研究課題
強磁性/高温超伝導・積層薄膜は携帯電話中継基地局で使用される可変マイクロ波フィルター・デバイスとしての応用が期待されている。磁場を印加すると、強磁性層の透磁率が変調され、超伝導層を伝播するマイクロ波の伝播モード(速度)が変調できる。したがって定在波共鳴周波数がシフトできる。つまり、このような積層膜の作成と高温超伝導体の磁場下でのマイクロ波吸収が重要な研究課題となる。さらに、積層膜作成中の下層膜(強磁性層と高温超伝導層)の劣化の問題と、応用上その経時劣化が大きな問題となる。本研究では、強磁性(LSMO, LBMO)単層膜の作成および積層膜LSMO/YBCOとLBMO/YBCO(高温超伝導層)の作成と劣化について研究した。またYBCO超伝導薄膜の磁場下でのマイクロ波吸収を調べた。イオンビームスパッタ法を用い、LSMO(La(Sr)MnO)薄膜を種々の基板温度と酸素分圧でLAOとMgO基板上に作成した。酸素は分子またはプラズマ状で供給した。高温ではプラズマによって薄膜の結晶性が改善される。LAO上の薄膜のモザイク性は常にMgO上のものより優れている。LAO上の薄膜はステップ・テラス構造を持った2次元成長を示す。そのテラス幅は550度Cでは非常に大きくて2.45μである。テラス幅とステップ高さは高温領域で減少する。フレキシブルで丈夫で軽い可変フィルターの作成を目指した。強磁性層としてZnO薄膜を選択し、プラスティックPETフィルム上への低温作成を試みた。DCスパッタ法でZnO薄膜をガラス基板とPETフィルム上に同時に堆積し、電気的性質を調べた。100度C以下の低温で作成すると、PETフィルム上に結晶性のZnO薄膜が成長し、電気伝導性と透過性をしめした。5時間成長膜は4時間成長膜に比べてすべての特性が優れているので、長時間成膜すれば特性が改善されることがわかった。ガラス基板上に同時に堆積したZnO薄膜はすべての特性において、PETフィルム上のものより優れていたので、今後膜質が更に改善できる見込みがあることが明らかとなった。磁場下におけるa配向とc配向YBCO薄膜のマイクロ波吸収を調べた。a-YBCOは超伝導面に平行に磁場を印加するとマイクロ波吸収が小さくなることを見出したので、可変フィルターでは磁場を膜面に垂直に掛けても良いことがわかった。
すべて 2005
すべて 雑誌論文 (5件)
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