高品位酸化物超伝導薄膜の金属基板上への作製とそのスイッチング特性

金属基底高级氧化物超导薄膜的制备及其开关性能

• 批准号: 06750329
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-06750329/
• 关键词: パルスレーザデポジション; 酸化物超伝導薄膜; 電力デバイス; Y_1Ba_2Cu_3O_<7-x>; YSZ; Hastelloy; Inconel

本課題研究では,酸化物超伝導薄膜を応用した電力デバイスの高速応答性の改善を目的として,熱伝導率が大きく熱容量の小さな(薄い)金属基板上へKrFパルスレーザデポジション法を用いて高品位なY_1Ba_2Cu_3O_<7-x>(YBCO)超伝導薄膜を作製し,その特性評価を行った.金属基板(Hastelloy,Inconel)とYBCO薄膜との元素の相互拡散を防止するために,緩衝層としてYSZ(ZrO_2 with Y_2O_3)を用いた.YSZ層は元素の相互拡散を抑制し,緩衝層として有効に作用することが明らかとなった.YSZ緩衝層の作製条件を最適化することで,Hastelloy,Inconel基板上にそれぞれT_c(zero)が81.8K,79.2K,J_c(at77.3K)が1.2×10^3A/cm^2,10^2A/cm^2のYBCO薄膜を再現性良く作製できた.しかしながら,主に緩衝層のYSZの表面の粗さが超伝導特性に大きく影響しT_<c'>J_cとも低い値になることを明らかにした.YSZ,YBCOの成膜後に酸素雰囲気中でアニールを行うことで,特にYSZの表面をスムーズにでき,その結果としてYBaCuO薄膜の超伝導特性を改善できることを明らかにした.アニールを行った場合,Hastelloy基板上に作製したYBaCuO薄膜のT_c(zero)は87.5Kと改善し,またその表面もスムーズなものが得られた.本研究の成果は,金属基板上への超伝導薄膜の作製プロセスの最適化への指針を示しており,酸化物超伝導薄膜を用いた電力用デバイスの高速応答性改善に大きく寄与すると思われる.

In this study, acidified superconducting thin films are used to improve the high-speed responsiveness of acid-based superconducting thin films. The purpose of this study is to improve the high-speed responsiveness of acidified superconducting thin films. The purpose of this study is to improve the high-speed responsiveness of acidified superconducting thin films. In this study, the acidified superconducting thin films are used to improve the high-speed responsibility. the purpose of this study is to improve the performance of KrF thin films on thin metal substrates. (YBCO) superconducting thin films are used to improve the performance of thin films. Metal substrate (Hastelloy,Inconel) "YBCO thin film" elements do not scatter with each other to prevent them from spreading. The elements of the metal substrate (Hastelloy,Inconel) are dispersed and suppressed by the elements of the metal substrate (YSZ). The elements of the metal substrate (YSZ) have an effect on each other. The metal substrate (YSZ) has an effect on the metal substrate (YSZ). The metal substrate (YSZ) has an effect on the metal substrate (YSZ). The metal substrate (YSZ) has an effect on the metal substrate (YSZ). The conditions are optimized, and the conditions are optimized. The YBCO thin films on Inconel substrates are characterized by 81.8K, 79.2k, at77.3K, 1.2x10 ^ 3A

项目成果

Y.Yamagata et.al.: "Orientation control of YBaCuO film on flexible mctallic substrates with buffer layers using pulsed laser deposition" IEEE Transactions on Applied Superconductivity. Vol.5 (in press). (1995)

Y.Yamagata 等人：“使用脉冲激光沉积在具有缓冲层的柔性金属基底上控制 YBaCuO 薄膜的方向”IEEE 应用超导汇刊。