用激光制作高T_c超导薄膜

贝尔业务公司研究部(Bellcore)的科学家们发展了一种利用脉冲准分子激光在基片上制作超导薄膜的新工艺.据称,这种工艺十分可靠而简单,因此这种新材料在电子学方面的商业应用是指日可待的. 这种工艺,利用 Lambda Physik公司的准分子激光器产生的能量为1—2J/cm2的248nm脉冲光束蒸发超导材料的三种成分——钇、钡和铜,蒸气流在一个真空室中沉积在一块基片上,形成一薄层,把得到的薄膜在高温下烘烤而生成化合物.Bellcore报道,该薄膜在83K显示零电阻因而可以用便宜的液氦很容易得到超导态.IBM和Stanford的研究工作者用其它方法(例如电子枪)也…     

一个可能的高T_c超导机制

采用Anderson晶格哈密顿量,讨论了高T_c超导体的超导机制。结果表明:由干高T_c超导体中窄能带中局域电子的强关联性质使得自由电子能带中的自由电子与窄能带中的局域电子形成杂化的Cooper对状态而导致超导电性。     

多层衬底、高T_c超导薄膜热敏红外探测器的热导研究

本文提出在高Tc超导薄膜平面热敏红外探测器中光辐照引起超导膜上呈高斯分布温升的模型。在此模型基础上,导出了计算衬底热导的基本方程。它不仅能适用于单层平面型衬底的热导计算,而且适用于串联结构多层平面型衬底的热导计算。计算结果与文献[7]的结果相一致,也与文献[1]的实测值符合,具有较大的普适性。 应用Math CAD程序,得出了衬底热导G与光照半径r、衬底厚度d和频率f三者间的相互关系,从而为选择最佳结构或工艺参数创造了条件,指明了提高探测器响应率、比探测率等和降低等效噪声功率的途径。     

3mm波段高T_c超导谐波混频器

使用具有岛状颗粒结构和棒状交错结构的 TlCaBaCuO 薄膜,采用常规的化学刻蚀的方法,制备出颗粒边界结.分别研究了它们的高频特性,发现用棒状交错结构的膜制备的结,具有良好的非线性特性,适宜做谐波混频实验,并利用这种类型的结,实现了90.8GHz 与1.08GHz 之间的谐波混频,谐波次数达到84次.     

高T_c A-15超导化合物的物理冶金

在现有的各类超导体中,A-15化合物具有最高的超导转变温度T_c,近年来,人们对此类超导体主要在以下几方面开展研究工作。1.从理论上探讨A-与超导化合物具有高T_c的物理机制,推测T_c可能有的最高值;2.总结经验规律,通过适当外推,估计T_c可能有的最高值;3.研究T_c与组织结构之间的关系,探明影响T_c的因素;4.研究进一步提高T_c的途径和使T_c在18K以上的化合物成为可供工程应用的超导材料。     

LB膜势垒层高T_c薄膜边缘结的几个实验现象

本文介绍了采用有机分子薄膜 LB 膜(Langmuir-Blodgett)作为势垒层边缘结的制备方法.文中给出了在这种结上所观察到的几种不同的电流-电压曲线,并作了若干讨论.     

高Tc超导薄膜约瑟夫逊结光探测研究

我们研制了具有约瑟夫逊效应的高Tc GdBa₂Cu₃O₇-薄膜双晶晶界结,对其交直流约瑟夫逊效应进行了观测,并用其进行光探测,用波长为0.6328μm的He-Ne激光器辐照双晶结结区,系统观测了双晶晶界结的光响应特性,得到的最好结果如下噪音等效功率NEP=1.9×10^-13W,归一化探测率D=53×109cmHz^1/2W^-1,响应率Rv=4.2×10⁷V/W,响应时间τ=4.35×10^-7s.     

高Tc超导薄膜及电子器件

在 198 7年初,发现液氮温区超导体几星期之内,研究高温超导薄膜及其器件的工作在各国也随之广泛地展开.由于它在电子学方面的实际应用前景诱人,这些研究工作以前所未有的步伐发展着.这些应用包括单层型器件(如简单互连线、红外探测器和许多微波无源器件)和多层型器件[如复杂的互连线、超导量子干涉器件(SQUID)和约瑟夫森(Josephson)集成电路].在实验室范围内人们已经实现了上述单层型器件的应用,多层型器件也正在发展之中. 超导薄膜的制备是第一个目标.钇钡铜氧(YBa2Cu3O7-x)是首先发现的也是研究得最多的材料.各种物理气相淀积、化学气…     

用DC-磁控溅射制备的高T_c A15 Nb_3Ge超导薄膜的研究

用直流平板磁控溅射装置在不同的溅射条件下制备了一系列Nb-Ge薄膜.在最佳条件下(溅射电压V_s～200V,溅射电流I_s～450mA,氩气压力P_(Ar)1—2×10~(-1)托,基体温度T_s780—810℃)重复制备了T_(c0)>23k的样品.T_c最高的样品的T_(c0)为23.5k,△T_c1.5k.用X-射线衍射仪测定了相组成以及晶格参数.研究了T_c与沉积参数、化学计量比、相组成以及晶格参数的关系.结果表明少量的Nb_2Ge_3存在于接近或等于化学计量比的A15相占优势的薄膜中,有利于高T_c亚稳A15相的稳定化,使样品呈现高T_c.结论指出:用磁控溅射技术研究高T_c亚稳A15材料的实用化是有意义的.     

Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O高T_c超导纤维的研究

本文研究了高 T_c 的 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_4O_y 超导纤维(x=0.3,0.5)的性能和亚结构.晶纤用激光加热基座(LHPG)法生长.结果表明,块状烧结样品拉制成晶纤后,超导相增多,致密度增加,织构化明显,因而超导性能明显改善.在拉制样品过程中,虽然 Pb 有所挥发,但大部分仍留在晶纤内.     

高T_c氧化物超导电性的弱连结特性

利用多种电磁测量表征了高T_c氧化物超导体的弱连结特性,研究了它的形成机制。并提出了一个软海绵模型解释了弱连结特性,体材料的低的i_c(B)及其反常行为,以及在大“桥”上出现的Josephson效应等电磁性质。讨论了体材料临界电流密度的提高问题。到目前为上,体材料的临界电流密度主要受到Josephson弱连结临界电流密度的限制。     

高TcYBCO超导薄膜微带延迟线研制

本报导了延时为２．２ｎｓ的ＴＣ超导薄膜延迟线的制作工艺。应用直流磁控溅射在１０×１０ｍｍ＾２ＬａＡｌＯ３衬底上均匀地外延生长４５０ｎｍ优质ＹＢＣＯ超导薄膜，采用离子束干法刻蚀技术制作出宽为１６６μｍ长为１７４ｍｍ的曲折线图形，配以合适的气密性封装，经美国ＨＰ８５０７矢量网络分析仪测量，在温度７８Ｋ频率１．２ＧＨｚ时，延迟线的插入损耗低达０．０４ｄＢ，仅为相同条件下铜膜延一插损的１／１６０。     

激光蒸发淀积高Tc超导薄膜

本文简要介绍激光蒸发淀积高Ｔｃ超导薄膜技术的基本原理．主要工艺特点，各种激光器在制备高Ｔｃ超导薄膜中的应用及所取得的重要成果．     

高Tc超导薄膜颗粒边界的特性研究

我们通过对Ｙ系、Ｔｌ系颗粒薄膜的研究，用光刻图形技术结合控制化学湿刻的办法制备出边界结构比较单纯的薄膜颗粒边界结，用扫描电镜（ＳＥＭ）对颗粒边界貌和成分进行了分析，测量了这种颗粒边界结的直流特性和高频特性以及微波辐射功率与射频感应台阶幅度的关系，实验结果表明，用这种方法获得的单颗粒边界结具有与ＲＳＪ模型相符合的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ特性。     

用电子束蒸发制作Nb超导薄膜和Nb隧道结

本文报道了在10~(-5)—10~(-6)托的高真空下用电子束蒸发制作高质量的Nb超导薄膜的实验结果,Nb膜的临界温度T_c可以达到9.2K,接近大块纯Nb的T_c值(～9.3K)。研究了薄膜厚度、蒸发速率、衬底温度和真空度等淀积条件对Nb膜T_c的影响。用X射线衍射、电子显微和表面分析等方法分析了Nb膜的成分和结构。 用热氧化、直流辉光放电氧化和射频氧化等方法制成了Nb-NbO_x-Pb隧道结,通过表面分析研究了氧化位垒层的成分。对Nb隧道结的稳定性作了初步考察,40个串联结经过61次室温-4.2K之间的热循环和在室温下保存200天以上,结的I-V特性没有显著变化。     

高T_c氧化物超导薄膜的分子束外延研究综述

高临界温度（Ｔｃ）氧化物超导体的研究日新月异。作为高Ｔｃ超导研究重要组成部分的氧化物超导薄膜物理和技术也得到了飞速发展。分子束外延（ＭＢＥ）作为一项高级精密的真空镀膜技术,也跟其它镀膜技术一样,在高Ｔｃ超导薄膜的研究中发挥了独特的作用并取得了许多重要成就。本文结合作者近年来在高温超导体ＭＢＥ研究方面的工作,对这一新兴领域的进展和概况作一综述性介绍,并对该领域未来的发展作一些展望     

NbN超导薄膜及NbN超导微桥的研究

采用射频反应溅射的方法,通过改变氩气和氮气的比例,并在不同的衬底温度下生长了NbN薄膜。测量了NbN膜的超导转变温度、电阻率和电阻比。膜的T_c一般是13—15K。对膜作了X射线分析和XPS谱分析。用NbN膜制成了超导微桥和厚差桥。     

用微波传输法测量高Tc超导薄膜的表面电阻

当有微波入射至厚度为ｄ的高温超导薄膜时，测量透射波（或反射波）的幅度及相位，便可定出材料的复数电导率σ＝σ１－ｊσ２，进而计算表面电阻Ｒａ和穿透深度λＬ，本对于薄膜样品置于矩形波导中的实际情况，给出了一般情况下，波导中透射系数和反射系数的正确解表达式。在诸如σ１＜＜σ２，ｄ＜＜λＬ等近似条件下，这些正确解表达式可以奶化为目前献中的常用公式。本指出了这些常用公式的缺陷，并用数值方法对正确解、近     

Tl-2212超导薄膜的制备

以铝酸镧晶体为基片,采用两步法制备Tl-2212超导薄膜,包括在低温(150℃)下利用激光脉冲沉积(PLD)工艺沉淀Ba2CaCu2Ox非晶前驱体薄膜和在高温(740～830℃)下前驱体薄膜的铊化结晶、取向生长过程.实验结果表明所制得的膜的相组成为Tl-2212,表面存在大量均匀分布的成分为Tl2Ba2CaCu2Ox的亚微米颗粒.其零电阻温度为101K.薄膜与基片之间界面清晰,没有过渡层,薄膜具有良好的c取向外延条纹.