为YBCO高温涂层导体制备MgO自膜的制备
Fei Yu1, Yan Xue1,2,3, Chaowei Zhong1
1School of Electronic and Communication Engineering, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518000, China.
Micromachines
|October 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新方法,用于为超导膜制造高质量的氧化 (MgO) 缓冲层. 改进的MgO基板使得氧化铜 (YBCO) 薄膜的临界电流密度为6MA/cm2.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 薄膜沉积的情况
- 超导电性 超导电性 超导电性
背景情况:
- 离子束辅助沉积 (IBAD) 是基板上的双轴纹理的关键纹理技术.
- 氧化 (MgO) 是一种常见的纹理材料,但IBAD-MgO存在缺陷和质地差.
- 控制IBAD-MgO薄膜厚度低于12nm对于最佳双轴纹理至关重要.
研究的目的:
- 开发一种改进的方法,用于制造高质量的MgO缓冲层,用于超导应用.
- 研究Y2O3缓冲层使用溶液沉积平面化 (SDP) 的方法.
- 通过沉积额外的表皮氧MgO (epi-MgO) 层来增强MgO层的双轴纹理.
主要方法:
- 溶液沉积平面化 (SDP) 用于在Hastelloy C276磁带上沉积无形Y2O3薄膜.
- 通过电子束蒸发,在IBAD-MgO层上沉积了额外的同质的表MgO (epi-MgO) 层.
- 系统地研究生长温度,薄膜厚度,沉积率和氧气压力对epi-MgO纹理和形态的影响.
主要成果:
- SDP方法取代了电化学抛光和喷涂等传统方法.
- 埃皮-MgO薄膜表现出极好的纹理,FWHM值为2.2° (平面外) 和4.8° (平面内).
- 随后的LaMnO3和YBa2Cu3O7-x (YBCO) 层的沉积表明了MgO基质的高质量.
结论:
- 开发的方法提供了高质量的MgO基板,适合YBCO膜.
- 优化的epi-MgO层显著改善了双轴纹理.
- 在这种基板上沉积的YBCO薄膜在77K时达到6MA/cm2的临界电流密度.
