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多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

余增强 吴 克 马小柏 聂瑞娟 王福仁

多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

余增强, 吴 克, 马小柏, 聂瑞娟, 王福仁
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  • 报道了利用电子束蒸发的Mg/B多层膜作为前驱体,然后退火制备MgB2薄膜的工作. 实验中发现,采用翻转膜面的退火处理方式可以有效地避免降温过程中Mg蒸气在薄膜表面形成的颗粒凝结,由此稳定地实现了面积为10 mm×10 mm,均匀、平整的超导薄膜的制备,Tc达35 K,转变宽度为0.8 K,在5 μm×5 μm的区域内薄膜的平均粗糙度小于10 nm. 为了便于后续器件制作过程中的微加工工艺,研究了膜厚小于1000 ?时薄膜的成相规律,发现当样品厚度减薄后,Tc会有明显降低. 通过调整前驱薄膜中的不同分层厚度,仍可实现转变温度达30 K以上、厚度约600 ?的MgB2薄膜,在20 K时的临界电流密度为2.4×106 A/cm2.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2006CB601007)和高等学校博士科学点专项科研基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-03-02
  • 修回日期:  2006-06-19
  • 刊出日期:  2007-01-08

多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

  • 1. 北京大学物理学院,人工微结构和介观物理国家重点实验室,北京 100871
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2006CB601007)和高等学校博士科学点专项科研基金资助的课题.

摘要: 报道了利用电子束蒸发的Mg/B多层膜作为前驱体,然后退火制备MgB2薄膜的工作. 实验中发现,采用翻转膜面的退火处理方式可以有效地避免降温过程中Mg蒸气在薄膜表面形成的颗粒凝结,由此稳定地实现了面积为10 mm×10 mm,均匀、平整的超导薄膜的制备,Tc达35 K,转变宽度为0.8 K,在5 μm×5 μm的区域内薄膜的平均粗糙度小于10 nm. 为了便于后续器件制作过程中的微加工工艺,研究了膜厚小于1000 ?时薄膜的成相规律,发现当样品厚度减薄后,Tc会有明显降低. 通过调整前驱薄膜中的不同分层厚度,仍可实现转变温度达30 K以上、厚度约600 ?的MgB2薄膜,在20 K时的临界电流密度为2.4×106 A/cm2.

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