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酸化物超電導薄膜の機械的特性及び超電導特性の評価

氧化物超导薄膜的力学性能和超导性能评价

基本信息

批准号：
06453073
负责人：
大竹尚登
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06453073/
关键词：
酸化物超電導体薄膜マグネトロンスパッタ超電導特性

项目摘要

本研究は,薄膜作製用のrfマグネトロンスパッタ装置を試作し,それを用いて,マイカ(001)薄板上に(111)に配向した銀膜,さらにその上に熱処理なしでc軸に配向したYBaCuO膜を作製し,その超電導特性の評価を行ったものである.rfマグネトロンスパッタ装置は陰極に陰極近傍のイオンの生成効率を高めるように内部に同心円上にマグネットを配置したマグネトロン陰極を採用した.基板は陽極上と両極軸から90°ずらした位置に配置して,基板配置による膜組成の影響を検討できるようになっている.まず,rfマグネトロンスパッタ法によりマイカ(001)上に銀(111)配向膜を作製するための最適条件の検討を行った.X線分析結果から,基板温度200℃,電源出力40W,スパッタ時間40分で厚さ約2μmの銀(111)配向膜が作製できることがわかった.また銀(111)配向膜の結晶方位を調べるために極点X線分析を行った結果,結晶方位も揃ったほぼ単結晶に近い銀(111)高配向膜であることがわかった.次に,得られた銀(111)高配向膜を用いてYBaCuO膜の合成条件を検討した.超電導特性の評価は交流磁化率による臨界温度の測定により行った.基板温度と酸素分圧について検討を行った結果,基板温度620℃,酸素分圧6.36×10^<-3>Torr,電源出力150W,スパッタ時間180minで合成を行うことにより,膜厚1μmで臨界温度84KのYBaCuO膜が得られることがわかった.またその条件で作製した膜のX線分析結果からYBaCuO膜はc軸に配向していることがわかり,さらに極点X線分析結果からa,b軸も銀(111)に沿った三方向に結晶方位が揃っていることがわかった.

In this study, rf generator for thin film fabrication was tested. In the middle of the test,(111) oriented silver films were fabricated on (001) thin plates, and (111) oriented YBaCuO films were fabricated on (001) thin plates by heat treatment. Evaluation of the conductivity characteristics of the cathode.RF generation. RF generation. The effect of substrate configuration on film composition is discussed. The optimum conditions for preparing Ag (111) alignment film on Si (001) substrate were investigated. The results of X-ray analysis showed that the substrate temperature was 200℃, the power output was 40W, and the thickness of Ag (111) alignment film was 2μm. The crystal orientation of Ag (111) alignment film was adjusted by X-ray analysis. The crystal orientation was adjusted by X-ray analysis. The crystal orientation was adjusted by X-ray analysis. The synthesis conditions of YBaCuO films were investigated. Evaluation of Superconductivity Characteristics and Determination of Critical Temperature of AC Susceptibility. The substrate temperature and acid component pressure are 620℃, acid component pressure is 6.36×10^<-3>Torr, power output is 150W, reaction time is 180min, and YBaCuO film thickness is 1μm. X-ray analysis results of YBaCuO films prepared under the same conditions show that the films are oriented along the c-axis, and X-ray analysis results show that the films are oriented along the a-axis, b-axis and Ag (111).