YBaCuO超伝導薄膜作製におけるレーザーアブレーションプラズマ中の粒子挙動計測

YBaCuO 超导薄膜制造过程中激光烧蚀等离子体中粒子行为的测量

• 批准号: 05750047
• 负责人: 山形 幸彦
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750047/

本課題研究では,酸化物超伝導薄膜作製に広く利用されているアブレーションプロセスの解明と高品位な酸化物超伝導薄膜を大面積基板上へ作製することを目的として,KrFエキシマレーザーアブレーション法におけるYBaCuOアブレーションプラズマ中の粒子の挙動計測及びYBaCuO超伝導薄膜の作製・特性評価を行った。発光分光分析法により,YO及びBaOの一部は雰囲気酸素との衝突により気相中で生成されるが,CuOはレーザー照射時にターゲット表面から放出され,気相中では殆ど生成されないことが明らかとなった。酸素/アルゴンを雰囲気ガスとすることで,基板に到達する粒子のフラックス,特に酸化物の密度及びエネルギー分布を制御でき,特にプルーム中のCuやCuO粒子の指向性が緩和され,大面積基板への均質な薄膜作製に大きく寄与することを明らかにした。純酸素中で作製したYBaCuO薄膜は圧力及び基板温度のわずかな変化によって特性が劣化するのに対して,酸素/アルゴンの混合ガスを用いると,低い基板温度,広い雰囲気圧力条件で高品質のYBaCuO薄膜が作製でき,高品位の薄膜を作製するための基板温度及び圧力の条件を緩和できた。本研究の成果は,レーザーアブレーション法による酸化物超伝導薄膜作製におけるプロセスの低温化及び高品位・均質薄膜の大面積基板への作製に大きく寄与すると思われる。

The purpose of this research is to measure the particle motion in the process of preparing YBaCuO superconductivity thin film by KrF method and to evaluate the preparation and characteristics of YBaCuO superconductivity thin film. In addition,YO and BaO are partially formed in the gaseous phase due to the collision of the two elements. CuO is partially formed in the gaseous phase due to the collision of the two elements. Acid element/CuO particles in the substrate, especially the density and distribution of acid species, especially the directivity of Cu and CuO particles in the substrate, are relaxed, and large areas of homogeneous thin films are produced. YBaCuO thin films prepared from pure acid are characterized by deterioration in pressure and substrate temperature, and the mixture of acid and substrate temperature is used to prepare high-quality YBaCuO thin films at low substrate temperature and high pressure, and to prepare high-grade thin films at low substrate temperature and high pressure. The results of this study are: low temperature and high grade of acid superconducting thin film preparation by using a novel method; large area substrate preparation of homogeneous thin film.

项目成果

Y.Yamagata et al.: "Effect of Ambient Gas on Properties of YBaCuO Superconducting Thin Film Perpared by KrF Excimer Lasar Ablation" Proceedings of the 6th International Symposium on Superconductirty,(Hiroshima,Japan). (in print). TFP-2 (1993)

Y.Yamagata 等人：“环境气体对 KrF 准分子激光烧蚀制备的 YBaCuO 超导薄膜性能的影响”第六届国际超导研讨会论文集，（日本广岛）。

山形幸彦 他4名: "アブレーションプラズマの動特性と酸化物超伝導薄膜の作製" 電気学会研究会資料(プラズマ研究会). EP-94 11-21. 95-100 (1994)

Yukihiko Yamagata 等 4 人：“烧蚀等离子体的动态特性和氧化物超导薄膜的制备”IEEJ 研究组材料（等离子体研究组）（EP-94 11-21）。