エキシマレ-ザによる酸化物高温超伝導薄膜の低温作製と評価

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02227101
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 清水 立生 金沢大学, 工学部, 教授 (30019715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米沢 保人 石川県工業試験場, 機械電子部, 技師 ; 南川 俊治 石川県工業試験場, 機械電子部, 技師 ; 森本 章治 金沢大学, 工学部, 助教授 (60143880) ; 久米田 稔 金沢大学, 工学部, 教授 (30019773)
• Keywords: 高温超伝導薄膜 / レ-ザアブレ-ション / エキシマレ-ザ / YAGレ-ザ / 薄膜成長表面へのレ-ザ照射 / 過渡温度分布シミュレ-ション / 液滴状粒子

Research Abstract

我々はエキシマレ-ザを用いたレ-ザアブレ-ション法において、基礎的な推積機構を明らかにすると共に、種々の活性化法を用い良好な酸化物高温超伝導薄膜を作製することを、主な目的として掲げてきた。今年度は、第1のテ-マとして、その薄膜成長表面への第2パルスレ-ザ照射効果を中心に、主に薄膜の温度過渡応答のレ-ザ波長、パルス幅依存性を数値計算により調べ、最高照射条件を行った。また実際に、エキシマレ-ザの替わりにYAGレ-ザを用いて、照射実験を行った。一方第2のテ-マとして、本推積法の基礎過程と密接な関連を有するものと考えられる液滴状粒子の生成とレ-ザエネルギ-密度との関連を調べた。
本年度の研究成果として以下の事項があげられる。
1.薄膜成長表面上への第2パルスレ-ザ照射効果
(1)成長薄膜表面においてレ-ザ照射による温度分布の過渡応答を数値計算し、照射に用いるパルスレ-ザの波長およびパルス幅を最適化する必要のあることを示した。
(2)薄膜成長表面へのYAGレ-ザ照射(波長266nm)により、膜表面平滑性及び超伝導特性を改善できることを示した。当該波長では酸素の解離はあまり期待されず、超伝導特性の改善はその他の推積粒子の電子励起や成長表面の温度上昇によるものと思われる。
2.レ-ザアブレ-ション時のレ-ザエネルギ-密度を最適化する事により、基板上での液滴状粒子の生成を抑制することができた。

Research Products

• [Publications] T.Shimizu and A.Morimoto: "Preparation of BaーYーCuーO Films by Laser Ablation(Invited)" Int.J.Appl.Electromagnetics in Materials. 1. 91-97 (1990)
• [Publications] A.Moto,A.Morimoto and T.Shimizu: "Chemical and Structural Investigations on the BiーBased Oxide Superconductors" Mol.Cryst.Liq.Cryst.184. 285-289 (1990)
• [Publications] A.Moto,A.Morimoto,M.Kumeda and T.Shimizu: "ESR and Raman Studies on MnーSubstituted BaーYーCuーO" Supercond.Sci.Technol.3. 579-582 (1990)