DE3810243A1 - Supraleitende duennfilme und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Supraleitende duennfilme und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft supraleitende Dünnfilme, die durch Laminieren von Seltenen Erdmetalloxidfilmen erhalten worden sind und hohe supraleitende kritische Temperaturen (Tc) aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Dünnfilme.
In J. Phys. Soc. Japan, Bd. 42(2) (1987), S. 208-209 wird berichtet, daß Supraleitfähigkeit auftritt, wenn ein Teil von La in La₂CuO₄, das als leitfähiges Oxid mit einer schichtförmigen Perovskit-Struktur bekannt ist, durch Ba ersetzt wird, wodurch ein Tc-Wert von über 30 K entsteht. Eine mögliche Suparleitfähigkeit mit hohem Tc-Wert in Ba-La-Cu-O- Systemen wird von J. G. Bednorz und K. A. Müller in Z. Phys. B - Condensed Matter, Bd. 63 (1986), S. 189-193 diskutiert. Jedoch weisen die dort beschriebenen Materialien immer noch einen relativ niederen Tc-Wert auf. Es besteht ein Bedürfnis nach Materialien mit höheren Tc-Werten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein supraleitendes Material bereitzustellen, das eine ähnliche Kristallstruktur wie die Pervoskit-Kristallstruktur und einen im Vergleich zu diesem Material höheren Tc-Wert aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ein supraleitender Dünnfilm, der erhalten worden ist durch Laminieren eines Cu-O-Atompaarfilms und eines weiteren Oxidfilms unter Wachstum in einer Richtung.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein supraleitendes Material, das erhalten worden ist durch abwechselndes Laminieren eines Dünnfilms aus A₂CuO₄ und eines Dünnfilms aus L₂CuO₄, wobei A und L unterschiedliche Seltene Erdmetallelemente bedeuten.
Schließlich betrifft die Erfindung auch Verfahren zur Herstellung des vorerwähnten supraleitenden Dünnfilms oder des vorerwähnten supraleitenden Materials durch ein Molekularstrahl-Epitaxialverfahren oder ein Vakuumbedampfungsverfahren (Sputtering).
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1-6 Diagramme zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem spezifischen elektrischen Widerstand und der Temperatur von verschiedenen supraleitenden Dünnfilmmaterialien;
Fig. 7 einen Querschnitt durch einen auf einem Substrat gebildeten supraleitenden Dünnfilm;
Fig. 8 einen Querschnitt durch ein auf einem Substrat gebildetes supraleitendes Material;
Fig. 9 einen detaillierten Querschnitt des supraleitenden Materials von Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Kristallstruktur eines Einheitsgitters;
Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Filmdicke und dem Tc-Wert; und
Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Laminierungsperiode D und dem Tc-Wert.
Der erfindungsgemäße supraleitende Dünnfilm weist die in Fig. 7 gezeigte Struktur auf, wobei das Bezugszeichen 1 ein Substrat, 2 einen Cu-O-Atompaarfilm und 3 einen weiteren Oxid- (M-O)-Film bedeutet. Der Ausdruck weiters Oxid umfaßt Oxide von mindestens einem Element aus der Gruppe Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Lanthanidenelemente 57-71 (La-Lu), Ti, Zr, V, Nb, In, Sn, Tl, Po, Ir, Bi und Pb. Als Substrat können Saphir, MgO, Zirkonoxid und dergl. verwendet werden, die nicht mit dem darauf gebildeten Film reagieren.
Genauer ausgedrückt, werden ein Dünnfilm aus dem Cu-O-Atompaar und ein Dünnfilm aus M-O allein oder in wiederholter Form gemäß dem Molekülstrahl-Epitaxialverfahren (MBE-Verfahren) oder durch Vakuumbedampfung (Sputtering) auf das Substrat in einer Richtung, d. h. entlang der c-Achse, mit einem Fern­ ordnungswert (LRO; long range ordering), d. h. die Gesamtdicke des Cu-O-Dünnfilms und des M-O-Dünnfilms, von mehr als 11,3 Å ohne eine anschließende Erwärmungsbehandlung auf 900°C oder weniger gebildet.
Der erhaltene supraleitende Dünnfilm weist eine ähnliche Kristallstruktur wie die Pervoskit-Kristallstruktur auf, wobei sich ein Cu-Atom im Mittelpunkt eines Oktaeders befindet und Schwermetallatome (M) an den Kopf- und Bodenpunkten des Oktaeders vorliegen. Zumindest ein Teil des Cu kann durch eines oder mehrere flächenzentrierte kubische Elemente, wie Ag, Au und dergl., ersetzt sein.
Der erfindungsgemäße surpaleitende Dünnfilm weist vor­ zugsweise eine Dicke von etwa 100 Å auf und kann bis zu einer Dicke von etwa 1000 Å gehen. Der supraleitende Dünnfilm kann nach Trennung vom Substrat oder ohne Trennung vom Substrat eingesetzt werden.
Bevorzugte Beispiele für durch Laminieren eines Cu-O-Films und eines M-O-Films erhaltene Dünnfilme sind solche mit einer Wiederholung von Cu-O- und La-O bei einem LRO-Wert von mehr als 11,3 Å.
Nachstehend werden die Struktur und die Herstellung von supraleitenden Dünnfilmen mit einem Gehalt an Cu-O und M-O näher erläutert.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der Kristallstruktur einer Gittereinheit ähnlich der Pervoskit-Struktur. Die Struktur von Fig. 10 stellt eine grundlegende Struktur dar, die dem K₂NiF₄-Typ, Sr₃TiO₇-Typ, Sr₄Ti₃O₁₀-Typ und Bi₄Ti₃O₁₂- Typ gemeinsam ist. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, umfaßt die Struktur vom Perovskit-Typ eine Schicht A mit einem Atom­ paar von M-Atomen 3 und einem O (Sauerstoff)-Atom 1 und eine Schicht B mit einem Atompaar von einem Cu-Atom 2 und O-Atomen 1, die auf die Schicht A laminiert ist. Die Perovskit- Strukturen vom K₂NiF₄-Typ, Sr₃TiO₇-Typ, Sr₄Ti₃O₁₀-Typ und Bi₄Ti₃O₁₂-Typ liegen als stabile Phasen vor. Materialien mit laminierten A-Schichten und B-Schichten können gemäß dem MBE- Verfahren oder durch Sputtering künstlich mit einer Laminie­ rungsperiode D hergestellt werden. Die Schicht A kann unter Verwendung eines Oxids des M-Atoms durch Dampfabscheidung oder Sputtering hergestellt werden.
In Tabelle I sind Oxide von M-Atomen aufgeführt, die bei der Dampfabscheidung und beim Sputtering eingesetzt werden. Bedingungen für die Dampfabscheidung und für das Sputtering sind in den Tabellen II und III aufgeführt. Während der Dampfabscheidung soll der Sauerstoff-Gasdruck auf 1×10-3 Torr oder weniger eingestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, einen laminierten Film mit der Laminierungsperiode D herzu­ stellen, indem man die Dampfabscheidung von M-Atomen in einem Einzelkörper in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre durchführt.
Tabelle I
erreichtes Vakuum<1×10-10 Torr Substrattemperatur<300°C Dampfabscheidungsgeschwindigkeit0,1-100 Å/sec SubstratAl₂O₃, MgO, ZrO₂ oder Si Sauerstoff-Gasdruck<1×10-2 Torr erreichtes Vakuum<1×10-5 Torr Substrattemperatur<300°C Sputtering-AtmosphäreAr+O₂ oder N₂+O₂ Sauerstoff-Partialdurck<1×10-4 Torr SubstratAl₂O₃, MgO, ZrO₂ oder Si
Als Substrat für die Dampfabscheidung oder das Sputtering können Al₂O₃ (Saphir), MgO, ZrO₂ oder Si verwendet werden. Es ist vorteilhaft, anstelle eines polykristallinen Substrats ein einkristallines Substrat zu verwenden, wenn der Film beim Laminieren in einer speziellen Richtung wächst.
Besonders wichtig unter den Filmwachstumsbedingungen sind die Substrattemperatur und der Sauerstoff-Gasdruck oder der Sauer­ stoff-Partialdruck. Liegt die Substrattemperatur bei 300°C oder darunter, so wird die Kristallstruktur des Films nahezu amorph und es entsteht kein laminiertes Filmwachstum in einer Richtung.
Der Sauerstoff-Gasdruck bei der Dampfabscheidung oder der Sauerstoff-Partialdruck beim Sputtering beeinflussen in starkem Umfang den Tc-Wert des erhaltenen Films. Dies wird beispielsweise in Fig. 3 gezeigt. Wenn die Sauerstoffmenge zu gering ist, tritt eine große Anzahl von Sauerstoffdefekten auf, was zu einer erheblichen Senkung des Tc-Werts aufgrund der Störung der periodischen Struktur führt. Jedoch zeigt eine geringe Menge an Sauerstoffdefekten eine verstärkende Wirkung auf die kritische Stromdichte (Jc) ohne Senkung des Tc-Werts. Gemäß Fig. 3 ist der elektrische Widerstand um so niedriger, je geringer der Sauerstoff-Partialdruck ist. Der Jc-Wert des bei 1 mTorr gebildeten Films beträgt 5000 Å/cm² oder mehr, während der Jc-Wert des bei 10 mTorr gebildeten Films 1000 Å/cm² oder weniger beträgt.
Die Tc-Werte in Tabelle I bedeuten Werte von Filmen von Cu₂O und Oxiden von M-Atomen, die abwechselnd mit Filmdicken von 1 : 1 auf ein MgO-Substrat mit einer Laminierungsperiode (D) von etwa 12 Å (Cu₂O 6 Å und MO 6 Å) bei einer gesamten Filmdicke von etwa 0,5 µm unter Anwendung der in Tabelle II aufgeführten Dampfabscheidungsbedingungen laminiert sind. Die periodische Struktur wird durch Röntgenbeugung bei einem kleinen Winkelbe­ reich festgestellt. Damit ergibt sich, daß die in Tabelle I aufgeführten laminierten Filme mit den dort angegebenen Tc- Werten einen Cu-O-Atompaarfilm und einen M-O-Film aufweisen, wobei diese Filme mit regelmäßigen Perioden laminiert und angewachsen sind.
Andererseits werden im Röntgenbeugungsmuster bei einem großen Winkelbereich Peaks festgestellt, die auf die der Perovskit- Struktur ähnliche Struktur zurückzuführen sind. Tc-Werte von Filmen, die durch Sputtering unter Verwendung eines Targets von in Tabelle I aufgeführten Oxiden von M-Atomen und eines Targets von Cu₂O oder CuO unter den in Tabelle III angegebenen Bedingungen unter abwechselnder Laminierung der Filme mit einer Laminierungsperiode D von 12 Å erhalten worden sind, sind fast gleich, wie in Tabelle gezeigt (±5%).
Es wurde auch festgestellt, daß bei einer Vergrößerung der Filmdicke des Oxids des M-Atoms unter Beibehaltung der Film­ dicke des Cu₂O auf einen konstanten Wert von 6 Å der Tc-Wert von der Filmdicke des Oxids des M-Atoms abhängt. Beispiels­ weise beträgt im Fall von Pb, Bi und Tl als M-Atom bei einer Laminierungsperiode von 12 Å und einem Filmdickenverhältnis von 1 : 1 der Tc-Wert weniger als 100 K. Beträgt dagegen die Filmdicke von Cu₂O 6 Å und die Filmdicke des Oxids von Pb, Bi oder Tl 25 Å oder mehr, so ist der Tc-Wert größer als 100 K, wie in Fig. 11 gezeigt.
Ein Grund für die Erhöhung des Tc-Werts scheint, wie vorstehend erwähnt, darin zu liegen, daß bei einem Anstieg der Periode der LRO-Struktur das Vermögen zum Elektronenfluß im Cu-O-Paar gesenkt wird, was zu einer stabilen Übertragung der Elektronen führt.
Wird andererseits das Filmdickenverhältnis, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, verändert, so übersteigt der Tc-Wert 100 K nicht. Da es sich in Fig. 1 und 2 bei den laminierten Filmen um A₂CuO₄ und L₂CuO₄ handelt, unterliegt der Abstand zwischen der Cu-O- Atompaarschicht und der Schicht des Oxids von A und L kaum einer Veränderung, selbst wenn das Filmdickenverhältnis und die Laminierungsperiode D verändert werden. Somit steigt der Tc-Wert nicht. Dies kann unter Bezugnahme auf Fig. 7, 8 und 9 erklärt werden.
Bei der Laminierung werden ein Film aus Cu₂O und ein Film aus Bi₂O₃, Cu₂O (2) und Bi₂O₃ (3) auf einem Mg-O-Substrat (1) zum Wachsen gebracht. Durch Röntgenbeugung wird festgestellt, daß der laminierte Film eine LRO-Struktur mit Cu₂O (2) und Bi₂O₃ (3) als Einheit aufweist. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die LRO-Beschafftenheit ebenfalls durch Röntgenbeugung, wie im Fall von Fig. 7 festgestellt. In Fig. 8 sind A₂CuO₄(4) und L₂CuO₄ (5) abwechselnd auf das MgO-Substrat (1) laminiert. Was das in Fig. 7 und 8 gezeigte Cu-O-Atompaar und das M-O-Atompaar betrifft, ist nur das Cu-O-Atompaar im Cu₂O (2) und nur das Bi-O-Atompaar im Bi₂O₃ (3) vorhanden. Es liegen drei Arten von Atompaaren, d. h. das Cu-O-Atompaar, das Bi-Cu-Atompaar und das Bi-O-Atompaar, an der Grenzfläche von Cu₂O (2) und Bi₂O₃ (3) in Fig. 7 vor. Da in Fig. 8 der A₂CuO₄-Film und der L₂CuO₄-Film die Perovskit-Struktur als Basis aufweisen, können die laminierten Filme, wie in Fig. 9 gezeigt, als gegeben angesehen werden, wenn das Cu-O-Atompaar auftritt. Bei der Kombination von A₂CuO₄ (4) und L₂CuO₄ (5) umfassen diese Schichten eine Cu-O-Schicht (6), eine A-O-Schicht (7), eine Cu-O-Schicht (8) und eine L-O-Schicht (9). Werden daher die Cu- O-Atompaarschicht und die M-O-Atompaarschicht festgestellt, so lassen sich die Strukturen durch Fig. 7 und 9 wiedergeben. Daher ist verständlich, daß bei Änderung der Dicke der Cu-O- Atompaarschicht oder bei Änderung des Abstands zwischen den Cu-O-Atompaarschichten diese Schichten wie in Fig. 7 laminiert werden können.
Das Phänomen der Erhöhung des Tc-Werts durch Erweiterung der Filmdicke des Oxids des M-Atoms, wie in Fig. 11 gezeigt, läßt sich auch bei den mit ○ in Tabelle I markierten Elementen beobachten.
Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Tc-Wert und der Laminierungsperiode (D) der unter Verwendung von Cu₂O und PbO₂, Bi₂O₃ oder Tl₂O₃ bei einem Filmdickenverhältnis von 1 : 1 unter den in Tabelle II angegebenen Dampfabscheidungsbedin­ gungen laminierten Filme. Die Laminierungsperiode (D) ist die gleiche wie bei der Röntgenbeugung erhaltene Periode der LRO-Struktur und beträgt 11,4 Å oder mehr. In Fig. 12 sind die Tc-Werte gezeigt, die D=11,4 bis 55 Å entsprechen. Es wurde aber gemessen, daß auch bei D=100 Å der Tc-Wert mehr als 77 K beträgt. Ein Grund für die Zunahme des Tc-Werts bei Ansteigen der Periode D scheint in einer Vergrößerung des Abstands der Cu-O-Atompaarschichten zu liegen, wie in Fig. 11 gezeigt.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen supraleitenden Dünnfilme ist in Fig. 8 und 9 gezeigt, wobei das Bezugszeichen 4 einen Dünnfilm von A₂CuO₄, der einen Film eines Cu-O-Atompaars (6) und einen Film von A-O (7) umfaßt, und das Bezugszeichen 5 einen Dünnfilm von L₂CuO₄, der einen Film eines Cu-O-Atompaars (8) und einen Film von L-O (9) umfaßt, bedeutet. Im vorstehenden Fall sind A und L unterschiedliche Seltene Erdmetallelemente, d. h. die Lanthanidenelemente 57 bis 71 (La bis Lu) plus Scandium (Sc) und Yttrium (Y). Die vorerwähnten laminierten Filme aus Seltenen Erdmetalloxiden haben unterschiedliche Tc-Werte, je nach dem LRO-Wert. Ist der LRO-Wert 30 Å oder weniger, wird der Tc-Wert 40 K oder mehr.
Ferner verändert sich der Tc-Wert von Seltenen Erdmetalloxid­ filmen je nach Art der Seltenen Erdmetallelemente dieser Oxide. Außerdem hängt der Tc-Wert von der Kristallisierbar­ keit und der Periodizität der Seltenen Erdmetalloxide ab. Seltene Erdmetalloxidfilme mit einem geringen Defekt und einer kurzen Periode besitzen einen hohen Tc-Wert. Dies läßt ver­ muten, daß eine Wechselwirkung zwischen den Elektronen, die für die Supraleitfähigkeit verantwortlich sind, und den Git­ tern einen großen Einfluß auf den Tc-Wert hat. Andererseits tragen Elektronen in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Cu- O-Schicht und der seltenen Erdmetalloxidschicht sowie die Gitterspannung zur Supraleitfähigkeit bei. Wenn die Laminie­ rungsperiode kurz ist und die Anzahl der Grenzflächen zunimmt, entsteht eine gleichmäßige Gitterspannung an der Grenzfläche unter Veränderung der Elektronen-Gitter-Wechselwirkung, was zu einer Erhöhung des Tc-Werts führt.
A₂CuO₄ oder L₂CuO₄ können ganz oder teilweise durch einen Bestandteil aus Ag, Au, Pd und Pt ersetzt werden. Ferner kann A und L von A₂CuO₄ und L₂CuO₄ teilweise oder ganz durch min­ destens einen Bestandteil aus Sr, Ca, Ba und Mg ersetzt wer­ den.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Befunde soll die minimale Dicke eines jeden Dünnfilms 4 oder 5 gleich dem Wert der Gitterkonstante oder größer sein. Die maximale Dicke des supraleitenden Dünnfilms selbst beträgt etwa 1000 Å und vorzugsweise etwa 100 Å.
Der supraleitende Dünnfilm von Fig. 8 kann hergestellt werden, indem man einen A₂CuO₄-Film 4 und einen L₂CuO₄-Film 5 auf ein Substrat 1 durch epitaxiales Wachstum oder durch Sputtering in eine Richtung laminiert. Bei der Laminierung des A₂CuO₄-Films und des L₂CuO₄-Films ergeben sich für diese Filme unterschied­ liche Gitterkonstanten, wodurch die Kristallisierbarkeit von A₂CuO₄ verstärkt wird. Bei der Bildung eines einphasigen Films von A₂CuO₄ besteht eine Tendenz zur Veränderung der Wachstumsrichtung bei ansteigender Filmdicke und zur Verän­ derung der Kristallebene, die parallel zur Substratoberfläche unter Anstieg der Filmdicke wächst. Demgegenüber verändert im Fall von Seltenen Erdmetalloxid-Laminierungsfilmen von A₂CuO₄ und L₂CuO₄ die Kristallebene nicht ihr Wachstum bei einem Anstieg der Filmdicke und hält ihre Wachstumsrichtung fast konstant bei. Die Bedingungen für die Dampfabscheidung und das Sputtering, wie sie in den Tabellen II und III angegeben sind, können auch in diesem Fall angewandt werden.
Die erhaltenen abwechselnd laminierten Filme von A₂CuO₄ und L₂CuO₄ weisen geringe Defekte auf und zeigen keine Gitterstörung, so daß die Streuung von Elektronen aufgrund von Gittervibrationen gering ist. Ferner besitzen laminierte Filme von A₂CuO₄ und L₂CuO₄ mit hoher Periodizität eine Gitterspannung an der Grenzfläche von A₂CuO₄ und L₂CuO₄, so daß die Gittervibration einer Seite mit der nahen laminierten Grenzfläche in Beziehung steht, was dazu führt, daß die Amplitude der Gittervibration geringer als im Fall eines ein­ phasigen Films wird. Außerdem besitzen Seltene Erdmetalloxid­ filme mit einer Laminierungsperiode ein periodisches Potential in der Laminierungsrichtung, so daß Elektronen in einem nie­ deren Potentialbereich fließen. Daher ist aufgrund der gerin­ gen Vibration der Elektronen in der Laminierungsrichtung die Elektronen-Elektronen-Wechselwirkung gering und somit läßt sich ein hoher Tc-Wert erhalten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Wechselnd laminierte Filme von La₂CuO₄ und Lu₂CuO₄ mit einer Laminierungsperiode D (=LRO-Wert) gemäß den Angaben von Fig. 1 werden gemäß dem Molekularstrahl-Epitaxialverfahren (MBE) unter den in Tabelle IV angegebenen Bedingungen hergestellt.
Erreichtes Vakuum<1×10-10 Torr Substrattemperatur<500°C Dampfabscheidungsgeschwindigkeit1 Å/sec SubstratSaphir Sauerstoff-Gasdruck1 mTorr
Die Quelle für die Dampfabscheidung wird erhalten, indem man Oxidpulver, wie La₂O₃ und Lu₂O₃ und Pulver von Cu₂O und CuO in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre sintert. Als Substrat können MgO oder ZrO₂ verwendet werden.
Unter dem erreichten Vakuum ist ein Vakuum zu verstehen, das erhalten wird, indem man die Temperatur bei der Dampfab­ scheidung 30 Minuten etwa 100°C über der Substrattemperatur hält und anschließend allmählich abkühlt. Der La₂CuO₄-Film und der Lu₂CuO₄-Film werden abwechselnd mit einem Filmdicken­ verhältnis von 1 : 1 laminiert.
Bei der Laminierung der Filme mit der Laminierungsperiode (D) von 25 Å und einem Filmdickenverhältnis von 1 : 1 wird La₂CuO₄ durch die Dampfabscheidung als erste Schicht abgeschieden, wobei man die Dampfabscheidungszeit mit einer Klappe so ein­ stellt, daß der Film auf eine Filmdicke von 12,5 Å wächst. Um sicherzustellen, das der durch Dampfabscheidung hergestellte Film kontinuierlich, gut kristallin und gleichmäßig ist, erfolgt die Herstellung des Films unter Beobachtung eines Rheed-Musters während der Dampfabscheidung. Auf der ersten Schicht von La₂CuO₄ mit einer Filmdicke von 12,5 Å wird eine zweite Schicht von Lu₂CuO₄ mit einer Filmdicke von 12,5 Å durch Dampfabscheidung gebildet. Unter Wiederholung dieser Verfahren wird ein Dünnfilm mit einer Gesamtfilmdicke von etwa 0,5 µm oder mehr hergestellt. Die äußerste Schicht (Oberflä­ chenschicht) besteht aus einer Lu₂CuO₄-Schicht.
Die Laminierungsperiode (D) des gebildeten Dünnfilms wird durch ein Röntgenbeugungsmuster mit einem kleinen Winkelbereich gemessen. Es wird festgestellt, daß eine LRO-Struktur mit der vorbestimmten Periode D im erhaltenen Dünnfilm vorliegt.
Die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand (ρ) und der Temperatur (T) des laminierten Films wird gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt.
Aus Fig. 1 ergibt sich in bezug auf den spezifischen Widerstand (ρ) ein Anstieg des Tc-Werts mit einer Abnahme der Laminierungsperiode D. Es gilt Tc=78 K bei D=25 Å. Ferner ist bei einer Abnahme von D die Veränderung von ρ in der Nähe von Tc rasch, und es wird unmöglich, einen Anstieg von ρ bei einer Temperatur direkt oberhalb des Tc-Werts zu beobachten.
Die Beziehung zwischen dem Tc-Wert und D gemäß Fig. 1 steht anscheinend in Beziehung zur Kristallisierbarkeit des Seltenen Erdmetalloxids. Wenn die Filmdicke einer Schicht zunimmt, findet ein Wachstum in einer Kristallrichtung, die in bezug zur bevorzugten Wachstumsrichtung verschoben ist, statt, so daß Defekte (Dislozierung und Löcher) im Film aufgrund des Unterschieds in der Wachstumsrichtung entstehen. Diese Defekte streuen Elektronen, die in bezug zur Supraleitfähigkeit stehen, und verursachen eine Senkung des Tc-Werts.
Beispiel 2
Verschiedene abwechselnd laminierte Seltene Erdmetalloxidfilme von La₂CuO₄ und einem der in Tabelle V aufgeführten Seltenen Erdmetalloxide werden unter den in Tabelle IV angegebenen Bedingungen bei einem Oxidfilm-Dickenverhältnis von 1 : 1 und D = 50 Å hergestellt. Der Tc-Wert wird durch das spezifische Widerstandsverfahren gemessen und ist in Tabelle V angegeben.
OxidfilmeTc (K)
Ce₂CuO₄76 Pr₂CuO₄72 Nd₂CuO₄65 PmCuO₄43 SmCuO₄41 EuCuO₄35 GdCuO₄37 TbCuO₄40 Dy₂CuO₄52 Ho₂CuO₄74 Er₂CuO₄62 Tm₂CuO₄53 Yb₂CuO₄67
Aus Tabelle V geht hervor, daß bei Verwendung der Seltenen Erdmetalle Ce, Pr und Ho der Tc-Wert über 70 K liegt.
Beispiel 3
Der Einfluß der Filmdicken von laminierten La₂CuO₂- und Lu₂CuO₄-Filmen auf ρ wird untersucht. Gemäß Beispiel 1 werden abwechselnd laminierte Filme hergestellt. Die Dicke des La₂CuO₄-Films beträgt 12,5 Å und die Dicke des Lu₂CuO₄-Films wird gemäß Fig. 2 verändert, worin das Verhältnis der Dicke einer Einzelphase von La₂CuO₄ zur Dicke einer Einzelphase von Lu₂CuO₄ gezeigt ist.
Die Beziehung zwischen ρ und der Temperatur ist aus Fig. 2 ersichtlich. Aus Fig. 2 geht hervor, daß bei einem Anstieg der Lu₂CuO₄-Filmdicke der Tc-Wert sinkt und 20 K bei einem Filmdickenverhältnis von 1 : 10 beträgt (die Dicke der Einzel­ phasen von Lu₂CuO₄ beträgt 125 Å). Dies zeigt, daß bei einem Anstieg der Filmdicke eines der Seltenen Erdmetalloxidfilme der Tc-Wert sinkt.
Beispiel 4
Der Einfluß des Sauerstoff-Gasdrucks (P 0₂) während der Dampfabscheidung auf ρ bei der Herstellung von abwechselnd laminierten La₂CuO₄- und Lu₂CuO₄-Filmen, die gemäß Beispiel 1 hergestellt werden (mit Ausnahme des Sauerstoff-Gasdrucks) wird untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt.
Aus Fig. 3 geht hervor, daß bei einem Anstieg des Sauerstoff- Gasdrucks der Tc-Wert auf 95 K bei P 0₂=10 mTorr ansteigt. Wenn der Sauerstoff-Gasdruck niedriger ist, liegen unzurei­ chend Sauerstoffatome in den Seltenen Erdmetalloxiden vor, und die Anzahl der auf dem Oktaeder angeordneten Sauerstoffatome wird verringert, was zu einer Störung der Gittervibration und einer Senkung des Tc-Werts führt.
Beispiel 5
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse, die erhalten werden, wenn Cu in den abwechselnd laminierten La₂CuO₄- und Lu₂CuO₄-Filmen durch Ag, Au, Pd und Pt ersetzt werden. Die übrigen Bedingungen sind die gleichen wie im Beispiel 1.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei einem Ersatz von Cu durch Ag und Tc-Wert auf 85 K ansteigt. Andererseits steigt bei einem Ersatz von Cu durch Au, Pd und Pt p (verglichen mit dem Fall, in dem kein Ersatz vorgenommen ist), und somit wird der Tc-Wert in diesen Fällen gesenkt.
Beispiel 6
Fig. 5 zeigt die -Werte von abwechselnd laminierten Seltenen Erdmetalloxidfilmen von (La, X)₂CuO₄ und La₂CuO₄, wobei X Mg, Sr, Ba oder Ca bedeutet. Das Filmdickenverhältnis beträgt 1 : 1 und die Laminierungsperiode D ist 25 Å. Die zugesetzte Menge des Elements X beträgt La : X=9 : 1. Die übrigen Bedingungen sind die gleichen wie in Beispiel 1.
In Fig. 5 ist zu Vergleichszwecken die ρ-T-Kurve von abwech­ selnd laminierten Filmen von La₂CuO₄ und Lu₂CuO₄ ebenfalls angegeben. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird in sämtlichen Fällen der Tc-Wert 75 K oder mehr. Es ergibt sich ein Wert in der Höhe von etwa 100 K im Fall von abwechselnd laminierten Filmen von (Lu0,45Ba0,05)₂CuO₄ und La₂CuO₄.
Beispiel 7
Fig. 6 zeigt die ρ-Werte von Seltenen Erdmetalloxidfilmen bei Laminierung unter einem Sauerstoff-Gasdruck (P 0₂) von 10 mTorr bei einem Filmdickenverhältnis von Cu zu La von 1 : 1. Die übrigen Bedingungen sind die gleichen wie in Beispiel 1.
Aus Fig. 6 geht hervor, daß bei einer verkürzten Periode D der Tc-Wert ansteigt und bei D=25 Å der Tc-Wert 60 K be­ trägt. Ferner hängt der Tc-Wert von P 0₂ ab. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht eine Tendenz, zur Verringerung des Tc-Werts bei einer Abnahme des P 0-Werts.
Wie vorstehend erwähnt, lassen sich erfindungsgemäß Dünnfilme mit supraleitenden kritischen Temperaturen (Tc) von 30 K oder mehr erhalten, wenn Seltene Erdmetalloxide mit LRO-Struktur und kontrollierter Beschaffenheit in bezug auf Kristallisier­ barkeit und Gitterdefekten verwendet werden. Der Tc-Wert wird insbesondere durch die Art der Seltenen Erdmetallelemente, die Periodizität, die Metallelemente und die Punktdefekte von Sauerstoffatomen in der oktaedrischen Sauerstoffstruktur beeinflußt. Wie in den Beispielen gezeigt, läßt sich ein Tc- Wert von mehr als 77 K (Temperatur von flüssigem Stickstoff) erhalten. Somit können derartige Dünnfilme für supraleitende Filme unter Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kühlmedium verwendet werden. Weitere Anwendungsgebiete der Erfindung lie­ gen in Josephson-Vorrichtungen und supraleitenden Transistoren unter Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kühlmittel.

Claims (16)

1. Supraleitender Dünnfilm, erhalten durch Laminieren eines Cu-O-Atompaarfilms und eines weiteren Oxidfilms unter Wachstum in einer Richtung.
2. Supraleitender Dünnfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Cu-O-Atompaarfilm und der weitere Oxidfilm insgesamt einen Fernordnungswert (long range ordering; LRO) von mehr als 11,3 Å aufweisen.
3. Supraleitender Dünnfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Oxidfilm aus Oxiden von mindestens einem Element aus der Gruppe Na, K, Be, Mg, Ca, Sr Ba, Sc, Y, Lanthanidenelemente 57-71, Ti, Zr, V, Nb, In, Sn, Tl, Po, Ir, Bi und Pb gebildet ist.
4. Supraleitender Dünnfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Cu durch ein flächenzentriertes kubisches Element ersetzt ist.
5. Supraleitendes Material, erhalten durch abwechselndes Laminieren eines Dünnfilms aus A₂CuO₄ und eines Dünnfilms aus L₂CuO₄, wobei A und L unterschiedliche Seltene Erdmetallelemente sind.
6. Supraleitendes Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Cu durch mindestens ein Element aus der Gruppe Ag, Au, Pd und Pt ersetzt ist.
7. Supraleitendes Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des oder der Seltenen Erdmetallelemente durch mindestens ein Element aus der Gruppe Sr, Ca, Ba und Mg ersetzt ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Dünnfilms, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest ein Paar eines Cu-O-Atompaarfilms und eines weiteren Oxidfilms durch ein Molekülstrahl-Epitaxialverfahren bildet.
9. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Dünnfilms, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest ein Paar eines Cu-O-Atompaarfilms und eines weiteren Oxidfilms durch Vakuumbedampfung (Sputtering) bildet, so daß eine LRO- Struktur entsteht.
10. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man abwechselnd einen Dünnfilm aus A₂CuO₄ und einen Dünnfilm aus L₂CuO₄, wobei A und L unterschiedliche Seltene Erdmetallelemente sind, in einer Atmosphäre unter Einschluß von Sauerstoff gemäß einem Molekularstrahl-Epitaxialverfahren laminiert.
11. Supraleitendes Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß A₂CuO₄ die Bedeutung La₂CuO₄ und L₂CuO₄ die Bedeutung Lu₂CuO₄ hat.
12. Supraleitendes Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß A₂CuO₄ die Bedeutung La₂CuO₄ und L₂CuO₄ die Bedeutung Ce₂CuO₄, Pr₂CuO₄ oder Ho₂CuO₄ hat.
13. Supraleitendes Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß A₂CuO₄ die Bedeutung La₂AgO₄ und L₂CuO₄ die Bedeutung Lu₂AgO₄ hat.
14. Supraleitendes Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß A₂CuO₄ die Bedeutung La₂CuO₄ und L₂CuO₄ die Bedeutung (Lu0,45Ba0,05)₂-CuO₄ hat.
15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre unter Einschluß von Sauerstoff einen Sauerstoffdruck von 10 mTorr aufweist.
16. Supraleitendes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Oxidfilm ein Film aus SrO₂, CaO₂, SnO₂, Tl₂O₃, Bi₂O₃, Tm₂O₃, Yb₂O₃ oder Lu₂O₃ ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0329507A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-23 Thomson-Csf Dünnschichtanordnung aus supraleitendem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0344352A1 (de) * 1988-06-03 1989-12-06 International Business Machines Corporation Verfahren zur Herstellung künstlicher Hochtemperatur-Supraleiter mit mehrschichtiger Struktur
EP0461050A1 (de) * 1990-06-04 1991-12-11 Eastman Kodak Company Zusammensetzungen von kubischer Perowskit-Kristallstruktur, Verfahren zu ihrer Herstellung und Produkte daraus
WO1991019026A1 (en) * 1990-05-31 1991-12-12 Bell Communications Research, Inc. Growth of a,b-axis oriented perovskite thin films

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0406126B2 (de) * 1989-06-30 1997-12-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Substrat mit einer supraleitenden Schicht
US5252551A (en) * 1991-12-27 1993-10-12 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Superconducting composite with multilayer patterns and multiple buffer layers
US5585167A (en) * 1992-05-18 1996-12-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thin-film conductor and method of fabricating the same
US6251530B1 (en) * 1992-08-18 2001-06-26 Varian, Inc. Thin-film of a high-temperature superconductor compound and method
US6133050A (en) * 1992-10-23 2000-10-17 Symetrix Corporation UV radiation process for making electronic devices having low-leakage-current and low-polarization fatigue
JPH06345425A (ja) * 1993-06-02 1994-12-20 Res Inst For Prod Dev 酸化物超電導体及びその製造方法
US6541136B1 (en) * 1998-09-14 2003-04-01 The Regents Of The University Of California Superconducting structure
JP2003282981A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Fujitsu Ltd ジョセフソン接合素子およびその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP-Z.: Jap. J. Appl. Phys. 26, 1987, S. L123 *
US-Z.: Appl. Phys. Lett. 51, 1987, S. 1191 *
US-Z.: Appl. Phys. Lett. 51, 1987, S. 858 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0329507A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-23 Thomson-Csf Dünnschichtanordnung aus supraleitendem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0344352A1 (de) * 1988-06-03 1989-12-06 International Business Machines Corporation Verfahren zur Herstellung künstlicher Hochtemperatur-Supraleiter mit mehrschichtiger Struktur
US5439876A (en) * 1988-06-03 1995-08-08 International Business Machines Corporation Method of making artificial layered high Tc superconductors
WO1991019026A1 (en) * 1990-05-31 1991-12-12 Bell Communications Research, Inc. Growth of a,b-axis oriented perovskite thin films
US5324714A (en) * 1990-05-31 1994-06-28 Bell Communications Research, Inc. Growth of a,b-axis oriented perovskite thin films over a buffer/template layer
US5358927A (en) * 1990-05-31 1994-10-25 Bell Communications Research, Inc. Growth of a,b-axis oriented pervoskite thin films
EP0461050A1 (de) * 1990-06-04 1991-12-11 Eastman Kodak Company Zusammensetzungen von kubischer Perowskit-Kristallstruktur, Verfahren zu ihrer Herstellung und Produkte daraus

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