高质量超薄YBCO薄膜的生长及界面调控研究

发布时间：2024-03-09 03:06

　　YBa2Cu3O7-δ(YBCO)作为最早被发现的转变温度高于液氮温度的超导体,自发现以来备受关注。高质量的超薄YBCO薄膜对研究高温超导机制以及发展基于YBCO的超导场效应晶体管等意义重大。然而,时至今日,能满足超导场效应晶体管的超薄YBCO薄膜仍需要进一步研究。针对这一状况,本论文主要研究如何在SrTiO3单晶上生长高质量的YBCO薄膜以及如何通过界面/表面调控进一步提高薄膜的性能。1.探索利用脉冲激光沉积技术生长高质量超薄YBCO薄膜。通过系统地研究生长温度、氧化氛围、后退火等条件对YBCO薄膜的影响,发现氧气和一氧化二氮的混合气体条件可以生长出高质量的超薄YBCO薄膜。在此条件下得到的超薄YBCO薄膜表面平整且表面起伏在一个纳米以内。2.研究了对超薄YBCO薄膜的界面/表面调控。首先,我们研究了 SrTiO3基片不同终止面对YBCO薄膜的影响,发现不同终止面并没有改变YBCO薄膜的性质。其次,我们研究不同覆盖层对YBCO薄膜的影响。这些覆盖层有La2CuO4、La1.56Sr0.44CuO4、La1.85Sr0.15CuO4、LaMnO3、La0.67Ca0.33MnO3、Pr...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１在临界温度以下超导体内部的磁场线会被排出，右图

有磁场的情况下被降温到超导转变温度以下，超导体会抵消所有其内部的磁场。其主要机??制是当磁场穿过超导体的时候，超导体的表面会产生电流，这些电流产生的磁场和外界磁??场相互抵消达，所以超导体内部的磁场为零，如图１＿１。??Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ??册０??图１－１在临界温度....

图１＿２约瑟夫森效应示意图??

１．２．?３约瑟夫森效应??１９６２年Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ提出约瑟夫森效应，该效应指出在弱连接超导体组成的约瑟夫森结??中可以发生跨越该结不会耗散的超电流［１５］，如图１－２。这种弱连接的约瑟夫森结可以是由??超导体／绝缘体／超导体组成的结构，也可以是由超导体／金属／超导体组成的结....

图１－４钙钬矿结构示意图??

（ａ）?（ｂ）??图１－３磁场＿温度相图，左为第一类超导体，右为第二类超导体??１．?３?ＹＢａ２Ｃｕ３０７?Ｓ（ＹＢＣ０）的结构??ＹＢａ２Ｃｕ３０７＿ａ通常简称为ＹＢＣＯ，是一种高温超导体，也是第一种被发现超导转变温??度在液氮温度以上的超导体。ＹＢＣＯ是一种层状超导体，在其....

图１－５?ＹＢＣＯ结构，图片来自文献［１９］

ｆ．．．．．，??图１－５?ＹＢＣＯ结构，图片来自文献［１９］。??图１－５表示的是ＹＢＣＯ的晶体结构示意图。从该结构图中可以看到，在一个单层的??ＹＢＣＯ中包含：一层Ｃｕ－０面、一层ＢａＯ、一层Ｃｕ－０面和一层Ｙ。所以可以得出ＹＢＣＯ??的分子堆叠顺序是?Ｃｕ０２－Ｂａ０－Ｃｕ....

本文编号：3922805