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SrTiO3(001)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长

王萌 欧云波 李坊森 张文号 汤辰佳 王立莉 薛其坤 马旭村

SrTiO3(001)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长

王萌, 欧云波, 李坊森, 张文号, 汤辰佳, 王立莉, 薛其坤, 马旭村
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  • 在以前工作的基础上,进一步研究了SrTiO3(001)(STO)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长. 首先,通过去离子水刻蚀、盐酸溶液腐蚀和纯氧气氛中退火等步骤,获得台阶有序、具有单一TiO2终止的原子级平整表面的STO衬底,这是前提条件. 这个过程中酸的选择和退火过程中氧的流量是最为关键的因素. 其次,在FeSe薄膜的分子束外延生长中,选择适当的Fe源和Se 源束流以及衬底温度是关键因素. 如选择适当,生长模式为step-flow生长,这时得到的FeSe薄膜将是原子级平整的. 最后一步为退火,这个过程会增强FeSe薄膜结晶性以及它与SrTiO3衬底间的结合强度.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11374336,91121004)资助的课题.
    [1]

    Wang Q Y, Li Z, Zhang W H, Zhang Z C, Zhang J S, Li W, Ding H, Ou Y B, Deng P, Chang K, Wen J, Song C L, He K, Jia J F, Ji S H, Wang Y Y, Wang L L, Chen X, Ma X C, Xue Q K 2012 Chin. Phys. Lett. 29 037402

    [2]

    He S L, He J F, Zhang W H, Zhao L, Liu D F, Liu X, Mou D X, Ou Y B, Wang Q Y, Li Z, Wang L L, Peng J P, Liu Y, Chen C Y, Yu L, Liu G D, Dong X L, Zhang J, Chen C T, Xu Z Y, Chen X, Ma X C, Xue Q K, Zhou X J 2013 Nat. Mater. 12 605

    [3]

    Saint-James D, de Gennes P G 1963 Phys. Lett. 7 306

    [4]

    Ginzburg V L 1964 Phys. Lett. 13 101

    [5]

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    [8]

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    [9]

    Koster G, Kropman B L, Rijnders G J H M, Blank D H A, Rogalla H 1998 Appl. Phys. Lett. 73 2920

    [10]

    Biswas A, Rossen P B, Yang C H, Yang C H, Siemons W, Jung M H, Yang I K, Ramesh R, Jeong Y H 2011 Appl. Phys. Lett. 98 051904

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    Wang X, Fei Y Y, L H B, Jin K J, Zhu X D, Chen Z H, Zhou Y L, Yang G Z 2005 Sci. China Ser. G-Phys. Mech. Astron. 35 158 (in Chinese) [王旭, 费义艳, 吕惠宾, 金奎娟, 朱湘东, 陈正豪, 周岳亮, 杨国桢 2005 中国科学 G 辑 物理学 力学·天文学 35 158]

    [12]

    Chambers S A, Droubay T C, Capan C, Sun G Y 2012 Surf. Sci. 606 554

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  • [1]

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    Muller K A, Berlinger W, Waldner F 1968 Phys. Rev. Lett. 21 814

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  • [1] 张马淋, 葛剑峰, 段明超, 姚钢, 刘志龙, 管丹丹, 李耀义, 钱冬, 刘灿华, 贾金锋. SrTiO3(001)衬底上多层FeSe薄膜的分子束外延生长. 物理学报, 2016, 65(12): 127401. doi: 10.7498/aps.65.127401
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-01
  • 修回日期:  2013-12-11
  • 刊出日期:  2014-01-20

SrTiO3(001)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长

  • 1. 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876;
  • 2. 清华大学, 低维量子物理国家重点实验室, 北京 100084;
  • 3. 中国科学院物理研究所, 表面物理国家重点实验室, 北京 100190
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11374336,91121004)资助的课题.

摘要: 在以前工作的基础上,进一步研究了SrTiO3(001)(STO)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长. 首先,通过去离子水刻蚀、盐酸溶液腐蚀和纯氧气氛中退火等步骤,获得台阶有序、具有单一TiO2终止的原子级平整表面的STO衬底,这是前提条件. 这个过程中酸的选择和退火过程中氧的流量是最为关键的因素. 其次,在FeSe薄膜的分子束外延生长中,选择适当的Fe源和Se 源束流以及衬底温度是关键因素. 如选择适当,生长模式为step-flow生长,这时得到的FeSe薄膜将是原子级平整的. 最后一步为退火,这个过程会增强FeSe薄膜结晶性以及它与SrTiO3衬底间的结合强度.

English Abstract

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