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プラズマ・フラッシュ蒸発法による高Jc高温酸化物超伝導膜の高速堆積

等离子体闪蒸法高速沉积高Jc高温氧化物超导薄膜

基本信息

批准号：
03211208
负责人：
吉田豊信
金额：
$ 1.28万
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

[1.熱プラズマナノプロセスの開発]高Jcの酸化物超伝導膜の実用化プロセス開発を目標に、超伝導特性の制御の必要とされる数℃オ-ダ-の成膜温度制御及び原料粉体の超微量定常供給を達成し、その結果得られた膜のTc、配向性、結晶定数などの基板温度依存性、堆積速度依存性を調べた。1.基板温度依存性基板温度を600℃から700℃まで10℃程度で変化させ堆積を行った結果、MgO(100)基板上ではa軸配向→c軸配向し、SrTiO_3(100)基板上ではすべてC軸配向しTcは690℃で堆積した膜の値が最も高かった。2.堆積速度依存性特殊な原料供給機を開発し、凝集性の非常に強いYBCO原料粉体を数mg/min程度でプラズマ中に供給できた。その結果、基板温度が690℃で堆積速度が0.04μm/min〜0.1μm/minまで変化することでMgO(100)基板上ではa軸配向→c軸配向し、SrTiO_3(100)基板上ではすべてc軸配向した。この結果は、基板と超伝導膜との結晶格子の整合性に起因していると考えられるが、MgOなどのように比較的整合性の悪い基板でも堆積初期段階に低速で堆積し、c軸配向の膜を数層形成し、その後堆積速度を速くすることで、一般に高Jcを示すとされるc軸配向の膜を高速堆積することが可能なことを示していると考えられる。[2.新物質の開発及び組織の制御]本プロセスは200Torrという高酸素雰囲気でのプロセスであり、新しい物質の開発等が期待できる。今回その一例として斜方晶を直接合成することにより双晶のないYBa_2Cu_3O_<7-x>膜を得ることに成功した。

[1. Hot プラズマナノプロセスの発] Application of high Jc acid compound super conductive filmプロセス开発をtargetに、superconducting characteristicsのcontrolのnecessaryとされる℃オ-ダ-の成The film temperature control and ultra-micro-constant supply of raw material powder were achieved, and the result was that the Tc of the film, the orientation, the crystallization constant, the substrate temperature dependence, and the deposition rate dependence were adjusted. 1.Substrate temperature dependence. The substrate temperature is 600℃, 700℃, 10℃, and the result is that the deposition is performed on the MgO (100) substrate. a-axis alignment→c-axis alignment, SrTiO_3 (100) substrate, C-axis alignment, Tc, 690℃, stacking film, the highest quality. 2. The special raw material supply machine has a dependence on the accumulation speed, and the YBCO raw material powder has very strong aggregation properties and is supplied in a high-speed system with a level of several mg/min. Result: substrate temperature: 690℃; deposition rate: 0.04μm/min~0.1μm/min; On the gO (100) substrate, the a-axis alignment → c-axis alignment is achieved, and on the SrTiO_3 (100) substrate, the c-axis alignment is achieved. The result, the substrate, the super conductive film, the crystal lattice, the conformity, the cause, the test, the test , Comparative conformity of MgO substrate, initial stage of deposition, low speed deposition, c The number of layers of the axial alignment film is formed, the post-stacking speed is the same, and the general high Jc is shown.とされるc-axis alignment のfilm をhigh-speed deposition することがpossible なことをshow していると考えられる. [2. The development of new materials and the control of organizations] 本プロセスは200TorrといWe are looking forward to the high-acidity element atmosphere, new material, and so on. This time, an example of direct synthesis of orthorhombic crystals and double-crystal YBa_2Cu_3O_<7-x> films has been successfully achieved.