熱プラズマ・フラッシュ蒸発法による高Jc高温超伝導酸化物膜の高速堆積

热等离子体闪蒸法快速沉积高Jc高温超导氧化物薄膜

• 批准号: 02227205
• 负责人: 吉田 豊信
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02227205/
• 关键词: 高周波熱プラズマ; 高Tc酸化物超伝導体; 高速成膜; プラズマフラッシュ蒸発法; プラズマ診断; パウダ-フィ-ダ; 発光分光分析

[1.精密温度制御式水冷基板ホルダの開発] 高Jc膜の堆積やその堆積機構解明の基礎実験のためには充分な装置安定性と再現性が要求される。しかし、熱プラズマプロセスにおいては、プラズマの基板に与える熱量が膨大なため、精密な温度制御が困難であった。今回新規開発した水冷式回転基板ホルダ-は、基板温度を水冷面と基板間の熱拡散層の厚みを変えることによって約200℃〜800℃まで粗調整でき、水量調節により熱拡散層の厚み650℃の場合で、約60℃の範囲を数℃のオ-ダ-まで微調整可能になった。[2.パウダ-フィ-ダ-の開発] 原料粉供給の定常性はプラズマの安定性に大きく影響を及ぼす。今回新しく開発したパウダ-フィダ-は、粒径数μの2次粒子凝集性が非常に高い超伝導微粉末を、完全に分散した状態で供給速度60μg/sec〜600μg/secで可変供給可能である。実際にプラズマ中に導入した時の定常性をBa^+の発光強度により評価した場合、20分間で変動は7%以内であることが確認された。[3.高Jc膜の高速堆積と膜評価] プラズマ形状として、基板温度制御性が良く大面積化が容易な分散型プラズマと反応性が高いビ-ム型プラズマに分けて実験を行なった結果、いずれもc軸配向した鏡面膜が得られ、前者ではY系にて堆積速度0.04μ/min,Tc=92K,Jc=3x10^5A/cm^2(77K,OT)の膜、Bi系で堆積速度0.03μm/min,Tc=75K,Jc=9x10^4A/cm^2(25K,OT)の膜が、後膜では堆積速度>0.5μ/minにてTc=90K,Jc=6x10^4A/cm^2の膜が得られた。後者では前者より膜の全体組成がより原料組成に近づいていた。[4.プラズマ診断] プラズマ中の気相種の発光分光分析により、Y,Y^+,YO^+,Ba,Ba^+,Cuの存在が認められ、Y^+,Ba^+,Cuの励起温度はそれぞれ2700K,5500K,6700Kである事がわかった。

[1. Precision temperature-controlled water-cooled substrate on and off] the high Jc film reactor mechanism explains the stability of the equipment and the requirements for further stability. In this paper, we use the equipment to measure the expansion of the substrate and the precision of the temperature control system. This time, the new water-cooled return substrate temperature, the temperature of the substrate, the temperature of the temperature, the temperature, the temperature, [2. The raw material powder is used to stabilize the stability, stability and stability of the raw material. This time, the new equipment is available at a speed of 60 μ g

项目成果

Kazuo Terashima: "Synthesis of High Transition Temperature Superconducting YーBaーCuーO films by RadioーFrequency Plasma Flash Evaporation" IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE. Vol.18,NO6. 980-984 (1990)

Kazuo Terashima：“通过射频等离子体闪光蒸发合成高转变温度超导 Y-Ba-Cu-O 薄膜”IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE Vol.18，NO6（1990）。

Yuzuru Takamura: "SYNTHESIS OF HIGH TC SUPERCONDUCTING OXIDE FILMS BY RADIO-FREQUENCY PLASMA FLASH EVAPORATION" Proceedings of Japanese Symposium on Plasma Chemistry. Vol.3. (1990)

Yuzuru Takamura：“通过射频等离子体闪光蒸发合成高TC超导氧化物薄膜”日本等离子体化学研讨会论文集。