繰り返し連続的に回転させる。すると光アニー
ルを繰り返し行わしめることができる。するとこのセラ
ミック薄膜は次第に結晶配列を揃え大きな面積を結晶に
成長させることができる。しかる後、基板上面にそって
層構造を分子配列で有すべく再結晶化させている。
おいて、YSZ,イットリアまたはジルコニアの基体（１）
は円筒状（ディスク状）を有し、この直径より大きなレ
ーザ光（３）は線状に照射する。この後このディスク
（１）を繰り返し連続的に回転させる。すると光アニー
ルを繰り返し行わしめることができる。するとこのセラ
ミック薄膜は次第に結晶配列を揃え大きな面積を結晶に
成長させることができる。しかる後、基板上面にそって
層構造を分子配列で有すべく再結晶化させている。
この図面では１層のディスク構成を示すが、第４図に示
した実施例と同様に多層構成を有せしめることが可能で
ある。
した実施例と同様に多層構成を有せしめることが可能で
ある。
この酸化雰囲気でのレーザアニールを加えた領域のTcは
43゜Kを得た。
43゜Kを得た。
「効果」 本発明によりこれまでまったく不可能とされていたセラ
ミック超伝導体を実質的にコイル状、ディスク状または
膜状に線または帯状に構成させることが可能となった。
ミック超伝導体を実質的にコイル状、ディスク状または
膜状に線または帯状に構成させることが可能となった。
そして曲げるとすぐわれてしまうセラミックス超伝導材
料として導体または超伝導素子の固体材料として薄膜状
に作ることができた。
料として導体または超伝導素子の固体材料として薄膜状
に作ることができた。
本発明において、YSZ,イットリアまたはジルコニアの基
体上に超伝導薄膜を形成した後、公知のフォトリソグラ
フィ技術を用い、所定のパターニンイグをし超伝導素子
または超伝導配線とすることはその工業的応用を考える
と重要である。
体上に超伝導薄膜を形成した後、公知のフォトリソグラ
フィ技術を用い、所定のパターニンイグをし超伝導素子
または超伝導配線とすることはその工業的応用を考える
と重要である。
本発明の超伝導材料はセラミック材料であればなんでも
よい。
よい。
第１図は本発明の超伝導体の作製工程を示す。 第２図、第３図および第４図は本発明の超伝導体の実施
例を示す。 １…基体 ２…セラミック材料 ３…レーザ光 ４…超伝導を呈する帯状領域 ５…超伝導を呈さない領域
例を示す。 １…基体 ２…セラミック材料 ３…レーザ光 ４…超伝導を呈する帯状領域 ５…超伝導を呈さない領域
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ 13/00 ＨＣＵ Ｚ 7244−5Ｇ Ｈ０１Ｆ 6/06 ＺＡＡ Ｈ０１Ｌ 21/3205 ＺＡＡ 39/24 ＺＡＡ Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】円筒状の基体表面に酸化物超伝導材料を構
成する材料よりなる薄膜を形成する第１の工程と、 前記円筒状の基体を回転させつつ前記円筒状の基体表面
に形成された前記薄膜にレーザ光を移動させつつ照射す
る第２の工程と、 を有し、 前記第２の工程により、レーザー光が照射された螺旋状
の領域のみに超伝導性を付与せしめ、 前記第１の工程と第２の工程とを繰り返し行うことによ
り、前記螺旋状の領域を多層に形成することを特徴とす
る超伝導コイルの作製方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284627A JPH07114295B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超伝導コイルの作製方法 |
| EP88302227A EP0282360B1 (en) | 1987-03-12 | 1988-03-14 | Method for manufacturing components of superconducting ceramic oxide materials |
| DE3854626T DE3854626T2 (de) | 1987-03-12 | 1988-03-14 | Verfahren zur Herstellung von Komponenten aus supraleitenden oxidkeramischen Materialien. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284627A JPH07114295B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超伝導コイルの作製方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058466A Division JP2645489B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | 超電導体の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224270A JPS63224270A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH07114295B2 true JPH07114295B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=17680913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284627A Expired - Fee Related JPH07114295B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-11-11 | 超伝導コイルの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114295B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2855614B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1999-02-10 | 住友電気工業株式会社 | 超電導回路の形成方法 |
| JP2734596B2 (ja) * | 1989-02-04 | 1998-03-30 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物超電導線 |
| JP2726750B2 (ja) * | 1990-11-05 | 1998-03-11 | 財団法人 国際超電導産業技術研究センター | 酸化物超電導薄膜 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269297A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of josephson element |
| JPS5325996A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-10 | Toshiba Corp | Laser working method |
| JPS5845194B2 (ja) * | 1980-07-11 | 1983-10-07 | 日本電信電話株式会社 | 超伝導集積回路およびその製法 |
| JPS58176982A (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-17 | Agency Of Ind Science & Technol | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
| JPS5998590A (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-06 | 株式会社東芝 | 薄膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284627A patent/JPH07114295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日刊工業新聞，第１４５１２号，第１４版，Ｐ．１２，（昭６２−３−１０） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224270A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
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