(57)【要約】  超伝導膜の形成方法が提供される。前記方法は希土類、バリウム及び銅を含む非晶質の希土類−銅−バリウム酸化物を提供し、そして非晶質の希土類−銅−バリウム酸化物を熱処理して分散された希土類酸化物の粒を含有する超伝導体を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類、バリウム及び銅を含む希土類−銅−バリウム酸化物を提供し、
前記希土類−銅−バリウム酸化物を熱処理してその内部に分散された希土類酸化物の粒を含有する超伝導体を形成することを含み、
前記希土類−銅−バリウム酸化物を熱処理することは、
温度を増加させて前記希土類−銅−バリウム酸化物が前記希土類酸化物を含有する液相を有するようにする第１熱処理ステップと、
前記第１熱処理ステップより高い酸素分圧下で温度を減少させて単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物を形成する第２熱処理ステップと、を含む超伝導体の形成方法。
【請求項２】
前記単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物は前記希土類酸化物から成長する請求項１に記載の超伝導体の形成方法。
【請求項３】
前記第１熱処理ステップの酸素分圧は１０−６〜１０−３Ｔｏｒｒであり、前記第２熱処理ステップの酸素分圧は１０−３〜１０−１Ｔｏｒｒである請求項１に記載の超伝導体の形成方法。
【請求項４】
前記希土類酸化物の粒は１μｍ以下の大きさを有する請求項１に記載の超伝導体の形成方法。
【請求項５】
前記希土類−銅−バリウム酸化物は基板の上に形成され、
前記基板は、集合組織を有する金属、又は金属基板の上に集合組織を有する酸化物バッファ層を含む請求項１に記載の超伝導体の形成方法。
【請求項６】
内部に分散された希土類酸化物の粒及びバリウム−銅酸化物の粒を含む単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物。
【請求項７】
前記単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物内に分散されて含有された銅酸化物の粒を更に含む請求項６に記載の希土類−バリウム−銅酸化物。
【請求項８】
前記希土類酸化物の粒は１μｍ以下の大きさを有する請求項６に記載の希土類−バリウム−銅酸化物。
【請求項９】
前記希土類酸化物の粒は細長い形状を有する請求項６に記載の希土類−バリウム−銅酸化物。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の上に形成された請求項６乃至請求項９のうちいずれか一項に記載の希土類−バリウム−銅酸化物と、
前記希土類−バリウム−銅酸化物の上部面に形成されたバリウム−銅酸化物を含む超伝導膜。
【請求項１１】
前記基板は、集合組織を有する金属、又は金属基板の上に集合組織を有する酸化物バッファ層を含む請求項１０に記載の超伝導膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導体及び超伝導体の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超伝導体（ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）は、超電導転移温度より低い温度で電気抵抗が消えるため多量の電流を流すことができる。最近、金属基板上の２軸配向された集合組織を有する薄い緩衝層の上に超伝導膜を形成する２世代高温超電導体（Ｃｏａｔｅｄ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に対する研究が活発に進められている。２世代高温超電導体は様々な分野に応用される。例えば、２世代高温超電導体を利用した線材は一般的な金属線よりはるかに優れた単位面積当たりの電流輸送能力を有する。２世代高温超電導体を利用した線材は電力機器の電力損失を減らし、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ），超伝導磁気浮上列車及び超伝導推進船舶などのような分野に利用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一課題は、磁束固定点を含有する超伝導膜を提供する。
本発明の一課題は、磁束固定点を含有する希土類−バリウム−銅酸化物を提供する。
【０００４】
本発明の他の課題は、磁束固定点を含有する超伝導膜を形成する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は超伝導体の形成方法を提供する。前記方法は希土類、バリウム及び銅を含む希土類−銅−バリウム酸化物を提供し、前記希土類−銅−バリウム酸化物を熱処理してその内部に分散された希土類酸化物の粒を含有する超伝導体を形成することを含む。前記非晶質の希土類−銅−バリウム酸化物を熱処理することは温度を増加させて前記非晶質の希土類−銅−バリウム酸化物が前記希土類酸化物を含有する液相を有するようにする第１熱処理ステップ、そして前記第１熱処理ステップより高い酸素分圧下で温度を減少させて単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物を形成する第２熱処理ステップを含む。
【０００６】
本発明は希土類−バリウム−銅酸化物を提供する。前記希土類−バリウム−銅酸化物は、内部に分散された希土類酸化物の粒及びバリウム−銅酸化物の粉を含み、単結晶構造を有する。
【０００７】
一実施形態では、前記希土類−バリウム−銅酸化物は前記希土類−バリウム−銅酸化物内に分散されて含有された銅酸化物の粉を更に含む。
【０００８】
一実施形態では、前記希土類酸化物の粒は細長い形状を有する。
【発明の効果】
【０００９】
優れた結晶性を有する超伝導体をより速い工程で形成することができる。それと共に超伝導体の内部に磁束固定点（ｐｉｎｉｎｇ  ｃｅｎｔｅｒｓ）として機能する希土類酸化物の粒を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＧｄＢＣＯの状態図（ｐｈａｓｅ  ｄｉａｇｒａｍ）である。
【図２】本発明の実施例による超伝導膜の形成方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施例による超伝導膜の形成方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の実施例による超伝導膜の形成方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施例による超伝導膜の形成方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施例による超伝導膜の形成方法を説明する断面図である。
【図７】本発明の実施例によって形成されたエピタクシ超伝導膜のＴＥＭイメージである。
【図８】本発明の実施例によって形成されたエピタクシ超伝導膜のＴＥＭイメージである。
【図９】本発明の実施例によって形成されたエピタクシ超伝導膜のＴＥＭイメージである。
【図１０】本発明の実施例によって形成されたエピタクシ超伝導膜のＸＲＤである。
【図１１】本発明の概念による超伝導膜形成装置を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の概念による超伝導膜形成装置の膜蒸着ユニットの断面を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の概念によるリール・ツー・リール装置の平面図である。
【図１４】本発明の概念による超伝導膜形成装置の熱処理ユニットを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施例に限らずに他の形で具体化されてもよい。むしろここで紹介される実施例は開示された内容が徹底で完全なものになるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝達されるようにするために提供されるものである。また、好ましい実施例によるものであるため、説明の順番によって提示される参照符号は必ずしもその順番に限らない。
下記実施例では超伝導体としてＧｄＢＣＯが説明されるが、それに限ることはない。
【００１２】
図１は、ＧｄＢＣＯの状態図である。第１領域Ｒ１は大よそ１０−２Ｔｏｒｒ以下の酸素分圧及び８５０℃以下の温度での状態である。第２領域Ｒ２は大よそ１０−１〜１０−２Ｔｏｒｒ以下の酸素分圧及び８５０℃以上の温度での状態である。第３領域Ｒ３は大よそ第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２より高い酸素分圧であり、より低い温度での状態である。
【００１３】
第１領域Ｒ１において、ＧｄＢＣＯはＧｄ２Ｏ３，ＧｄＢａ６Ｃｕ３Ｏｙ及び液状を有すると理解される。ここで、液状はＢａ，Ｃｕ及びＯが主成分でＧｄが溶け込んだ液相（液体状態）である。第２領域Ｒ２において、ＧｄＢＣＯはＧｄ２Ｏ３及び液状を有すると理解される。第３領域Ｒ３において、ＧｄＢＣＯは熱力学的に安定なエピタクシＧｄＢＣＯを有すると理解される。
【００１４】
図２乃至図６は、本発明の概念の実施例による超伝導膜の形成方法を示す断面図である。図２乃至図６を参照して本発明の概念による超伝導膜の形成方法を概略的に説明する。
【００１５】
図２を参照して基板１０が提供される。基板１０は２軸配向された集合組織（ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｔｅｘｔｕｒｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する。基板は１０、例えば金属基板である。金属基板は圧延熱処理されたＮｉ，Ｎｉ系合金（Ｎｉ−Ｗ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｒ−Ｗなど）、銀、銀合金、Ｎｉ−銀複合体などの立方晶系金属である。基板１０は板状又は線材のためのテープ状である。
【００１６】
基板１０の上にＩＢＡＤ層２０が形成される。ＩＢＡＤ層２０は順次に積層された拡散防止膜（例えばＡｌ２Ｏ３）、シード膜（例えばＹ２Ｏ３）及びＭｇＯ膜を含む。ＩＢＡＤ層２０はＩＢＡＤ方法で形成される。ＭｇＯ膜の上にエピタクシ成長されたホモエピＭｇＯ（ｈｏｍｏｅｐｉ−ＭｇＯ）膜が更に形成されてもよい。ＩＢＡＤ層２０の上にバッファ層３０が形成される。バッファ層３０はＬａＭｎＯ３，ＬａＡｌＯ３，ＣｅＯ２又はＳｒＴｉＯ３を含む。バッファ層３０はスパッタリング方法で形成される。ＩＢＡＤ層２０及びバッファ層３０は基板とその上部の超伝導物質との反応を防止し、２軸配向された集合組織の結晶性を伝達する役割をする。
【００１７】
図３を参照して、バッファ層３０の上に超伝導前駆体膜（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  ｆｉｌｍ）４０が形成される。超伝導前駆体膜４０は、例えば希土類元素（ＲＥ）のうち少なくとも一つ（例えばＧｄ）、銅（Ｃｕ）及びバリウム（Ｂａ）を含む。
【００１８】
超伝導前駆体膜４０は多様な方法で形成される。超伝導前駆体膜４０は、例えば蒸発法（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＰＬＤ，スパッタリング、ＣＶＤ，有機金属蒸着法（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＤ）又はソルゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）法で形成される。超伝導前駆体膜４０の形成は上述した特定方法に限らない。
【００１９】
一方法として、超伝導前駆体膜４０は蒸発法で形成される。蒸発法は、希土類元素のうち少なくとも一つ、銅及びバリウムを入れた容器に電子ビームを照射し、生成される金属蒸気（ｍｅｔａｌ  ｖａｐｏｒ）を基板の上に提供して超伝導前駆体膜を蒸着する。希土類元素はイットリウム（Ｙ）及びランタニウム族元素又はそれらの組み合わせであると理解される。ランタニウム族元素は公知のようにＬａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕなどを含む。
【００２０】
他の方法として、超伝導前駆体膜４０は有機金属蒸着法で製造されてもよい。例えば、有機溶媒に希土類−アセテート、バリウム−アセテート、銅−アセテートを溶解させ、蒸発、蒸留及び再溶解−重合（Ｒｄｆｌｕｘｉｎｇ）工程を経て、希土類元素のうち少なくとも一つ、銅及びバリウムを含む金属前駆溶液を製造する。基板の上に前駆溶液を塗布する。
【００２１】
図４を参照して、超伝導前駆体膜４０が形成された基板１０を第１熱処理する。第１熱処理は１０−３Ｔｏｒｒ乃至１０−６Ｔｏｒｒの酸素分圧下で行われる。第１熱処理の酸素分圧は、例えば大よそ１０−５Ｔｏｒｒである。第１熱処理の温度は７００〜８００℃（例えば大よそ８６０℃）に上昇される。第１熱処理は図１の経路Ｉによって行われる。第１熱処理によって基板１０の上に非晶質の超伝導前駆体膜４０が形成される。
【００２２】
図５を参照して、非晶質の超伝導前駆体膜４０が形成された基板１０を第２熱処理する。第２熱処理の温度は７００〜１０００℃（例えば大よそ８６０℃）の温度で行われる。第２熱処理は第１熱処理より酸素分圧を増加させて行われる。第２熱処理の間、酸素分圧は、例えば１０−５Ｔｏｒｒから１０−２Ｔｏｒｒ乃至１０−１Ｔｏｒｒ（例えば３０ｍＴｏｒｒ）に増加される。第２熱処理は図１の経路IIによって行われる。第２熱処理によって非晶質の超伝導前駆体膜４０は液状の超伝導前駆体膜４１に変化し、液状の超伝導前駆体膜４１内に希土類酸化物（例えばＧｄ２Ｏ３）が形成される。希土類酸化物４３は基板１０上のバッファ層３０から成長（ｄｅｎｄｒｉｃ  ｇｒｏｗｔｈ）される。即ち、経路IIによる第２熱処理によって希土類酸化物４３を含有する液状の超伝導前駆体膜４１が形成される。
【００２３】
図６を参照して、希土類酸化物４３を含有する液状の超伝導前駆体膜４１を第３熱処理する。第３熱処理は大よそ１０−２Ｔｏｒｒ乃至１０−１Ｔｏｒｒの酸素分圧（例えば１００ｍＴｏｒｒ）下で温度を減少させる冷却（ｃｏｏｌｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）である。冷却速度は１℃／１ｈｒ以上（大よそ５℃／１ｈｒ）である。第３熱処理は図１の経路IIIによって行われる。第３熱処理によって希土類−バリウム−銅酸化物のエピタクシ超伝導膜４５が形成される。希土類−バリウム−銅酸化物のエピタクシ超伝導膜４５は希土類酸化物４３の希土類を消耗しながら液状の超伝導前駆体から生成される。このような方法によって非常に速い工程で優れた結晶性のエピタクシ超伝導膜４５が形成される。
【００２４】
それと共に希土類酸化物４３の大きさが減少し、希土類酸化物４３は細長い形状の粒に変化される。希土類酸化物４３の粒は大よそ１μｍ以下の大きさを有する。エピタクシ超伝導膜４５内には希土類酸化物４３の粒だけでなく、液状の残留物４８及び銅酸化物４７の粒が追加に含有される。エピタクシ超伝導膜４５の上部面の上にはまた他の液状の残留物４９が残留する。液状の残留物４８，４９はエピタクシ超伝導膜４５に変化されていない液状の超伝導前駆体膜４１に起因しており、バリウム−銅酸化物である。
【００２５】
エピタクシ成長された超伝導膜４５内に生成された粒４３，４７は超伝導体の磁束固定点として機能する。希土類酸化物４３の粒の幅は大よそ数十ｎｍ乃至１００ｎｍである。希土類酸化物４３の粒の幅は、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【００２６】
図７乃至図９は、本発明の実施例によって形成されたエピタクシ超伝導膜４５のＴＥＭイメージである。図７は基板１０の上に形成されたエピタクシ超伝導膜４５、その内部に含有された希土類酸化物４３の粒及び液状の残留物４８，４９を示す。図８及び図９は基板１０の上に形成されたエピタクシ超伝導膜４５及び希土類酸化物（例えばＧｄ２Ｏ３）４３の粒を示す。希土類酸化物４３の粒の幅は大よそ数十ｎｍ以下である。
【００２７】
図１０は、本発明の実施例によって形成された希土類−バリウム−銅酸化物のエピタクシ超伝導膜４５のＸＲＤである。図１０は希土類−バリウム−銅酸化物のエピタクシ超伝導膜４５の好ましい結晶性を示す。
【００２８】
上述した実施例によるエピタクシ超伝導膜の成長過程はエピタクシ成長法（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＬＰＥ）と類似している。一方、図１はＧｄＢＣＯの状態図を示すため、具体的な酸素分圧及び熱処理温度は希土類元素の種類に応じて異なり得る。
【００２９】
上述した実施例は超伝導膜の形成を説明するが、それに限ることはない。上述した実施例の熱処理はバルク超伝導体にも適用可能であることはもちろんである。例えば、非晶質の希土類−バリウム−銅酸化物を用意する。上述した熱処理を介して非晶質の希土類−バリウム−銅酸化物は単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物に変化される。単結晶構造の希土類−バリウム−銅酸化物はその内部に分散されて含有された希土類酸化物の粒及びバリウム−銅酸化物の粉を含む。
【００３０】
図１１乃至図１４を参照して本発明の概念による超伝導膜形成装置の一例を概略的に説明する。図１１乃至図１４を参照して説明される超伝導膜形成装置は本発明の概念による一例であって超伝導線材のためのものであるが、本発明の概念がそれに限ることはない。
【００３１】
図１１は、本発明の概念による超伝導膜形成装置を概略的に示す図である。図１１を参照すると、超伝導膜形成装置は基板の上に超伝導前駆体膜を形成するための薄膜蒸着ユニット１００、薄膜蒸着ユニット１００で形成された超伝導前駆体膜を含む基板を熱処理するための熱処理ユニット２００及び基板供給／回収ユニット３００を含む。薄膜蒸着ユニット１００、熱処理ユニット２００及び基板供給／回収ユニット３００との間に基板が通過し真空を維持する真空ロッド２０が追加に提供されてもよい。
【００３２】
図１２は、本発明の概念による超伝導膜形成装置の薄膜蒸着ユニットの断面を概略的に示す図である。図１１及び図１２を参照すると、薄膜蒸着ユニット１００は工程チェンバー１１０、リール・ツー・リール（ｒｅａｌ  ｔｏ  ｒｅｅｌ）装置１２０及び蒸着部材１３０を含む。詳しくは、工程チェンバー１１０は基板１０に超伝導前駆体膜を形成する蒸着工程が行われる空間を提供する。工程チャンバー１１０は互いに向かい合う第１側壁１１１及び第２側壁１１２を含む。第１側壁１１１に基板供給／回収ユニット３３０と連結される引入れ部１１３が提供され、第２側壁１１２に熱処理ユニット２００に連結される引出し部１１４が提供される。基板１０は線材供給／回収ユニット３００から引入れ部１１３を介して工程チェンバー１１０の中に引入れられ、引出し部１１４を介して熱処理ユニット２００に引入れられる。
【００３３】
蒸着部材１３０はリール・ツー・リール装置１２０の下に提供される。基板１０の表面に超伝導物質の蒸気を提供する。一実施例として、蒸着部材１３０は蒸発法を利用して基板１０の上に超伝導前駆体膜を提供する。蒸着部材１３０は基板１０の下部に電子ビームによって金属蒸気を提供する金属蒸気ソース１３１，１３２，１３３を含む。金属蒸気ソースは希土類のためのソース、バリウムのためのソース及び銅のためのソースを含む。
【００３４】
図１３は、本発明の概念によるリール・ツー・リール装置の平面図である。図１２及び図１３を参照すると、リール・ツー・リール装置１２０は第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２を含み、第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２は互いに離隔されて向かい合う。蒸着部材１３０は第１リール部材１２１と第２リール部材１２２との間に位置する基板の下に位置する。第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２は超伝導前駆体膜の蒸着が行われる領域で基板１０をマルチターン（ｍｕｌｔｉｔｕｒｎ）させる。即ち、基板１０は第１リール部材１２１と第２リール部材１２２との間を往復しながら第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２にターンされる。第１リール部材１２１は工程チェンバー１１０の第１側壁１１１に隣接して提供され、第２リール部材１２２は工程チェンバー１１０の第２側壁１１２に隣接して提供される。第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２は互いに同じ構成を有する。第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２は基板１０の往復方向に交差する方向に伸長される。
【００３５】
第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２はそれぞれ第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２の伸長方向に配置されて結合されるリールを含む。基板１０はそれぞれのリールで一回ずつターンする。それぞれのリールは独立的に駆動され、基板１０との摩擦力によって回転される。平面上から見ると、第２リール部材１２２は基板１０のマルチターンのために第１リール部材１２１と少しずれるように配置される。基板１０は第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２を往復しながら第１リール部材１２１及び第２リール部材１２２の伸長方向に移動する。
【００３６】
図１４は、本発明の概念による超伝導膜形成装置の熱処理ユニット２００を概略的に示す断面図である。図１４を参照すると、熱処理ユニット２００は基板１０を連続的に通過させ、順番に隣接した第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０を含む。第１容器２１０及び第３容器２３０は互いに離隔される。第２容器２２０の中心部分は第１容器２１０及び第３容器２３０が互いに離隔された空間に対応する。第２容器２２０は第１容器２１０及び第３容器２３０それぞれの一部を囲むように構成される。第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０はシリンダ状の石英管（ｑｕａｒｔｚ）で構成される。第１容器２１０は薄膜蒸着ユニット１１０の引出し部１１４と連結される。第１容器２１０及び第３容器２３０はその両端に基板１０が通過する引入れ部及び引出し部２１１，２１２，２３１，２３２を含む。基板１０は第１容器の第１引入れ部２１１に引入れられて第１容器２１０の第１引出し部２１２に引出され、第２容器２２０の中心部分を通過し、第３容器２３０の第２引入れ部２３１に引入れられて第３容器２３０の第２引出し部２３２に引出される。
【００３７】
第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０は独立的な真空を維持する。そのため、第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０はそれぞれ別途のポッピングポート２１４，２２４，２３４及び酸素供給部（図示せず）を有する。酸素供給部を介して酸素が供給され、第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０内の酸素分圧が互いに独立的に調節される。例えば、第１容器２１０内の酸素分圧は第３容器２３０内の酸素分圧より低く、第２容器２２０内の酸素分圧は第１容器２１０内と第３容器２３０内の酸素分圧の間に維持される。第１容器２１０に隣接した部分から第３容器２３０に隣接した部分に行くほど第２容器２２０内の酸素分圧が増加する。
【００３８】
第１容器２１０、第２容器２２０及び第３容器２３０はそれらを囲む炉の内に提供される。第１容器２１０及び第３容器２３０が離隔された部分が炉の中心付近に位置する。それによって、第２容器２２０の中心付近の温度は第１容器２１０及び第３容器２３０内の温度より高く維持される。第１容器２１０及び第３容器２３０内の温度は第２容器２２０の中心部分から遠くなるほど低い。
【００３９】
上述した実施例による熱処理過程を図１４の熱処理ユニット２００と共に説明する。経路Ｉは前記基板１０が熱処理ユニット２００の第１容器２１０を通過しながら行われる。第１容器２１０は相対的に低い酸素分圧（例えば１×１０−６〜１×１０−３Ｔｏｒｒ）を有する。第１容器２１０内の温度は第１引入れ部２１１から増加されて第１引出し部２１２で大よそ８００℃になる。経路IIは基板１０が熱処理ユニット２００の第２容器２２０の中心部分を通過しながら行われる。第２容器２２０は、例えば１×１０−２〜１０−１Ｔｏｒｒの酸素分圧を有する。第１容器２１０に隣接した部分から第３容器２３０に隣接した部分に行くほど第２容器２２０内の酸素分圧が増加する。第２容器２２０の中心部分の温度は大よそ８５０℃以上である。経路IIIは基板１０が熱処理ユニット２００の第３容器２３０を通過しながら行われる。第３容器２３０は、例えば５×１０−２〜３×１０−１Ｔｏｒｒの酸素分圧を有する。第３容器２３０内の温度は第２引入れ部２３１からの大よそ８５０℃から第２引出し部２３２に行くほど減少する。冷却速度は１℃／１ｈｒ以上（大よそ５℃／１ｈｒ）である。
上述した例では薄膜蒸着ユニット１００、熱処理ユニット２００及び基板供給／回収ユニット３００が一体に構成されて基板１０が連続的に移送されることが説明されたが、それに限ることはない。
【００４０】
一実施例において、先に基板供給／回収ユニット３００が薄膜蒸着ユニット１００及び熱処理ユニット２００のそれぞれに別途に設けられてもよい。まず、基板を巻いた基板供給／回収ユニットが薄膜蒸着ユニット１００に装着される。薄膜蒸着ユニット１００で基板の上に超伝導前駆体膜が形成される。薄膜蒸着ユニット１００は上述した例とは異なる構造であってもよい。例えば、薄膜蒸着ユニット１００は有機金属蒸着のためのものであってもよい。次に、超伝導前駆体膜が形成された基板を巻いた線材供給／回収ユニットが薄膜蒸着ユニット１００から分離される。超伝導前駆体膜が形成された基板は熱処理ユニット２００に装着される。次に、超伝導前駆体膜が形成された基板は熱処理される。
【００４１】
他の実施例において、基板は線材タイプではなく大面積の板状であってもよい。このような場合、基板供給／回収ユニットは上述した例とは異なる構造を有してもよい。基板は薄膜蒸着ユニットに提供され、基板の上に超伝導前駆体膜が形成される。超伝導前駆体膜が形成された基板は上述した熱処理ステップを行う装置に提供されて熱処理される。
【００４２】
本発明の概念は、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ），超伝導磁気浮上列車及び超伝導推進船舶などのような分野に利用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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