酸化物超伝導薄膜の特性制御

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03210113
• 研究機関: 千葉工業大学
• 研究代表者: 原 宏 千葉工業大学, 工学部, 教授 (10011157)
• 研究分担者: 永田 俊郎 川鉄鉱業(株), 技術研究所, 掛長 ; 野口 和夫 千葉工業大学, 工学部, 助手 (20083850)
• キーワード: 酸化物超伝導 / YBCO / 薄膜成長

研究概要

今年度9月頃に4元電子ビ-ム成膜装置が納入された。それまでは従来の対向タ-ゲットスパッタ方式によるYBCO薄膜の製作を継続せざるを得なかったから、本年度は両装置の移行期となり、将来はともかく、本年度の成果は表面的にははかばかしくなかったのは残念である。
電子ビ-ム製膜装置についてのこれまでの経過は下記の通りである。まず、排気装置としてのクライオポンプであるが、予算の関係もあり、6インチとしたため、到達真空ならびにそれに必要な排気時間が極めて長く、これが実験遂行の大きな障害となった。そこで平成3年12月の段階で12インチのポンプだけは購入したが、その交換作業は予算的な関係で、明年度に先送りせざるを得ないこととなった。従って以下に記すのは不十分ながら6インチポンプを使用して得られた中間的状態である。
まず、前年まで悩まされた基板の温度制御は、光学方式を廃止し、抵抗加熱式としたことにより、大幅に改善された。この改造ヒ-タ-の難点は800℃以上が現段階では実現しにくいことである。次にYBCO膜を同時蒸着で得る前に、成分単体での成膜速度のモニタ-が必要である。ビ-ム電流を調節して速度を調節するが、ビ-ム電流対成膜速度はハ-ス中の原料の充填状況により安定さを実現できない。従って現在努力していることを要約すれば(1)ポンプを大型化して実現の効率を格段に上昇させる。(2)3元同時蒸発の前に成分各単体蒸発曲線を確定する。(3)そのために、ハ-ス中の原料充填法を安定化させる。の3点である。この辺の基礎がためはどうしても確実に行わなければならない。既にスパッタ法でas grownでTc〜60Kが得られているわけで、基礎を固めれば、その後の成績は期待できる。なお磁化率の測定は変成比ブリッジを作成し、薄膜のダミ-試料を用いてテストし、薄膜に対して適用しうることは確実である。

研究成果

• [文献書誌] 原 宏: "質量標準の将来" 計測と制御. 31. 174-177
• [文献書誌] Ko Hara: "A Determination of the Magnetic Flux Quantum Using Superconducting Magnetic Levitation System" CPEM '90 DIGEST. 183
• [文献書誌] Ko Hara: "Improvement of the Superconducting Magnetic Levitation System for the Determination of the Magnetic Flux Quantum" IEEE Trans.on Instr.& Meas.38. 225-228
• [文献書誌] Ko Hara: "IーV Characteris of NbNーNbN Josephson Point Contact" Japn.J.Appl.Phys.27. L677-L679
• [文献書誌] Ko Hara: "Absolute Measurement of the Magnetic Flux Quantum Using a Superconducting Magnetic Levitation System" Superconductivity Electronics(オ-ム・Prentice Hall). 109-112
• [文献書誌] Ko Hara: "Microbridge Utilizing Step Edge(MUSE) and its Application" Superconductivity Electronics(オ-ム・Prentic Hall). 198-201
• [文献書誌] 原 宏 編著: "量子電磁気計測" 電子情報通信学会, 254
• [文献書誌] 原 宏: "超伝導のはなし" 日刊工業新聞社, 172