直流磁控溅射制备超导TiN薄膜

采用直流磁控溅射法在高阻硅上室温生长TiN超导薄膜.制备了不同溅射功率、溅射气压以及N2/Ar比份条件下的样品.综合物性测量系统(PPMS)测出了样品的超导临界温度Tc在3.2~4.0K之间,给出了Tc与制备条件的关系.X射线衍射(XRD)分析测量了样品的(111)TiN衍射峰半高宽(FWHM)、晶格常数.原子力显微镜(AFM)测量得到表面粗糙度(RES)最好为1.716nm,且给出较高溅射功率有利于降低表面粗糙度.     

直流磁控溅射制备超导TiN薄膜北大核心CSCD

采用直流磁控溅射法在高阻硅上室温生长TiN超导薄膜.制备了不同溅射功率、溅射气压以及N2/Ar比份条件下的样品.综合物性测量系统(PPMS)测出了样品的超导临界温度Tc在3.2~4.0K之间,给出了Tc与制备条件的关系.X射线衍射(XRD)分析测量了样品的(111)TiN衍射峰半高宽(FWHM)、晶格常数.原子力显微镜(AFM)测量得到表面粗糙度(RES)最好为1.716nm,且给出较高溅射功率有利于降低表面粗糙度.     

不同基片温度下溅射的Nb_3Ge膜性能的研究

本工作研究了仅改变基片温度而其它条件不变的溅射Nb_3Ge膜的性能.通过对样品的Tc、H_(c2)(T)、R(T)的测量,给出在一定条件下基片温度与溅射Nb_3Ge膜的Tc及H_(C2)(0)的关系.发现:存在一生成高Tc、高H_(c2)(0) Nb_3Ge薄膜的最佳温区(800—810℃);△Tc随磁场增加而展宽;溅射Nb_3Ge膜的电阻率ρ(T)在Tc(?)T<65K温区中服从:ρ(T)=α bT~2规律,且与基片温度无关.     

Nb衬底MgB_2超导膜的韧性研究

用混合物理化学气相沉积法(hybrid physics-chemical vapor deposition简称为HPCVD)在Nb衬底上生原位制备了平均厚度是1.5μm的MgB2多晶膜样品,其起始超导转变温度Tc(onset)=39.37K,转变宽度ΔTc=0.45K.样品由大量六边型片状晶粒组成.对样品进行了韧性测试,可以发现膜在弯曲120°后,虽然弯曲面处出现了裂纹,但膜仍很牢固的附着在衬底上,其超导电性仍可保持.     

Mg、B配比对MgB2材料的影响

我们通过固态反应法制备了MgxB2(x=0.2,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.8,2.2,2.6)系列超导样品.用四引线法测量了每一个样品在制备烧结过程中的高温R～T曲线.由这些曲线的升温阶段数据得知MgxB2系列样品的起始成相温度Tonset随着x值的增加而降低.由它们的X光衍射图可知,x≤1.0时,没有Mg和MgO的杂相峰;到x＞1.0后,随x值的增大,杂相Mg和MgO的衍射峰强度逐渐增强.它们的低温R～T曲线表明随x值的增加,正常态电阻减小,起始超导转变温度在39.3 K到39.9 K之间.综合Tc(onset)和△Tc,Mg1.4B2样品呈现出最好的超导状态.这些样品的单位质量M～T测量数据表明起起转变温度处于37.4～38.6 K之间,且Mg1.4B2样品呈现出最高的磁测Tc(onset)=38.60 K.在Mg含量x大于或低于1.4时,磁测Tc(onset)均小于此值.综合R～T和M～T这两种测量,为得到高Tc的MgB2超导块材,胚体MgB2的配比应取x=1.4为好.     

悬浮熔炼制取A-15结构Nb_3Si

许多A-15相材料是重要的实用超导材料。由于超导转变温度是材料性能的重要指标,因此人们较注重研究如何提高A-15相材料的临界温度。有许多作者预言A-15相Nb_3Si的Tc可高达25—35K,有的作者也指出在高压下可以合成A-15相Nb_3Si。 但是多年来一直未能获得A-15相Nb_3Si,原因是Nb和Si的原子半径比r_Nb/rsi不满足A-15相的稳定条件。只是近年来才用电子束蒸发淀积,射频溅射,化学气相淀积法合成亚稳相A-15结构Nb_3Si,但Tc均不高,约为7—9K。有人报道用爆炸法     

D5_c型Y_2C_3的高压合成

从经验中知道,高超导转变温度Tc的超导体,往往是在B1、D5_c和A15(或Nacl、Pu_2C_3和Cr_3Si)型结构的三种立方晶体材料中找到的.合成和研究这三种材料对探索高Tc超导体是很有意义的.我们曾用高压高温法研究过B1、A15型结构的超导材料,而用高温、高压法去研究Pu_2C_3型的材料有特定的意义.因为Pu_2C_3型(Th_xY_(1-x))_2C_3材料(Tc最高可达17K)是用高压高温法合成出来的.为了研究这种结构并摸索它的成相范围、合成工艺,首先选取二元的Pu_2C_3型结构的Y_2C_3,作为高温高压合成的对象.本文将给出初步结果.     

直流磁控溅射一步法原位制备MgB2超导薄膜

用MgB2靶,控制直流磁控溅射工作在异常辉光放电或弧光放电状态,在SrTiO3衬底上原位一次性得到了MgB2超导薄膜,其起始转变温度为32K,零电阻温度为15K. 关键词： 高温超导体 超导薄膜 磁控溅射 二硼化镁     

Y-Ba-Cu(Cr)氧化物超导体

我们在Y-Ba-Cu-O系中得到零电阻温度Tcf为94.1K,中点转变温度Tc为95K,起始转变温度Tci为100K,转变宽度△Tc为1K的超导体。低温X光衍射结构分析结果表明,多相超导体在低温区(123—173K)有相变。因此,我们认为Y-Ba-Cu-O系中多相超导体的高Tet是低温相变引起的,并不完全是超导转变点。在该系氧化物中以Cr取代1/3的Cu,仍然得到Tcf=82.8K、Tc=83.5K、Tci=92K、△Tc=1K的超导体。     

直流磁控溅射制备氧化钒薄膜

讨论了在低温下以高纯金属钒作靶材,用直流磁控溅射的方法制备出了氧化钒薄膜。通过设计正交试验,分析了氩气和氧气的流量比,溅射功率,工作压强,基底温度对氧化钒薄膜沉积速率和电阻温度系数TCR的影响,采用RTP-500型快速热处理机对氧化钒薄膜样品进行了退火热处理,实验结果表明:当Ar与O2的比例为100:4,溅射功率为120W,工作压强为2Pa时,所获得薄膜TCR较大,都在-2%/K附近,最高的可达-3.6%/K。     

固氮冷却的高温超导磁体

本文介绍了高温超导磁体的固氮冷却方法.对20K下磁场为2.90T的小型Bi2223/Ag高温超导磁体进行固氮冷却实验,获得了系统冷却过程和磁体性能的实验曲线.实验结果表明:采用固氮作为冷源,是高Tc磁体一种成功的实验技术.     

超导临界温度理论综述

从实用的角度,提高超导临界温度Tc,有十分重要的意义.目前已知Tc最高的材料是铌三锗(Nb3Ge,23.2K).要是提高到30K,能在液氢温度下使用超导材料,就是一个大跃进.若继续提高到40K以至80K左右,可在液氖以至液氮温度下实现超导性,在技术上带来的进展将是无法估量的.实验和材料研究集中很大的力量在寻找高Tc的新超导材料.但临界温度的提高,究竟有没有原则上的限制?如果有的话,可能达 到的上限是多少?与此有关的是,朝什么方向努力,最 有希望获得高Tc的材料?这些是人们普遍关心的问 题.对于这些问题。如果有了明确的答案,可以避免很 多实验探索…     

柠檬酸盐热分解法制备YBCO纳米超导材料

采用柠檬酸盐热分解法制备了名义组分为Y3Ba5Cu8O18的纳米超导材料。利用XRD对其粉体进行物相表征,发现其相是Y123和Y211的混合相,并测得两者之间的摩尔比为1∶0.18,充分验证了我们所制材料并不是Y3Ba5Cu8O18化合物,而是Y123和Y211的混合物。根据Scherrer公式计算得到样品的平均晶粒尺寸约为36.7nm。利用标准的四端引线法对其块体进行R-T分析,测出其起始转变温度Tc=86.5K,跃迁宽度△Tc=1.4K,并表现出良好的超导电性。     

磁控溅射多层沉积Nb_3Sn超导薄膜

Nb3Sn金属合金是一种性能优良的超导材料。磁控溅射多层沉积是用两个溅射源分层沉积铌和锡,再经过高温退火后获得超导薄膜的方法。用这种方法所获得的超导薄膜的原子组分的调整比较方便,对于Nb3Sn的研究较为有利。实验测量了样品的超导参数和晶格参数,其超导临界温度(Tc)可达17 K,剩余电阻率(RRR)为5左右。需要进一步研究相关工艺,以便提高RRR,从而使这种方法在超导加速腔的制造中得到应用。     

磁控溅射多层沉积Nb_3Sn超导薄膜北大核心CSCD

Nb3Sn金属合金是一种性能优良的超导材料。磁控溅射多层沉积是用两个溅射源分层沉积铌和锡,再经过高温退火后获得超导薄膜的方法。用这种方法所获得的超导薄膜的原子组分的调整比较方便,对于Nb3Sn的研究较为有利。实验测量了样品的超导参数和晶格参数,其超导临界温度(Tc)可达17 K,剩余电阻率(RRR)为5左右。需要进一步研究相关工艺,以便提高RRR,从而使这种方法在超导加速腔的制造中得到应用。     

蓝宝石衬底上射频溅射法生长CeO2外延薄膜研究

实验采用射频溅射法在(1 102)蓝宝石基片上制备(00l)取向CeO2外延薄膜.低温、低溅射功率都会导致CeO2薄膜呈(111)取向生长.当基片温度在700℃～750℃,溅射功率在100～150W范围内能够制备得到高质量(00l)取向CeO2缓冲层.所制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.用这些缓冲层作为生长面制备得到的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全(00l)取向,且面内取向性良好,并具有优越的电学性能:其临界转变温度(Tc)为89.5K,临界电流密度Jc(77K,0T)约1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)大约为0.50mΩ,能较好的满足微波器件应用中的需要.     

离子束溅射沉积制备高JcYBa2Cu3O7—δ超导薄膜

本文报道应用离子束溅射沉积制备高 T_c 高 J_c YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜.较详细地考察了影响薄膜组份比和晶粒取向的主要因素.实验表明采用本文提出的组合溅射靶可方便而又精确地调节薄膜 Y、Ba、Cu 组份比.详细描述了获得高度取向薄膜的工艺条件,获得了零电阻温度 T_(c0)=88～90.5K 和临界电流密度 J_c=1.5×10~3A/cm~2(77K)的 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜.     

New multi-phonon gamma vibrational bands in A～110 neutron-rich nuclei

The high spin states of neutron-rich 103Nb, 107Tc and 109Tc nuclei in A~110 region have been investigated by measuring prompt γ-γ-γ coincident measurements populated with the spontaneous fission of 252Cf with the Gammasphere detector array. In 103Nb, one-phonon K = 9/2 and two-phonon K = 13/2 γ-vibrational bands have been identified. In 107Tc and 109Tc, one-phonon K = 11/2 and two-phonon K = 15/2 γ-vibrational bands, in which the zero-phonon bands are based on K=7/2 excited states, have also been identified...     

高频溅射法制备Bi—Sr—Ca—Cu—O超导薄膜

以单晶 YSZ、YAG 为衬底,用高频溅射法制备了 Bi-Sr-Ca-Cu-O 超导薄膜,膜厚为0.5—1μm,其中两个样品的超导性能为 T_c(onset)=92K,T_c(mid)=78K,T_(ce)=42K 和T_c(onset)=95K,T_c(mid)=78K,T_(ce)=36.5K,经分析,后者的组成近似地为Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x.对靶组分、溅射和热处理条件与生成的膜成分、物相、形貌以及超导电性的关系做了讨论.     

简讯

采用直流二极管溅射法,在O_2、N_2、A、Xe气氛中试制了In_2O_3、In_2O_3—SnO_2、SnO_2的透明导电薄膜,并以不同组分的In_2O_3—SnO_2作为溅射靶。最佳结果是,以9～15％克分子比SnO_2作靶,在低量A或Xe气中进行溅射,所得薄膜具有非常之低的电