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JPH0217685A - レーザ蒸発による金属酸化物超伝導材料層の製造方法 - Google Patents

レーザ蒸発による金属酸化物超伝導材料層の製造方法

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JPH0217685A
JPH0217685A JP1115919A JP11591989A JPH0217685A JP H0217685 A JPH0217685 A JP H0217685A JP 1115919 A JP1115919 A JP 1115919A JP 11591989 A JP11591989 A JP 11591989A JP H0217685 A JPH0217685 A JP H0217685A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属成分及び酸素を含む物質系のターゲット
材料を波長が紫外線スペクトル領域内にあるパルスレー
ザにより蒸発させ、予め規定された基板に析出させ、熱
処理及び酸素処理により少なくとも部分的な規則結晶構
造を有する所望の超伝導金属酸化物相を形成させる形式
の、金属成分及び酸素を含む物質系をベースとする高い
遷移温度及び高い電流搬送力を有する酸化物セラミック
超伝導材料からなる層を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕 この種の方法は例えば「アプライド・フィジックス・レ
ターズ（＾ｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ）　Ｊ第５１巻、阻１１．１９８７年９月１４日、
第８６１頁〜第８６３頁から明らかである。
特に９０に以上の高い遷移温度Ｔｃを有する超伝導金属
酸化物化合物は一層に公知である。これらの金属酸化物
化合物は例えばＭｅｌ−Ｍｅ２−Ｃｕ−０の物質系を主
成分とし、その際成分Ｍｅ１は例えばイツトリウムのよ
うな希土類金属をまたＭｅ２は例えばバナジウムのよう
なアルカリ土類金属を含む、これらの金属酸化物化合物
からなる薄膜又は￥ｉｉ層は特殊な蒸着法又はスパッタ
リング法で種々製造されている。この場合一般には適当
な基板上にまず、選択された物質系の各成分を有する多
結晶又は非晶質の予備生成物を析出させるが、その際一
般に酸素含有量及びこれに伴う所望の相はまだ正確には
調整されていない、引続きこの予備生成物を熱及び酸素
処理によって所望の超伝導相を有する材料に移行させる
。
このようにして得られるその結晶構造がペロブスカイト
の構造にＨｍする超伝導金属酸化物相は、ＹＢａ、Ｃｕ
、０１−ｘ　　（０＜ｘ＜０．５）の場合には斜方晶構
造を存する（例えば「ユウロフィジイクス・レターズ（
ｆ！ｕｒｏｐｙｈｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）Ｊ第３Ｓ
１阻１２．１９８７年６月１５日、第１３０１頁〜第１
３０７頁参照）、この場合その遷移温度Ｔｃは約９０に
である。この超伝導相を有する材料は酸化物セラミック
に属することから、これに相当する高いＴｃ趙伝導体は
しばしば酸化物セラミック超伝導体ともいわれる。
冒頭に記載した刊行物（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔ
ｔ、）から、系ＹＢａ＝　Ｃｕｓ　０ｑ−ｘの単結晶性
薄膜を単結晶性５ｒＴＩＯ，基板上にエピタキシーによ
り製造することも公知である。このためにはまず前記物
質系のターゲット材料をレーザにより蒸発させ、規則的
な結晶構造を有する基板上に析出させる。使用したレー
ザはＫｒＥエキサイマ・レーザであり、これは紫外線（
ＵＶ）スペクトル領域内にその光線波長を有し、またタ
ーゲット材料においてパルス周波数３〜６Ｈｚで約２Ｊ
／ｃ＋ａのエネルギー密度を可能にする。この場合基板
は４５０℃に加熱される（これについては前記刊行物「
Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　Ｊ第５１巻、１
ｌｋＬ８．１９８７年８月２４日、第６１９頁〜第６２
１頁参照）、シかしこうして得られた層は所望の超伝導
性の高いＴｃ相に関してはなお欠陥構造を有する０次い
で約９００℃の高温で酸素雰囲気下に行う熱処理によっ
てまた引続き徐々に冷却することによって、所望の超伝
導性の高いＴｃ相を有するエピタキシャル成長した単結
晶又は少なくとも極めて＆１ＩｔＩａ化された薄膜層が
得られる。
この薄膜層は７７にで１０’Ａ／ｃｄを越える高い臨界
電流密度によって特徴づけられる。その際上述のエピタ
キシーは、この種の一層高い臨界電流密度を得るための
必要な前提である。しかし公知の方法の場合相応する層
を製造する費用は著しく高くなる。更に高温処理工程で
行われるエビタキシーを制御することは困難である。特
に薄膜材料と基板との間に生じる拡散は多くの場合阻止
することができない。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って本発明の課題は、冒頭に記載した形式の方法を、
比較的簡単な方法で前記の高温処理を必要とすることな
く、遷移温度Ｔｃの近くで少なくとも１０’Ａ／ｃｄの
臨界電流密度を有する相応する層を再生可能に製造する
ことができるように構成することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は本発明によれば、熱処理及び酸素処理を同時
に蒸発処理工程で実施し、その際ａ）　ターゲット材料
におけるレーザ放射のエネルギー密度は３Ｊ／ｄ以上、 ｂ）　レーザのパルスエネルギーは少なくとも１．５Ｊ
／パルス、 Ｃ）基板の加熱温度は６００〜８００℃、ｄ）酸素部分
圧（Ｐ　（０！　）　）は０．２〜１　ｍバール とすることによって解決される。
〔発明の効果〕
本発明による手段によって得られる利点は特に、準現場
的（ｑｕａｓＬ　１ｎ−ｓｉｔｕ）に所望の超伝導相の
結晶が得られること、従って高温での特別な灼熱処理に
よってこの相を爾後的に形成することはもはや必要ない
ことである。従って本方法は特に半導体及び超伝導材料
からハイブリッド構造体を形成するのに使用することが
できる。更に本方法で例えばジッセフソン・トンネル素
子又はＳＱＵ　Ｉ　Ｄのような公知の素子を有する超伝
導エレクトロニクスを製造することもできる。
本発明による現場での結晶のためには、より高い基板温
度及び基板での活性化酸素が必要である。
酸素の活性化にはできるだけ高いレーザパルスエネルギ
ー（少なくとも１．５Ｊ／パルス）が必要である。更に
規定の雰囲気の分子状酸素は与えられた加圧状態でＵＶ
レーザ光線との相互作用により、加熱された基板におい
て直接各パルスで活性化される。こうして得られた酸素
基の量及び高い基板温度は、各パルスで約１ｎｍの厚さ
の層をエピタキシャルに成長させるのに十分なものであ
る０通常のパルス周波数でこうして得ることのできる高
い成長速度は確実に蒸発時間を短縮しまた層の不純化を
僅少化する。蒸発工程で化学量論的量を得るためには、
レーザ光線のエネルギー密度は３Ｊ／ｄ以上とすること
が好ましい。
本発明による方法の有利な実施態様は請求項２以下に記
載されている。
本発明による方法を用いて、基板上の公知の超伝導性の
高いＴｃ材料からなる少なくとも１つの薄層又は少なく
とも１つの薄膜を析出させることができる。実施例とし
ては物質系Ｍｅ　１−Ｍｅ２−Ｃｕ−０からなる材料を
選択する。しかし本発明による方法はこの物質系に限定
されるものではない、すなわちこの物質系に属さない他
の酸化物セラミック金属成分及び酸素を含む高いＴｃ超
伝導材料も同様に適している。相応する材料は例えば「
スーパーコンダクティビティ・ニュース（Ｓｕｐｅｒｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｌｔｙ　Ｎｅｗｓ）　Ｊ第１巻、第９
号、１９８８年３月１８日、第１頁〜第５頁及び第１３
頁〜第１６頁から公知である０本発明方法を用いて製造
することのできる上記の酸化物セラミック趙伝導材料は
、この材料の遷移温度Ｔｃの近くで少なくとも１０’Ａ
／ｄの大きさの高い電流搬送力が保証されるべきである
。その遷移温度が約７７にの液体窒素の蒸発温度を明ら
かに上回る材料が特に有利である。
（実施例〕 次に本発明を図面に基づき更に詳述する。
実施例として組成Ｍｅｌ−Ｍｅ２−Ｃｕ−０の材料を選
択するが、この場合Ｍｅｌ及びＭｅ２は特に例えばＹの
ような希土類金属の群並びに例えばＢａのようなアルカ
リ土類金属の群から選択する。Ｙ及びＢａの他にＭｅｌ
又はＭｅ２に適した材料は一般に公知である。場合によ
ってはＭｅｌ及びＭｅ−２はまたこれらの金属の合金又
は化合物又は置換材料との他の組成物であってもよい、
すなわち上記元素の少なくとも１種は公知方法で部分的
に他の元素によって置換されていてもよい。
従つて銅又は酸素が一部置換されていてもよい。
基板に対して選択することのできる材料は、その単位格
子の寸法がその上に成長する超伝導性の高いＴｃ材料の
構造の軸に相当する大きさの少なくとも約１倍又は数倍
となる構造を有するものが有利である。この理由からＹ
Ｂａｔ　Ｃｕｓ　０ｔ−ｘの場合、単結晶の５ｒＴｉＯ
ｓ又は（Ｂａ、５ｒ）Ｔ１０ｓ基板が特に有利である。
上記基板材料の他に同様に例えばＭｇＯ５Ａ１！０．、
Ｙ安定化されたＺｒＯ，又はＴａ、Ｏ，のような他の公
知材料も適している。しかし本発明方法は単結晶基板に
限定されるものではない、すなわち場合によっては例え
ば支持体上に蒸着された多結晶５ｒＴｌＯ３のような多
結晶基板を使用することもできる。基板は例えば極めて
小さな平面を有していてよく、また例えば微細工学分野
に使用することもできる。更に本発明を実施する装置を
、例えばリボン状に形成されている長く延びた物体をこ
れで被覆するように構成し、また相応する導線を製造す
るために使用することもできる。
次に具体的な実施例として、斜方晶系構造を有するＹＢ
ａ、Ｃｕｓ　Ｏｌ−＋＋の公知組成の超伝導材料からの
層を本発明により単結晶の５ｒＴＩＯｓ基板上に析出さ
せる方法を記載する。このためには図面に横断面図とし
て示しまた全体的に２で表した相応する装置を使用する
。この析出装置はポンプ接続管４で相応するポンプによ
り例えば１０−ｍバール以下の最終圧に排気される真空
室３を含む、真空室３の石英窓５を介してレーザ光線７
を室内に導入し、そこで例えば約４５＠の各αでターゲ
ット８に当てる。ターゲット８は室３の中央部で、モー
タによりロッド１０を介して回転可能の保持体９に固定
されている。ターゲット８から蒸発した材料はターゲッ
ト表面に対して直角方向に放出される。これはターゲッ
ト８に対向して配置された基板ｌｌ上で凝固する。この
場合基板１１、例えば前記の材料からなるプレートは基
板支持体１２に固定されている。基板支持体１２は少な
くとも８００℃の温度に加熱することができる。
これはターゲット８と基板１１との間の距離ａを変える
ことのできるロッド１３によって保持されている。すな
わち例えば距＃Ｉａは２０鋪〜４５ｍの間で調整するこ
とができる。更にこのロッドは、真空室３内でもう１つ
の基板支持体１２’上の基板１１′を基板１１と置き換
え得るように構成することができる。蒸発処理中室内は
ガス導入口１４を介して任意の酸素部分圧ｐ　（Ｏｘ　
）に調整することができる。
蒸発工程中に現場で材料の所望の超伝導性の高いＴｃ相
を得るため、パルスレーザはＵＶスペクトル領域内にあ
るその光線の波長λを有することが有利である。この場
合有意義な波長領域は約１１０ｎｍ〜４００ｎｍに及ぶ
、更にレーザはターゲット８の材料に、３Ｊ／Ｃ４を上
回るエネルギー密度をもたらし得るものでなければなら
ない、またレーザのパルスエネルギーは少なくと１．５
Ｊ／パルスであるべきである。上記の各要件は特に、そ
の光線が波長λ−３０８ｎｍを有するそれ自体は公知の
ＸｅＣｌエキサイマ・レーザで満たすことができる（例
えば刊行物ｒＰｒｏｃ、　ｏｆ　　ＳＰ　ＩＥＪ第７３
５巻、１９８７年、チルケル（Ｊ、　Ｈ，Ｃ１ｒｋｅｌ
）その他の寄稿「パルス・パワー・フォー・レーザ（Ｐ
ｕｌｓｅ　ｐｏｗｅｒ　ｆｏｒ　Ｌａ５ｅｒｓ）　Ｊ参
照）、その反復度は例えば５Ｈｚであってよい０図面に
は単に１個の石英レンズ１５が示されているにすぎない
集光光学系によって、ターゲット８には最高約７．５Ｊ
／ｃ−のエネルギー密度を得ることができる。
−５１５にエネルギー密度は４〜５Ｊ／ｃｄで十分であ
る。蒸発工程中基板１１は６００〜８００　’Ｃの温度
に保つ必要があり、この場合室内は０．０２〜１ｍバー
ルの酸素雰囲気に調整する。Ｏ，ＯＳ〜０．５ｍバール
の酸素部分圧ｐ　（Ｃｈ　）が特に好ましいことを指摘
しておく。
超伝導層の結晶組織において酸素の微調整（負荷）を実
施するため、先のようにして得た構造体を付加的に酸素
処理することが有利である。この場合酸素はガスとして
又はイオン流として供給することができる。この処理は
比較的低温で、特に６００℃以下で有利に実施すること
ができる。場合によっては室温近くの温度を使用するこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明方法を実施するための装置を示す概略平面
図である。 ３・・・真空室 ４・・・ポンプ接続管 ５・・・石英窓 ７・・・レーザ光線 ８・・・ターゲット ９・・・保持体 １０・・・ロッド １１．１１’・・・基板 １２．１２”・・・基板保持体 １３・・・ロッド １４・・・ガス導入口 １５・・・石英レンズ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）金属成分及び酸素を含む物質系のターゲット材料を
    、波長が紫外線領域内にあるパルスレーザにより予め規
    定された基板に析出させ、熱処理及び酸素処理により少
    なくとも部分的な規則結晶構造を有する所望の超伝導金
    属酸化物相を形成させる形式の、金属成分及び酸素を含
    む物質系をベースとする高い遷移温度及び高い電流搬送
    力を有する酸化物セラミック超伝導材料からなる層を製
    造する方法において、熱処理及び酸素処理を同時に蒸発
    処理工程で実施し、その際 ａ）ターゲット材料（８）におけるレーザ放射（７）の
    エネルギー密度は３Ｊ／ｃｍ＾２以上、ｂ）レーザのパ
    ルスエネルギーは少なくとも１．５Ｊ／パルス、 ｃ）基板（１１）の加熱温度は６００〜８００℃、 ｄ）酸素部分圧（ｐ（Ｏ＿２））は０．２〜１ｍバール とすることを特徴とするレーザ蒸発による金属酸化物超
    伝導材料層の製造方法。 ２）ＸｅＣｌエキサイマ・レーザを使用することを特徴
    とする請求項１記載の方法。 ３）ターゲット材料（８）におけるレーザ放射（７）の
    エネルギー密度は４〜５Ｊ／ｃｍ＾２とすることを特徴
    とする請求項１又は２記載の方法。 ４）０．０５〜０．５ｍバールの酸素部分圧（ｐ（Ｏ＿
    ２））を有する酸素雰囲気を使用することを特徴とする
    請求項１ないし３の１つに記載の方法。 ５）基板（１１）をＳｒＴｉＯ＿３、Ａｌ＿２Ｏ＿３、
    ＺｒＯ＿２又はＭｇＯの群からなる材料から選択するこ
    とを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の方法。 ６）製造すべき超伝導金属酸化物相の結晶構造に適合し
    た組織を有する基板（１１）を使用することを特徴とす
    る請求項５記載の方法。 ７）蒸発処理工程の後に、付加的な酸素処理を６００℃
    未満の温度で実施することを特徴とする請求項１ないし
    ６の１つに記載の方法。 ８）Ｍｅ１−Ｍｅ２−Ｃｕ−Ｏの物質系をベースとする
    酸化物セラミック超伝導材料を使用し、その際金属成分
    Ｍｅ１及びＭｅ２が少なくとも希土類金属又はイットリ
    ウム並びにアルカリ土類金属を含んでいることを特徴と
    する請求項１ないし７の１つに記載の方法。
JP1115919A 1988-05-11 1989-05-08 レーザ蒸発による金属酸化物超伝導材料層の製造方法 Expired - Lifetime JP2757284B2 (ja)

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JPH0217685A true JPH0217685A (ja) 1990-01-22
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EP (1) EP0341520B1 (ja)
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DE (2) DE3816192A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003376A1 (en) * 1990-08-21 1992-03-05 International Superconductivity Technology Center Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film
JPH0570103A (ja) * 1990-08-24 1993-03-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 無機誘電体薄膜の製造方法
JPH05249370A (ja) * 1991-12-23 1993-09-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 逆望遠アルゴン対物レンズ

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822502C1 (ja) * 1988-07-03 1989-08-24 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
WO1990013920A1 (en) * 1989-05-04 1990-11-15 Hughes Aircraft Company IN-SITU LASER DEPOSITION OF HOMOLOGOUS FILM INTERLAYER FOR HIGH Tc SUPERCONDUCTIVE THIN FILM
JP2822447B2 (ja) * 1989-05-19 1998-11-11 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法および装置
DE3942715A1 (de) * 1989-12-22 1991-06-27 Siemens Ag Verfahren zur beschichtung eines traegers mit hochtemperatur-supraleitendem material
US5360785A (en) * 1990-03-11 1994-11-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. In-situ laser ablation method for forming oxide superconducting films
JP3192670B2 (ja) * 1990-04-11 2001-07-30 住友電気工業株式会社 酸化物超電導膜の製造方法
US5128316A (en) * 1990-06-04 1992-07-07 Eastman Kodak Company Articles containing a cubic perovskite crystal structure
JPH0446082A (ja) * 1990-06-13 1992-02-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 高品質酸化物超電導薄膜の作製方法
JPH04104901A (ja) * 1990-08-18 1992-04-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物超電導薄膜の作製方法
GB2250751B (en) * 1990-08-24 1995-04-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Process for the production of dielectric thin films
JPH0532494A (ja) * 1991-07-29 1993-02-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法
DE4210613C2 (de) * 1992-03-31 1994-12-22 Siemens Ag Einrichtung zur Beschichtung eines Substrates mit einem metalloxidischen Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial
GB2300001B (en) * 1992-11-30 1997-05-28 Mitsubishi Electric Corp Thin film forming apparatus using laser
JP3255469B2 (ja) * 1992-11-30 2002-02-12 三菱電機株式会社 レーザ薄膜形成装置
AU6132494A (en) * 1993-03-12 1994-09-26 Neocera, Inc. Superconducting films on alkaline earth fluoride substrates with multiple buffer layers
DE4310318C2 (de) * 1993-03-30 1998-12-03 Siemens Ag Verwendung eines Materials mit perowskitähnlicher Kristallstruktur und erhöhtem magnetoresistiven Effekt sowie Verfahren zur Herstellung des Materials
DE4425356C2 (de) * 1993-09-29 1998-07-02 Siemens Ag Magnetoresistiver Sensor unter Verwendung eines Sensormaterials mit perowskitähnlicher Kristallstruktur
US5483037A (en) * 1993-12-01 1996-01-09 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Multiple target laser ablation system
US5411772A (en) * 1994-01-25 1995-05-02 Rockwell International Corporation Method of laser ablation for uniform thin film deposition
US5741377A (en) * 1995-04-10 1998-04-21 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Structures having enhanced biaxial texture and method of fabricating same
KR100216542B1 (ko) * 1996-08-27 1999-08-16 정선종 펄스 레이저 증착장치용 멀티 타겟 구동장치
US5964966A (en) * 1997-09-19 1999-10-12 Lockheed Martin Energy Research Corporation Method of forming biaxially textured alloy substrates and devices thereon
US6027564A (en) * 1997-09-23 2000-02-22 American Superconductor Corporation Low vacuum vapor process for producing epitaxial layers
US6022832A (en) * 1997-09-23 2000-02-08 American Superconductor Corporation Low vacuum vapor process for producing superconductor articles with epitaxial layers
US6458223B1 (en) 1997-10-01 2002-10-01 American Superconductor Corporation Alloy materials
US6428635B1 (en) 1997-10-01 2002-08-06 American Superconductor Corporation Substrates for superconductors
US6296701B1 (en) 1998-09-30 2001-10-02 Ut-Battelle, Llc Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom
US6114287A (en) * 1998-09-30 2000-09-05 Ut-Battelle, Llc Method of deforming a biaxially textured buffer layer on a textured metallic substrate and articles therefrom
AU3487200A (en) * 1999-02-12 2000-08-29 Trid Store Ip, L.L.C. Multilayer optical information storage medium based on incoherent signal
US6475311B1 (en) 1999-03-31 2002-11-05 American Superconductor Corporation Alloy materials
EP1065026B1 (de) * 1999-06-03 2004-04-28 ALSTOM Technology Ltd Verfahren zur Herstellung oder zur Reparatur von Kühlkanälen in einstristallinen Komponenten von Gasturbinen
US6491759B1 (en) * 2000-03-14 2002-12-10 Neocera, Inc. Combinatorial synthesis system
JP5319961B2 (ja) * 2008-05-30 2013-10-16 富士フイルム株式会社 半導体素子の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6443929A (en) * 1987-08-11 1989-02-16 Idemitsu Kosan Co Manufacture of oxide superconductor film

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6443929A (en) * 1987-08-11 1989-02-16 Idemitsu Kosan Co Manufacture of oxide superconductor film

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003376A1 (en) * 1990-08-21 1992-03-05 International Superconductivity Technology Center Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film
EP0496897A1 (en) * 1990-08-21 1992-08-05 International Superconductivity Technology Center Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film
US5281575A (en) * 1990-08-21 1994-01-25 International Superconductivity Technology Center Laser ablation method for forming oxide superconducting films
EP0496897B1 (en) * 1990-08-21 1996-04-10 International Superconductivity Technology Center Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film
JPH0570103A (ja) * 1990-08-24 1993-03-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 無機誘電体薄膜の製造方法
JPH05249370A (ja) * 1991-12-23 1993-09-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 逆望遠アルゴン対物レンズ

Also Published As

Publication number Publication date
ATE81923T1 (de) 1992-11-15
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