(57)【要約】【課題】  特に、同調可能な又は調整可能な特性を有する薄層型超伝導体，その超伝導体の製造方法及びそのような部品を有するデバイスを提供することを課題とする。【解決手段】  その部品は、交互に積層された電気的絶縁材料の薄層と超伝導材料の薄層とにより成るスタックと、超伝導層の少なくとも二つの間に抵抗接続を構成するための同調手段とを有している。この部品のインダクタンスは、その接続の抵抗を修正することにより調整することができる。【選択図】図１１
2007525032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導材料の薄層（Ｃ１）と電気的絶縁材料の薄層（Ｃ２）とを交互に積層して成るスタック（Ｅ）と協働する少なくとも二つのターミナルと、前記超伝導薄層の少なくとも二つの層（Ｃ１，Ｃ１ｉ）の間に抵抗接続を作り出すための同調手段（ＭＡ１，ＭＡ２）とを有する超伝導誘導部品。
【請求項２】
前記スタック（Ｅ）が、超伝導トラック（ＬＳ）上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の部品。
【請求項３】
前記同調手段によって接続された二つの超伝導層間の接続が前記スタックにおいて多少均一な抵抗を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の部品。
【請求項４】
前記同調手段によって接続された二つの超伝導層間の接続が前記スタックにおいて可変抵抗を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の部品。
【請求項５】
前記同調手段（ＭＡ１，ＭＡ２）が、少なくとも二つの超伝導層の間に抵抗接続を作り出すように前記スタックの一部全体又は一部に付加された少なくとも一つの物質を含んでいることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の部品。
【請求項６】
前記同調手段（ＭＡ１）が、前記部品の環境に特有のコントロール可変要素と呼ばれる物理的又は化学的可変要素の作用に応じて変化する抵抗特性を有していることを特徴とする、請求項５に記載の部品。
【請求項７】
前記同調手段（ＭＡ２）が、光照射（ＭＥ）の暴露又は該暴露の変化によってコントロールされる抵抗を有していることを特徴とする、請求項５又は６に記載の部品。
【請求項８】
前記同調手段（ＭＡ１）が、温度の変化によってコントロールされる抵抗を有していることを特徴とする、請求項５〜７の何れか一項に記載の部品。
【請求項９】
前記同調手段（ＭＡ１）が、磁場の暴露又は磁場の暴露の変化によってコントロールされる抵抗を有していることを特徴とする、請求項５〜８の何れか一項に記載の部品。
【請求項１０】
前記同調手段（ＭＡ１）が、電場の暴露又は電場の暴露の変化によってコントロールされる抵抗を有していることを特徴とする、請求項５〜９の何れか一項に記載の部品。
【請求項１１】
前記同調手段（ＭＡ１，ＭＡ２）が、金属粒子を含んだポリマーから成る化合物にて構成されていることを特徴とする、請求項５〜１０の何れか一項に記載の部品。
【請求項１２】
前記同調手段が、該同調手段によって接続された二つの超伝導層（Ｃ１，Ｃ１ｉ）の間の少なくとも一つの接続の抵抗をコントロールするための手段を含んでいることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の部品。
【請求項１３】
前記コントロール手段が、前記同調手段によって接続された少なくとも二つの超伝導層の間の電気的抵抗即ち抵抗率をコントロールするための電気又は電子回路（ＣＸｉ，ＣＲ）を含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載の部品。
【請求項１４】
超伝導材料から成る薄層と電気的絶縁材料から成る薄層とを交互に積層して成るスタックと協働する少なくとも二つのターミナルと、超伝導薄層の少なくとも二つの間に抵抗接続を作り出すための同調手段とを有する超伝導誘導部品とを含んだ電子デバイス。
【請求項１５】
オプトエレクトロニック・トランスデューサ機能を発揮する、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記デバイスが容量性部品を有し、遅延線機能を発揮することを特徴とする、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記デバイスが、誘導超伝導部品を含んだ少なくとも一つのアンテナを構成していることを特徴とする、請求項１４〜１６の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項１８】
少なくとも一つの遅延線を含んだ電子回路を夫々有する複数のアンテナを備えた移相レーダにおいて用いられるデバイスであって、前記遅延線が、前記アンテナの各々が隣接したアンテナの信号の位相と比較して移相した位相の信号を送信又は受信するように配置されていることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
超伝導誘導部品を含んだ少なくとも一つのアンテナを有する医用撮像装置において用いられるデバイスであって、前記超伝導誘導部品の同調手段が前記アンテナを同調させることができるようになっている、請求項１７又は１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
所定のインダクタンス値を有する超伝導誘導部品の製造方法であって、交互に積層される超伝導薄層と絶縁薄層とから成るスタックを基板上に蒸着する工程と、その後に、前記インダクタンス値に従って選択されて、複数の超伝導層の間に所定の抵抗を有する電気的接続を作り出す材料にて少なくとも一つの同調層を前記スタックの一部全体又は一部に蒸着する工程とを有することを特徴とする超伝導誘導部品の製造方法。
【請求項２１】
制御可能なインダクタンス特性を有する超伝導誘導部品の製造方法であって、交互に積層される超伝導薄層と絶縁薄層とから成るスタックを基板上に蒸着する工程と、その後に、前記スタックの一部全体又は一部に、少なくとも一つの同調層を蒸着する工程とを有し、前記同調層が、その同調層の環境の物理的又は化学的可変要素の作用として変化する抵抗を有する電気的接続を複数の超伝導層の間に作り出していることを特徴とする、超伝導誘導部品の製造方法。
【請求項２２】
上記スタックの蒸着後に、前記部品が所謂中間インダクタンス値を有し、前記同調層を蒸着する前記工程が、前記部品のインダクタンスを前記中間インダクタンスよりも減少させることを可能にする、請求項２０又は２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄層型超伝導誘導部品に係るもので、特に、同調可能な又は調整可能なインダクタンス特性を有する薄層型超伝導誘導部品に関するものである。また、本発明は、そのような部品を含んだ装置及びそのような部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
本発明は、電気工学又はエレクトロニクスの分野，電話の分野，アンテナ及び高周波受動素子の分野、特に、レーダ及び防衛電子工学の分野に加えて医用撮像の分野で用いられる電気又は電子超伝導部品の分野に属するものである。
【背景技術】
【０００３】
薄層型超伝導誘導部品は、一般に、陰極スパッタリング又はパルスレーザアブレーションの如き真空法によって超伝導フィルムを蒸着し、一回又は複数回のフォトリソグラフィ（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ  ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ）によって区画することにより製造されている。この技術においては、インダクタンスの値によって、デバイスの寸法が増加する。
【０００４】
実際の具体例は、２．１２μＨのインダクタンスを有して、外径が１５ｍｍで、０．３ｍｍの間隔で、幅が０．４ｍｍの複数のトラックを有する５巻きのコイルにて成り、そのような実際の具体例は、パリ第１１大学において１９９９年１２月１６日にジーン−クリストフィ  ギネフリ（Ｊｅａｎ−Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅ  Ｇｉｎｅｆｒｉ）によって発表された「Ａｎｔｅｎｎｅ  ｄｅ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｒｉｃｅ  ｍｉｎｉａｔｕｒｅ  ｐｏｕｒ  ｌ’ｉｍａｇｅｒｉｅ  ＲＭＮ  ａ  １．５  Ｔｅｓｌａ」と題する論文に記載されている。
【０００５】
上述した技術には、二つの主な欠点がある。
各誘導部品が占める表面が重要な意味を持つ。例えば、上述した部品は、７００ｍｍ２以上の表面を占めている。
その部品を回路に一体化させた場合には、内側巻線の端部を超伝導ラインに接続させる必要が往々にしてある。これは、蒸着及び巻線のエッチングの後に、複雑な方法を伴う。この方法は、
ａ）第一の絶縁膜を蒸着及びエッチングする工程と、
ｂ）その第一の絶縁膜の上に第一の絶縁膜と同じ特性を有する第二の超伝導膜を蒸着及びエッチングする工程とを含んでいる。
この最後の工程は、コントロールが難しい技術であるエピタキシャル再成長を生じさせる必要があるので、特に細心の注意を要する。薄層中にコイルを蒸着させることを可能にする別の方法が存在するが、それら方法も同一の製造上の問題を露呈する。
【０００６】
更に、製造中又は回路或いは電気又は電子デバイスに一旦植え込まれた時に、インダクタンス特性を簡単に調整することの可能な誘導部品を得るための幾つかの方法が知られている。
【０００７】
そのような調整は、例えば、製造工程における幾つかのパラメータだけを変えることにより、異なったインダクタンスを持った広範囲で均質な部品を低コストで製造するために、製造工程にとっては有益である。
【０００８】
また、例えば、そのような誘導部品を備えたデバイス内における調整，校正又は測定を実施するために、インダクタンスを引き続いて調整することの可能な誘導部品を得ることも非常に有益である。
【０００９】
公知のデバイス又は方法では、肉眼で見える素子の幾何学的特徴に対する調整又はこのジオメトリに関して連続して実施される機械的処理による調整が頻繁に実施される。これは、例えば、特許文献１に記載されているようなコイルの中央におけるフェライトコアの位置又は特許文献２に記載されているような二つの誘電体部品の間の金属電極の位置を調整或いはコントロールすることを含んでいる。また、それは、特許文献３によって教示されているように、薄層内に蒸着されたメアンダー（ｍｅａｎｄｅｒ）を構成している伝導性トラック上の接点をシフトさせることを含んでいる。
【００１０】
また、特許文献４において提案されているように、公知のインダクタンスを有する或る数の副部品（ｓｕｂ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を電気的又は電子的接続によって繋げることも可能であり、それは、例えば、得られる値の数及び製造の複雑さの点において明らかに限界がある。
【００１１】
別の方法が特許文献５によって提案されており、この方法は、コイルのコアの磁気飽和の程度を可変電流によってコントロールすることにある。関連する条件及び周波数が許すならば、半導体材料に関する周波数の変更によってインダクタンスを調整することも可能である（特許文献６に記載されたＭＥＳＦＥＴ  ＧａＡｓ技術）。然しながら、この種の解決策は、あらゆる場合に適用不可能で、必ずしも、或る限度を越えて小規模化させることができるものではない。
【００１２】
採用されている解決策に依れば、得られる部品は、磨耗し易い。それらの部品は、往々にしてかなりのスペース条件を必要とする。また、それらは、周波数範囲及び（又は）有用な性能範囲において限界がある。
【００１３】
小型化及びインダクタンス性能の点について上述した限界に加えて、インダクタンスを変えて部品を製造すること又は部品のインダクタンス値を調整することは実質的に困難である。
【特許文献１】米国特許第４，５５８，２９５号
【特許文献２】米国特許第６，５５６，４１５号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１９０８３５号
【特許文献４】米国特許第５，８７２，４８９号
【特許文献５】米国特許第５，４２６，４０９号
【特許文献６】米国特許第６，２１１，７５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、簡単且つ現在の方法よりも低コストで実施することの可能な製造方法を提供することにより、上述の欠点を解消することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、全体として、即ち、そのサイズに関して、従来の部品よりもより効率的な部品を提供することにある。
【００１６】
この目的は、交互に積層された超伝導の及び絶縁の薄膜又は薄層のスタックによって構成され、数１００２ミクロン等級（ｏｒｄｅｒ）の表面を備えた一つ又はそれ以上のラインセグメント又はライン要素の形態の超伝導誘導部品の製造方法によって達成される。
【００１７】
こうして、薄層を蒸着しエッチングするために広く用いられる公知の技術を実施してオートメーション化でき、製造コストをかなり低減させることに寄与する量産方法を得ることができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施例においては、スタックを構成している各膜は、好ましくは結晶化されている。そのデバイスは、運転状態下でマイスナー状態、即ち、直流下で測定可能な損失がない状態となるような寸法にされている。
【００１９】
提案されたデバイスは、交互に積層される超伝導膜及び絶縁膜から成るスタックを臨界温度と呼ばれる温度以下で作ることを可能にする何らかの二つの材料を用いて製造することができる。
【００２０】
本発明の別の目的は、製造中により簡単に又は低コストでインダクタンス特性を調整することができる誘導部品を提供することにある。
【００２１】
この目的は、交互に積層される電気的絶縁材料の薄層と超伝導材料の薄層とから成るスタックと、超伝導層の少なくとも二つの層間に抵抗接続を生み出すための同調手段とを有する超伝導誘導部品によって達成される。
【００２２】
本発明の一つの特徴に依れば、このスタックは、電気又は電子回路に接続又は集積される超伝導トラック上に配置される。
【００２３】
本発明の変形例に依れば、同調手段によって接続された二つの超伝導層間の接続が、スタック内においてほぼ均一な抵抗即ち抵抗率を有している。
【００２４】
本発明の別の変形例に依れば、同調手段によって接続された二つの超伝導層間の接続が、スタック内において可変抵抗即ち可変抵抗率を有している。
【００２５】
本発明の一つの特徴に依れば、少なくとも二つの超伝導層間に抵抗接続を作り出すために、同調手段がスタックの一部全体又は一部に付加されている。その同調手段は、スタックの一部に蒸着又は接着された材料を含んでいてもよく、それ故、そこに位置する超伝導層全体又は一部と接触している。
【００２６】
本発明の一つの特徴に依れば、同調手段は、金属粒子を含み且つスタックの一部の全体又は一部に蒸着又は接触しているポリマーによって構成された化合物を含んでいる。
【００２７】
スタックの一部に付加される同調手段の構成要素は、単一の層又は複数の積層薄層の形態で提供されていてもよい。
【００２８】
本発明の別の目的は、製造後にインダクタンス特性を調整又は同調させることの可能なより効率的で又は低減されたスペース条件を備えたより信頼性のある部品を提供することにある。
【００２９】
この目的は、交互に積層された電気的絶縁材料の薄層と超伝導材料の薄層とにより成るスタックと、超伝導層の少なくとも二つの層間に抵抗接続を作り出すための同調手段とを有する超伝導誘導部品によって達成される。この同調手段は、部品の環境に特有のコントロール可変要素（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖａｒｉａｂｌｅ）と呼ばれる物理的又は化学的可変要素の作用として変化する抵抗特性を有している。
【００３０】
このコントロール可変要素は、送信部品によって発生又は調整してもよく、それ故、本発明による部品のインダクタンスを調整するためのコマンドが発生させられる。このコントロール可変要素は、単に、本発明による部品の環境に（又は単に部品の一部に）特有のものであってもよく、それ故、このコントロール可変要素のセンサー即ち検出機能が生み出される。
【００３１】
同調手段は、光照射に対する暴露又は暴露の変化により、
温度の変化により、
磁場に対する暴露又は暴露の変化により、
電場に対する暴露又は暴露の変化により、
コントロールされる抵抗率即ち抵抗を有していてもよい。
【００３２】
本発明の一つの特徴に依れば、同調手段は、同調手段を介して接続される二つの超伝導層間の少なくとも一つの接続の抵抗即ち抵抗率をコントロールするための手段を含んでいる。
【００３３】
本発明の一つの特徴に依れば、そのコントロール手段は、同調デバイスを介して接続される少なくとも二つの超伝導層間の電気的抵抗率即ち抵抗を調整するための電気又は電子回路を含んでいる。
【００３４】
本発明の別の目的は、簡単で、低コストで、製造される部品のインダクタンス特性を調整又は同調することができる製造方法を提供することにある。
【００３５】
この目的は、所定のインダクタンス値を有する超伝導誘導部品の製造方法であって、交互に積層される超伝導薄膜と絶縁薄膜とから成るスタックを基板上に蒸着する工程と、その後に、所定インダクタンス値に従って選択されて、所定の抵抗即ち抵抗率を有する電気的接続を複数の超伝導層の間に作り出す材料にて少なくとも一つの同調層をスタックの一部全体又は一部に蒸着する工程とを含んでいることを特徴とする、所定のインダクタンス値を有する超伝導誘導部品の製造方法によって達成される。
【００３６】
本発明の別の目的は、簡単で、製造後にインダクタンスを低コストで調整することの可能な部品の製造方法を提供することにある。
【００３７】
この目的は、調整可能なインダクタンス特性を有する超伝導誘導部品の製造方法であって、交互に積層される超伝導薄層と絶縁薄層とから成るスタックを基板上に蒸着する工程と、その後に、スタックの一部全体又は一部に、少なくとも一つの同調層を蒸着して、その同調層の環境の物理的又は化学的可変要素の作用として変化する抵抗即ち抵抗率を有する電気的接続を複数の超伝導層間に作り出す工程とを有することを特徴とする、調整可能なインダクタンス特性を有する超伝導誘導部品の製造方法によって達成される。
【００３８】
本発明の別の特徴に依れば、交互に積層される電気的絶縁材料の薄層と超伝導材料の薄層とにより成るスタックと少なくとも二つの超伝導層間に抵抗接続を生み出すための同調手段とを有する超伝導誘導部品を含んだ電子デバイスが得られる。
【００３９】
本発明の一つの特徴に依れば、そのようなデバイスは、フィルタ機能又はトランスデューサ機能を発揮するものであってもよい。
【００４０】
超伝導誘導部品は、感光同調手段、例えば、光伝導性化合物の層を含んでいてもよい。従って、そのようなデバイスは、オプトエレクトロニックトランスデューサを作るために設計することができる。
【００４１】
本発明の一つの特徴に依れば、超伝導誘導部品は、（単独で又は複数で）一つ又はそれ以上の容量性部品と組み合わせてもよい。本発明によるデバイスは、遅延線機能を発揮するために配置してもよい。
【００４２】
本発明の更なる側面に依れば、交互に積層される電気的絶縁材料の薄層と超伝導材料の薄層とにより成るスタックと少なくとも二つの超伝導層間に抵抗接続を生み出すための同調手段とを有する超伝導誘導部品を含んだアンテナデバイスが得られる。
【００４３】
そのようなアンテナデバイスは、本発明による一つ又はそれ以上の遅延線を含んでいてもよい。
【００４４】
そのようなアンテナは、例えば、ＭＲＩタイプの医用撮像デバイスを作るために、コヒーレンス又は同調コントロールと関連させてもよい。
【００４５】
そのような医用撮像デバイスは、同調手段がアンテナを同調させることの可能な超伝導誘導部品を含んだ少なくとも一つのアンテナを含んでいてもよい。
【００４６】
本発明による遅延線は、移相レーダデバイスにおいても用いることができ、そのレーダデバイスは、本発明による遅延線を含んだ電子回路を夫々有する複数のアンテナを有し、その遅延線は、アンテナの各々が隣接したアンテナの信号の位相に対して移相した位相の信号を送信するように配置されている。
【００４７】
本発明による方法を実施するための様々な変形例は、本発明を統合する超伝導回路を製造するよう設計してもよい。
【００４８】
その製造方法は、第一の超伝導膜を蒸着する工程と、交互に積層される第二の超伝導膜と絶縁膜とにより成るスタックを蒸着する工程とを含んでいる。また、その方法は、蒸着された膜の全てをエッチングする工程と、誘導部品が植え付けられる位置にのみスタックが残ることを可能にするように、作られたスタックを選択的にエッチングする工程とを含んでいる。その変形例に依れば、これらエッチング工程を、異なった態様で介入させてもよく、蒸着工程において一回又はそれ以上の回数介入させてもよい。
【００４９】
本発明の別の側面に依れば、本発明による方法を実施して、交互に積層された超伝導膜と絶縁膜とにより成るスタックにて構成された一つ又はそれ以上のラインセグメントの形態の超伝導誘導部品を製造するためのシステムが得られる。
【００５０】
本発明の特定の形態においては、このシステムは、
基板上に第一の超伝導膜を蒸着するための手段と、
交互に積層される第二の超伝導膜と絶縁膜とにより成るスタックを第一の超伝導膜上に蒸着するための手段と、
蒸着された膜の全てをエッチングするための手段であって、誘導部品が植え付けられる位置だけに膜が残ることを可能にするように配置された手段とを有する。
【００５１】
本発明の他の利点及び特徴については、限定的でない本発明の実施例についての詳細な説明及び添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明による部品及びその製造方法において採用されている原理は、薄膜又は薄層、即ち、交互に積層された超伝導層Ｃ１と絶縁層Ｃ２とにより成るスタックＥを用いるということであり、その絶縁膜Ｃ２は、隣接した超伝導膜Ｃ１の間の抵抗性接続と結合され又は結合されていない。
【００５３】
これらの膜は、図１を参照すると基板Ｓに又は図２を参照すると超伝導ラインＬＳ上に蒸着されている。膜Ｃ２は絶縁性で、二つの隣接した超伝導膜Ｃ１を直接接触させる可能性のある何らかの成長欠陥があるか否かを注意深く検査することが重要である。
【００５４】
このスタックの原理は、他のものの中で特に良好な性能を持った部品を確保することを可能にする。その理由は、これらの部品がそれらの寸法に関して非常に高いインダクタンスを有しているからである。
【００５５】
抵抗性接続を介してスタックの超伝導層を互いに接続するという原理は、得られるインダクタンスを低減することを可能にする。この低減は、内側層接続の抵抗即ち抵抗率を変更させることにより、所望どおりに設計して齎せることができる。
【００５６】
こうして、条件に従って、または、異なった値を有する一連の部品を構成するために、所望の値のインダクタンスを持った部品を製造することができる。
【００５７】
或るファクタの影響下で抵抗率が非常に変化する接続を用いることにより、インダクタンス値が制御手段又は検出可能な物理化学的な可変要素によって変えられる部品を製造することもできる。
【００５８】
本発明に係る好ましい実施例においては、スタックＥを作り出すために蒸着された第一のフィルムは、図１に示されているように絶縁性のものである。
【００５９】
誘導部品を超伝導回路に集積させることは、当業者によく知られている薄膜蒸着技術、例えば、レーザ・アブレーション（ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ），高周波陰極スパッタリング，真空蒸着，化学気相成長法及び薄層を得ることの可能な一般的な蒸着技術を用いて、図２a及び図２bに示したように実施することができる。
【００６０】
図２a及び図２bに示した本発明による方法の特定の実施例においては、基板Ｓ上に蒸着されエッチングされた超伝導膜Ｌ１が、誘導スタックＥが配置される超伝導ラインＬＳを構成していることを銘記すべきである。
【００６１】
本発明による非限定的な実施例においては、超伝導膜について選択された材料は、化合物ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−δであり、絶縁フィルムについて選択された材料は、化合物ＬａＡｌＯ３である。厚みに関しては、超伝導膜は１０ｎｍ（１０−８ｍ）で、絶縁膜は４ｎｍ（４．１０−９ｍ）である。１４対の膜を蒸着した。
【００６２】
蒸着後に、図３aに示したパターンを確保するようにそれら膜をエッチングした。そのパターンにおいては、金属化された接点Ｉ１，Ｉ２が電流をサンプル内に導入することを可能にすると共に、ブリッジと呼ばれている、パターンの中央素子のターミナルにおいて電圧Ｖ１，Ｖ２を測定することを可能にする。限定されるものではないけれども、ブリッジの寸法は、１０μｍ×２０μｍとなっている。
【００６３】
本発明による超伝導誘導部品のサンプルの特質を明らかにするために用いた、図４に図示の測定装置は、超過した可変電流Ｉ（ｔ）を発生させるＧＢＦ発生器を有し、その電流は接点Ｉ１，Ｉ２を介して抵抗Ｒ及びサンプルＥｃｈを流れる。抵抗Ｒのターミナルにおける静電電位差は、差動増幅器ＡＩによって増幅され、オシロスコープＯｓｃの入力ＹＩに送られる。それは、サンプルを流れる電流の強さＩ（ｔ）を知ることを可能にする。サンプルのターミナルにおける静電電位差は電圧Ｖ１，Ｖ２で採られ、増幅器Ａｖによって増幅されて、オシロスコープＯｓｃの入力Ｙｖへ送られる。
【００６４】
図５は、サンプルが３７Ｋの温度にある時にＹＩ，Ｙｖで受領される信号を示している。この例においては、サンプルは液体ヘリウム低温保持装置内に置いたが、調査されるサンプルの臨界温度より低い温度を確保することを可能にする何らかの方法が好適である。
【００６５】
発生器は、１０００Ｈｚの周波数で鋸波電流を伝える。電流Ｉ（ｔ）の値を直接にプロットした。Ｖ１とＶ２の間の静電電位差Ｖ（ｔ）は方形波の形状を有し、Ｖ（ｔ）が、時間に関してＩ（ｔ）の微分係数に比例していることを示していることが分かる。この特性は、サンプルが実際に誘導部品のように作動するものであることを示している。
【００６６】
図６は、１０μＡに等しいピーク電流値に関して、７００Ｈｚと２ｋＨｚで同様な方法で測定した信号Ｖ（ｔ）を示している。同図中において、実線は、Ｆ＝７００Ｈｚの周波数を有する電流に関してプロットした電圧に相当し、破線は、Ｆ＝２０００Ｈｚの周波数を有する電流に関してプロットした電圧に相当する。
【００６７】
得られた信号の振幅の比は応用された周波数の比になっていて、それは、誘導部品の特徴的なものであることが分かる。
【００６８】
図６に示された結果から、本発明により製造された部品のインダクタンスが５３５μＨ±１０μＨに等しいことが推論される。試験された部品の全てがそのような高いインダクタンスを示すものではないが、茲に示した形態と同一の形態を有する部品によって、数十μＨの大きさの値が共通して得られた。
【００６９】
図９は、最初の一つのサンプルに関して実施した複数回の測定結果を示したもので、超伝導層の間の抵抗接続の存在により変化する部品のインダクタンスを証明したものである。
【００７０】
この図９は、図５と同じ条件下で、強度の最大値Ｉｍａｘに対する比としてＩｋＨｚの周波数に関してＹＩ，Ｙｖにおいて受領された信号を示したものである。
【００７１】
この図においては、実線は、超伝導層Ｃ１が絶対的な絶縁層Ｃ２によって分離されたサンプルについて測定した量Ｖ／Ｉｍａｘを示している。このプロットは、参考として用いることができ、幾何学的配列の点及び層の性質並びに数の点の双方において一定の特徴を有するスタックについて得られる最大のインダクタンスに符合する。計算したところ、この構成においては、サンプルのインダクタンスが６２μＨであることが証明された。
【００７２】
次に、サンプルを、スタックＥの超伝導層Ｃ１間に抵抗接続を作り出す炭素粒子の流れに、スタックの近づき易い部分（ｓｅｃｔｉｏｎ）のレベルで接触させて暴露する。
【００７３】
分散した線図プロットは、スタックＥの当該部分上に蒸着した炭素粒子が存在している状態で、この暴露後に測定した量Ｖ／Ｉｍａｘを示している。計算したところ、サンプルのインダクタンスが１４μＨであることが証明された。
【００７４】
この構成においては、スタックＥの当該部分と同一平面で超伝導層Ｃ１と接触している炭素粒子は、それらの超伝導層Ｃ１の間に作られる同調手段（ｔｕｎｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）、即ち、それらの超伝導層を分離させている絶縁層Ｃ２の抵抗よりも低い抵抗の抵抗接続を構成している。実験を行ったところ、これらの炭素粒子を除去することにより当初の特性に戻すことができることが証明された。
【００７５】
図１０は、図５に示したのと同様な形状を有し且つＬａＡｌＯ３絶縁膜によって分離されたＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７相の超伝導膜から成るサンプルについて得られたインダクタンス値を示している。
【００７６】
この図においては、黒塗りの四角形状の点は、超伝導層Ｃ１が厳格な絶縁層Ｃ２によって分離されたサンプルについて異なった周波数で測定されたインダクタンス値を示している。
【００７７】
また、同図において、黒塗りの円形状の点及び黒塗りされていない四角形状の点は、二つの異なったタイプの同調手段を備え且つ超伝導層Ｃ１の間に異なった特性の抵抗接続を作り出しているサンプルに関して異なった周波数で測定したインダクタンス値を示している。
【００７８】
これらの同調手段は、一例として、サンプルに付加された銀の粒子を含んだポリマーを有していてもよい。
【００７９】
こうして、異なった抵抗即ち異なった抵抗率を有する同調手段を用いることにより、一定のインダクタンス、例えば、１  ｋＨｚで約５．１０−５  Ｈのインダクタンスを有するサンプルからスタートして、低インダクタンスの部品を製造することが可能になることが銘記される。
【００８０】
更に、この低インダクタンス値は、同調手段が、例えば、１．１×１０−５  Ｈに近いインダクタンスを作り出している第一の抵抗特性を有する第一のタイプであるか、或いは、例えば、１．１×１０−６  Ｈに近いインダクタンスを作り出している第二の抵抗特性を有する第二のタイプであるかによって異なる。
【００８１】
これらの同調手段の製造は、公知の技術を用い、限定的でない一例として後述する別の方法によって実施することもできる。
【００８２】
図１１は、本発明の一実施例を示した図で、この実施例においては、超伝導薄層Ｃ１と絶縁薄層Ｃ２とが交互に積層されたスタックＥが超伝導トラックＬＳ上に配置されている。このトラックは、絶縁膜の上に配置してもよいし、また、直接基板上に配置してもよいし、また、それ自体多層回路の一部を構成するものであってもよい。
【００８３】
スタックＥの一部分上には、スタックの異なった超伝導層Ｃ１，Ｃ１ｉの間に一定の抵抗を有する電気的接続を確実にすることにより、同調手段を作り出す同調素子が配置されている。この同調素子は、公知の抵抗率を有する物質ＭＡ１の形態で作り出してもよく、その物質はそのままのものであってもよいし、また、その成分を変えたものによって選択してもよい。同調物質と呼ばれているこの物質は、公知の方法、例えば、コーティング又は上述したような薄層を蒸着する方法によって、スタックの当該部分上に蒸着してもよく、または、部品の全面上に蒸着してもよい。
【００８４】
この同調物質の抵抗率又は付加される量、従って、得られる部品のインダクタンスは、公知の方法によって同調物質をスタックに付加する前に、例えば、部品の製造開始時に部品を分析することにより選択及び決定することができる。この物質が銀の粒子を含むポリマーである場合には、部品のインダクタンスは、銀の粒子の量又は大きさによって決定することができる。
【００８５】
従って、本発明に依れば、異なった特性を有する同調物質を選択することにより製造時にインダクタンス値を決定することができる、同調可能なインダクタンスを有する超伝導部品を製造する方法も得られる。
【００８６】
図１２は、同調手段が、値が環境の物理的又は化学的変化の作用としてかなりの程度変化する抵抗を有するものである実施例について示した図である。この実施例においては、同調手段は、同調物質ＭＡ２、例えば、一枚又はそれ以上の薄層の光導電膜を含んでいて、それの抵抗率、従って、抵抗は、光導電膜が受ける光の照射の作用として変化する。
【００８７】
この同調物質ＭＡ２は、照明手段ＭＥからの光の照射を受け、その光は、公知の制御手段によってコントロールしてもよい。
【００８８】
本発明による同調可能なインダクタンスを有する超伝導部品を含む電気又は電子装置においては、照明手段ＭＥの動作をコントロールすることにより上述した誘導部品のインダクタンスの変化をコントロールすることが可能である。こうして、そのような部品は、様々なタイプのオプトエレクトロニック部品、例えば、オプトエレクトロニック・トランスデュサーを作ることを可能にする。
【００８９】
同調手段が外部光を受けるように、本発明による部品を配列することにより、光センサーを製造することも可能である。
【００９０】
図示されていない別の実施例においては、同調手段は、コントロール可変要素（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖａｒｉａｂｌｅ）と呼ばれる物理的又は化学的可変要素に従って変化する抵抗率即ち抵抗を有する。一例として挙げると、このコントロール可変要素は、温度，電界又は磁場である。
【００９１】
光照射によるのと同様な方法で、本発明による部品は、この可変要素のセンサーを作り出すため、または、コントロールドソース（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｓｏｕｒｃｅ）によるこの可変要素の発生又は変更によってその部品のインダクタンスをコントロールするために配置することができる。
【００９２】
こうして、例えば、変換器，結合素子，センサー及びそのような物理化学的可変要素に従ってインダクタンスを変えられる多くの部品並びにデバイスを製造することができる。
【００９３】
従って、本発明に依れば、製造後に、部品の環境に特有の物理的又は化学的可変要素に対する暴露又は暴露の変化を検出又は制御することによりインダクタンス値をコントロール可能な、同調可能なインダクタンスを有する超伝導部品の製造方法が得られる。
【００９４】
図１３は、多数の実施例に適用することの可能な本発明の変形例を示した図である。一例として挙げれば、スタックＥの複数の超伝導層Ｃ１ｉが、それらを制御回路と接続する各電気的結線ＣＸｉ、即ち、小さな群れをなした電気的結線を受けている実施例が示されている。公知の制御手段を用いて、この制御回路は、別々の結線ＣＸｉの間に、誘導超伝導部品において得られるインダクタンスに従って変更することのできる抵抗接続を作り出す。そのような結線ＣＸｉは、例えば、通常の金属から作られたワイヤ又はトラックを用いて超伝導層Ｃ１ｉの慎重な接続によって作り出すことができる。同様に、そのような結線は、電気的トラックを構成する通常の金属薄層の形態で、スタックＥの超伝導層Ｃ１ｉ及び絶縁層Ｃ２ｉと同時に積層することにより作り出してもよい。
【００９５】
本発明に係る製造方法によって得られる誘導超伝導部品は、電気工学又はエレクトロニクス，電話，アンテナ及び高周波受動素子、特に、レーダ及び防衛エレクトロニクスに加えて医用撮像の分野で適用される。
【００９６】
第一の適用例では、誘導超伝導部品は、アンテナシステムにおいて用いられる。こうして、或る場合には、例えば、表面磁気共鳴（ＭＲＩ）による医用撮像において、同調アンテナが用いられる。アンテナの効率に関係する重要なパラメータは、アンテナのインダクタンスに比例するＱファクタ（クオリティーファクタ）である。超伝導アンテナは、それのオーム抵抗が非常に低いので、このファクタを増加させることができる。本明細書中に記載した種類のデバイスをアンテナ回路中に含めることにより、このＱファクタを増加させることも期待できる。
【００９７】
アンテナ自体を薄い超伝導膜にて構成した場合には、特に有益である。
【００９８】
別の適用例においては、超伝導誘導部品は遅延線において用いられる。遅延線は、全てのエレクトロニクス分野において一般に用いられている。遅延線の簡単な形態が、図７に示されている。
【００９９】
インダクタンスＬとコンデンサＣが回路中に存在することにより、電圧Ｖと電流Ｉとの間に位相差が生ずる。使用の一例は、スタティックアンテナシステムで環境空間を調査することを可能にする移相レーダの使用である。そのようなシステムの概略が図８に示されている。このデバイスにおいては、電流Ｉを通す主ラインが各アンテナに接続されている。これらアンテナの各々は、その回路中に遅延線を含んでいる。その結果、各アンテナは、隣接したアンテナの信号の位相と比較して移相した位相の信号を伝送する。この移相を変えることにより、伝送される放射の方向が変えられる。防衛エレクトロニクスにおいては、超伝導部品を電子回路中に導入することについて、特にレーダ及び更に一般に応報手段（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｍｅａｓｕｒｅ）に関して長い間研究されている。高インダクタンスを有し寸法の小さい部品が存在すること及び回路の残りの部分について用いられる方法に類似した方法を用いることによる当該部品の製造は、この分野においては、重要な技術革新である。
【０１００】
それを、特に遅延線及び個々のアンテナ又は複合移相アンテナを作るために用いる場合には、本発明による部品は、上述したように生み出される異なったインダクタンス値を備えた形態で用いることができる。
【０１０１】
そのような応用においては、例えば、複合アンテナ又はアクティブアンテナの特性を、それを構成している個々のアンテナの遅延線におけるインダクタンスを相違するようコントロールすることにより修正又は校正するために、本発明による同調可能な誘導超伝導部品を、使用中に調整可能な形態で効果的に用いることができる。
【０１０２】
本発明による同調可能な超伝導誘導部品を含むそのような個々のアンテナ又は複合アンテナは、同調アンテナが用いられる分野、例えば、表面磁気共鳴（ＭＲＩ）による医用撮像の分野の有益な進歩を可能にする。実際に、超伝導誘導部品は、アンテナシステムと共に、または、アンテナシステム中で用いられ、アンテナ自体が超伝導薄膜から作られるのが有益である。こうして、アンテナ中に用いられる誘導部品の一つ又はそれ以上のインダクタンスを選択又はコントロールすることにより、アンテナのチューニングを実施することができる。アンテナの効率に関係する重要なパラメータは、アンテナのインダクタンスに比例するＱファクタである。超伝導アンテナは、それのオーム抵抗が非常に低いので、このファクタを増加させることを可能にする。本明細書に記載した種類のデバイスをアンテナ回路中に含めることによりＱファクタを増加させることが期待される。
【０１０３】
アンテナ自体を超伝導薄膜から作った場合には、特に有益である。
【０１０４】
勿論、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない程度に、それら実施例に対して種々の変更を加えることができる。従って、絶縁膜及び超伝導膜の数は、上述した実施例におけるそれらの数に限定されるものではない。また、超伝導誘導部品の寸法及びそれの外面は、この部品の特定の使用に応じて変えることができる。更に、超伝導膜及び絶縁膜は、それらの適用において必要とされる物理的条件を満足させるものである限り、上記実施例において提案した化合物以外の化合物から製造してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】基板上に蒸着された層Ｃ１，Ｃ２のスタックＥを示した図である。
【図２ａ】交互に積層された超伝導膜Ｃ１と絶縁膜Ｃ２とにより構成された誘導部品を含む超伝導ラインＬＳの平面図である。
【図２ｂ】交互に積層された超伝導膜Ｃ１と絶縁膜Ｃ２とにより構成された誘導部品Ｅを含む超伝導ラインＬＳの断面図である。
【図３ａ】引込み線Ｉ１，Ｉ２の位置、ブリッジのターミナルにおける静電電位差を測定するための接点Ｖ１，Ｖ２及びブリッジの位置を示した試験用パターンの図である。
【図３ｂ】図３aの試験用パターンを作るために用いられるフォトリソグラフィマスクを示した図である。
【図４】本発明による超伝導誘導部品の特徴を明らかにするために用いた測定装置を示した図である。
【図５】１０００Ｈｚの周波数の鋸波電流（破線）がサンプルを流れた時に、接点Ｖ１，Ｖ２の間で測定された静電電位差（実線）を示した図である。
【図６】同じ振幅Ｉｍａｘ＝１０マイクロアンペアであるが、周波数が異なった二つの鋸波電流がサンプルを流れた時に、接点Ｖ１，Ｖ２の間で測定された静電電位差を比較した図である。
【図７】本発明による超伝導誘導部品を備えた遅延線を示した図である。
【図８】移相アンテナの概略図である。
【図９】インプットＩ１，Ｉ２との間を電流（破線）が流れた時に、サンプルを炭素粒子の流れに晒す前（実線）と同炭素粒子の流れに晒した後（分布図）でのこの電流の最大値に対する比として接点Ｖ１，Ｖ２の間で測定される静電電位差を示した図である。
【図１０】サンプルの層間に抵抗接続を構成するために二つの異なった処理が施される前（黒く塗り潰した四角形状の点）及び同処理が施された後（黒く塗り潰された丸形状の点、黒く塗り潰されていない四角形状の点）における周波数に応じたインダクタンス値を示した図である。
【図１１】同調手段が、スタックの一部分に適用された化合物層を含んでいる本発明の一実施例に係る部品の斜視図である。
【図１２】同調手段が、スタックの一部に適用された光導電膜を含んでいて、それの抵抗即ち抵抗率がコントロールされた光源によって制御されるようになっている本発明の一実施例に係る部品の平面図である。
【図１３】同調手段が、スタックの或る層と接続された、調整可能な抵抗を有する電気又は電子回路を含んでいる本発明の一実施例に係る部品の斜視図である。
【図１】
2007525032.tif 000003
【図２ａ】
2007525032.tif 000004
【図２ｂ】
2007525032.tif 000005
【図３ａ】
2007525032.tif 000006
【図３ｂ】
2007525032.tif 000007
【図４】
2007525032.tif 000008
【図５】
2007525032.tif 000009
【図６】
2007525032.tif 000010
【図７】
2007525032.tif 000011
【図８】
2007525032.tif 000012
【図９】
2007525032.tif 000013
【図１０】
2007525032.tif 000014
【図１１】
2007525032.tif 000015
【図１２】
2007525032.tif 000016
【図１３】
2007525032.tif 000017
【国際調査報告】
2007525032.tif 000018
2007525032.tif 000019
2007525032.tif 000020
2007525032.tif 000021
2007525032.tif 000022
2007525032.tif 000023