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MgO(111)衬底MgB_2超薄膜的制备和性质研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京大学物理学院,应用超导研究中心,人工微结构与介观物理国家重点实验室,北京100871, [2]北京大学物理学院,核物理与核技术国家重点实验室,北京100871
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB605904); 国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J0630311),国家自然科学基金(批准号:51177160)~~
中文摘要:

利用混合物理化学气相沉积法(HPCVD)在MgO(111)衬底上制备了干净的MgB2超导超薄膜.在背景气体压强、载气氢气流量以及沉积时间一定的情况下,改变B2H6的流量,制备得到不同厚度的系列MgB2超导薄膜样品,并测量了其超导转变温度Tc,临界电流密度Jc等临界参量.该系列超导薄膜沿c轴外延生长,表面具有良好的连接性,且有很高的超导转变温度Tc(0)≈35—38K和很小的剩余电阻率ρ(42K)≈1.8—20.3μ.cm.随着膜厚的减小,临界温度变低,而剩余电阻率变大.其中20nm的样品在零磁场,5K时的临界电流密度Jc≈2.3×107A/cm2.表明了利用HPCVD在MgO(111)衬底上制备的MgB2超薄膜有很好的性能,预示了其在超导电子器件中广阔的应用前景.

英文摘要:

We fabricate MgB2 ultra-thin films via hybrid physics-chemical vapor deposition technique (HPCVD). Under the same back- ground pressure, the same H2 flow rate and the same deposition time, by changing the B2H6 flow rate, we fabricate a series of ultra-thin films with thickness values ranging from 10 nm to 40 nm. These films grow on MgO(111) substrate, and are all c-axis epitaxial. These films show the good connectivity, a very high Tc(0) 35-38 K and a very low residual resistivity p(42 K) 1.8-20.3 t.cm. As the thickness increases, critical transition temperature also increases and the residual resistivity decreases. The 20 nm film also shows an extremely high critical current density Jc (0 T, 5 K) 2.3 x 107 Alcm2, which indicates that the films fabricated by HPCVD are well qualified for device applications.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876