シーズNo.　８０　

平成１６年度「産学官共同研究開発技術シーズ調査票」

研究開発テーマ （シーズ）

超電導永久磁石を用いたプラズマ成膜装置の開発研究

技術分野（該当分野に○印を付け別表の該当番号を記入。複数の場合は主なものに◎		研究段階（該当に○）
〔○〕材料（No　04）、 〔　〕ﾊﾞｲｵﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（No　　）、 〔◎〕情報通信（No12　　） 〔○〕機械（No　　）、 〔　〕 医療・福祉（No　　）、 〔　〕 ｴﾈﾙｷﾞｰ（No　　） 〔　〕環境（No　　）、 〔　〕 その他（No　　）		基礎　 　　　 応用
			ａ	ｂ	ｃ	ｄ
						○
キーワード(５つ以内)	超電導、ナノテクノロジー、超電導永久磁石、プラズマ成膜装置

提案者職名・氏名		所属機関名（学部・研究室名）
教授・水谷宇一郎		名古屋大学大学院工学研究科 結晶材料工学専攻 電子機能材料研究グループ
電　話	789-4461	Ｅ– mail	mizutani@nuap.nagoya-u.ac.jp
FAX	789-3821	ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ	http://amorphous.xtal.nagoya-u.ac.jp/

研究開発の目的 （研究の目的、最終的な事業化分野）		RE123バルク超電導体を30K程度の低温で着磁することで世界最高の永久磁石であるNd-Fe-Bの30倍に及ぶ強力磁場を発生する永久磁石を作ることが出来る。平成13-15年度の3年間文部科学省の産官学連携イノベーション創出事業プロジェクトに採択され、超電導永久磁石を使ったマグネトロンスパッタ装置を開発した。現在、ターゲット上に水平磁場1テスラ（従来装置では0.05テスラ程度）を実現し、この強い磁場を利用して従来使われえいルArガス圧10^-2〜10^-3 Torr 下及び新領域の低ガス圧10^-4〜10^-5 Torr下で低ダメージで高品質な薄膜製造技術の確立を目指している。
研究開発の内容（概要） (研究の内容・課題等を具体的に、必要に応じ資料を添付してください)		RE123バルク超伝導体として直径60mm、厚さ15mmでc軸配向した単一ドメインのweak linkがない材料の開発に成功している。超電導体直上での捕捉磁場は8テスラを越えている。この超伝導体をスパッタ装置に装填しスパッタ装置を完成させた。現在、ＺｎＯ透明導電膜、ヴィアホール膜、ミラー用多層膜、巨大磁気抵抗効果素子に使われる磁性多層膜の成膜を試み本装置の有効性をテストしている。
新規性、独創性 (当該シーズの新規性・独創性・優位性等を具体的に)		我々は1998年世界に先駆けて直径36mmのSm123バルク超電導体を合成しこの超電導体に77Kで最高2.1テスラ、25Kで9テスラの磁場を捕捉させることに成功している。また、IMRA法と呼ばれるパルス着磁法を開発し超伝導体を低温でも十分に着磁する技術を開発した。これらの技術は我々の独創的研究から生まれたもので新規性・独創性・優位性で他の技術を凌いでいる。また、超伝導永久磁石を搭載したマグネトロンスパッタ装置の開発は世界で始めての独創的な研究である。
地域経済への波及効果 (本研究によって期待される成果・効果、地域への貢献、産業界へのインパクト等)		10^-5 Torr台の高真空下でありながら100A/minの成膜速度を実現するスパッタ成膜装置は透明電極材料、磁性薄膜、レンズ保護膜、多層膜など幅広い電子材料の生産に適している。例えば、MoとSiを交互に積層した多層膜はX-線のミラーとしてニーズが高まっている。高真空下での成膜のためスパッタ原子の平均自由行程は十分に長くなり清浄でフラットな界面を持つ多層膜が歩留まり高く生産出来るようになる。このように高品質電子材料薄膜の生産機の誕生は情報通信素子製造を中心とする愛知県下の産業界に大きく貢献するであろう。
実用化への見通し (共同研究の相手となる企業・業界、実用化までの期間等)		現在、名大グループはイムラ材料開発研究所、ダイアックスが中心となりそれに開発するテーマ毎に相手先企業を特定しそれぞれの分野で実用化を目指している。
関　　連 工業所有権	発明（考案）等の名称		発明者	出願人	外国出願
	スパッタリング装置 特願 2000-338503 「非公開」		岡徹雄、伊藤佳孝、柳陽介、吉川雅章、水谷宇一郎、生田博志	イムラ材料開発研究所	〔○　〕有 　〔　〕無