Pb-In-Au合金薄膜隧道结的制作

本文报导了用国产普通真空镀膜机制作Pb—In—Au合金薄膜隧道结的三种比较简单的工艺.这种Pb合金隧道结能经受4—5次室温和4.2K之间的热循环,在室温下贮放40—100天,结的直流I-V特性没有明显变化,有的样品可以经受15次热循环.文中还分析和讨论了制作Pb-In-Au合金隧道结需要注意的几个问题.     

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。     

铟Josephson结的制作及其氧化方法的研究

本文介绍了一种制作Josephson薄膜隧道结的氧化方法,用它可以制作出用普通方法难以制作的In薄膜隧道结。这种方法通过控制氧气的湿度、温度和氧化时间等因素来得到所需要的结的特性。用它制出的In-In_xO_Y-Pb隧道结质量高、重复性和一致性都很好。这种方法还可以用来制作sn和Pb隧道结。     

用高纯氧热氧化制作铅薄膜隧道结工艺的研究

本文主要介绍用高纯氧热氧化制作铅约瑟夫逊隧道结的方法以及一些实验结果.用这种方法可以制作高质量的隧道结,结的成品率较高,临界电流的一致性和重复性较好.本文还介绍了某些检验隧道结氧化层质量的方法.     

纳米隧道结的制备和特性研究

结合对向靶直流磁控溅射技术、微电子光刻方法和原子力显微镜阳极氧化加工方法制备了实用的纳米钛-钛氧化线-钛隧道结，钛膜的厚度为3.02nm.钛氧化线的宽度为60.5nm，在室温下此隧道结的I-V曲线表现出明显的库仑阻塞效应. 关键词： 原子力显微镜阳极氧化 钛氧化线 隧道结 库仑阻塞效应     

Pb和Pb合金薄膜隧道结的表面观察及其损坏机理的探讨

对Pb和Pb合金薄膜隧道结的电极薄膜表面进行了观察,并把观察结果同结在低温下的直流I-V特性作了比较,从而进一步肯定了结区电极上的小丘、晶须和微晶粒等显徽结构引起位垒层短路是结热循环损坏的主要原因.     

具有纳米氧化层的磁性隧道结的热稳定性研究

研究发现在磁隧道结的反铁磁层和被钉扎铁磁层之间插入一层纳米氧化层，可以使磁隧道结的退火温度增加了40℃，即明显地提高了磁隧道结的温度稳定性.通过卢瑟福背散射实验直接观察到产生这一效应的原因是该纳米氧化层有效地抑制了Mn元素在退火过程中的扩散，从而使TMR值在较高的退火温度下得以保持. 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 热稳定性 纳米氧化层     

氮化铌表面氧化物的XPS研究

本文用X射线光电子能谱(XPS)对室温下自然氧化和射频氧化的氮化铌薄膜表面进行了成分分析。指出:与在类似条件下纯铌膜的氧化不同,NbN膜的表面氧化物中不存在NbO和NbO₂,而是以Nb₂O₃作为从NbN到Nb₂O_5-y的过渡相。氮化铌在氧化过程中表现出一种抑制Nb₂O,NbO等低价传导性氧化物生成的能力,这对于用氧化物作势垒的超导隧道结的研制具有实际参考价值。 关键词：     

磁性隧道结Ni80Fe20/Al2O3/Co的制备和物性

用等离子体氧化形成绝缘层的方法,重复性地制备出了Ｎｉ８０Ｆｅ２０／Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏ磁性隧道结。样品的隧道磁电阻（ＴＭＲ）比值在室温下最高可达６．０％,翻转场（ｓｗｉｔｃｈ ｆｉｅｌｄ）可低于８００Ａ／ｍ,平台宽度约２４００Ａ／ｍ。结电阻的变化范围从几百欧姆到几百千欧。     

MgO衬底NbN/AlN/NbN多层膜的制备

本文主要讨论磁控溅射设备制备的NbN/AlN/NbN三层结构的技术工艺,为制备All-NbN的 NbN/AlN/NbN SIS 隧道结作准备.我们在室温下利用直流磁控溅射工艺制备了单晶NbN薄膜,并对其超导电性做了初步的研究;又利用射频磁控溅射工艺制备了取向较好的AlN薄膜.我们利用磁控溅射方法制作NbN/AlN/NbN多层薄膜,然后对制备SIS隧道结进行了一些探索.     

磁性隧道结Ni80Fe20/Al2O3/Co的研究

用等离子体氧化形成中间绝缘层的方法可重复制备出具有隧道磁电阻（TMR)效应的Ni₈₀Fe₂₀/Al₂O₃/Co磁性隧道结.光透射谱等实验结果表明等离子体氧化能可控制地制备较致密的Al₂O₃绝缘层.样品的TMR比值在室温下最高可达6.0％,反转场可低于800A/m,相应的平台宽度约为2400A/m.结电阻R_j的变化范围从百欧到几百千欧,并且TMR比值随零磁场结偏压增大单调减小. 关键词：     

双势垒磁性隧道结的磁电阻效应及其在自旋晶体管中的应用

利用磁控溅射方法沉积双势垒磁性隧道结多层膜, 其中Al-O势垒层由等离子体氧化1 nm厚的 金属铝膜方式制备，然后采用深紫外光曝光和Ar离子刻蚀技术、微加工制备出长短轴分别为 6和3 μm大小的椭圆形双势垒磁性隧道结（DBMTJ），并在室温和低温下对其自旋电子输运 特性进行了研究. DBMTJ的隧穿磁电阻(TMR)比值在室温和42 K分别达到27％和423％， 结电阻分别为136 kΩ·μm²和175 kΩ·μm²，并在实验中观 察到平行状 态下存在低电阻态及共振隧穿效应，反平行态下呈现高电阻态以及TMR随外加偏压或直流电 流的增加而发生振荡现象. 由此，设计了一种基于这种双势垒磁性隧道结隧穿特性的自旋晶 体管. 关键词： 双势垒磁性隧道结 隧穿磁电阻 共振隧穿效应 自旋晶体管     

利用金属掩模法制备钉扎型磁性隧道结

利用金属掩模法和Ir22Mn78合金反铁磁钉扎层，制备了四种钉扎型的Py/Al2O3/Py，Py/Al2O3/Co，Co/Al2O3/Py和Co/Al2O3/Co磁性隧道结，坡莫合金的成分为Py＝Ni79Fe21.例如：利用狭缝宽度为100?μm的金属掩模，直接制备出室温隧穿磁电阻比值为17.2%的磁性隧道结Co/Al2O3/Co，其结电阻为76Ω,结电阻和结面积的积矢为76×10_{4Ωμm2，自由层的偏转场为1114?A/m，并且在外加磁场0.1114A·m-1之间时室温磁电阻比值 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 磁随机存储器 金属掩模}     

超导迭层结的制作及研究

本文报道了几种材料迭层结的制作工艺。通过研究薄膜的厚度和显微结构对隧道结特性的影响,给出了几种软材料薄膜的合适的厚度范围,并对这几种材料适用的氧化方法进行了研究和讨论。     

纳米尺度下Sm-Co合金体系中相组成与相稳定性的研究

建立了纳米晶合金相的热力学模型,可定量描述纳米尺度下合金体系中化合物相的热力学性质,并预测合金相的稳定性及其转变规律.利用该模型全面计算了纳米晶Sm-Co合金体系中各化合物相在不同晶粒尺寸下的摩尔吉布斯自由能随温度的变化关系,预测了纳米尺度下Sm-Co合金体系中各物相的相对稳定性及转变规律.模型预测结果示出,在室温附近,随着纳米晶粒尺寸的减小,某些纳米晶合金相的摩尔吉布斯自由能将由负值变为正值,预示着将向其他更稳定的纳米晶合金相转变,这是与传统粗晶材料中合金相的稳定性仅依赖于温度条件而完全不同的纳米晶合金 关键词： 纳米晶材料热力学 Sm-Co合金 相稳定性 相变     

Al/Al_2O_3/Al隧道结相位扩散的现象

超导约瑟夫森结是超导量子比特的核心元件,由约瑟夫森结组成的直流超导量子干涉器(DC-SQUID)由于其具有较高的探磁灵敏度,在超导磁通量子比特量子位测量中具有重要的作用.我们用铝为超导材料,采用电子束斜蒸发及静态氧化的方法制备了由两个Al/Al2O3/Al隧道结并联组成的DC-SQUID样品.将DC-SQUID样品置于20~1000mK范围内的不同温度下,对其跳变电流分布进行了测量.在50mK明显观测到了隧道结跳变电流机制由宏观量子隧穿到热激发的转变,并且在高于80mK时,观测到了相位扩散的现象.这对于隧道结相位动力学研究具有重要意义.     

小面积Pb合金隧道结中的准粒子射频感应台阶

我们用8mm波段的电磁波辐照小面积Pb合金超导隧道结,在能隙电压附近观察到了光子辅助的准粒子隧道效应所引起的感应台阶。本文报道了有关的测试方法、实验结果和主要结论,并简要地叙述了一种波导-悬置带线-隧道结的新的微波耦合结构。     

Nb/AlOx-Al/Nb超导隧道结制备氧化工艺与特性研究

提出一种氧的等离子氧化的方法改善结区边缘绝缘性能,降低超导隧道结的漏电流。对Al膜进行等离子氧化能够有效的改善氧化膜的绝缘性能,AES分析表明:氧化绝缘层均匀,界面清晰;应用此方法成功制备出较好性能的Nb隧道结。     

材料——材料学科研究进展

利用俄歇电子能谱(AES)研究了高真空下温度和氧对铀铌合金表面成分的影响。结果表明在673K时，氧在合金表面表现出很强的解吸能力，温度加速氧离子、原子或分子向合金体内扩散，加速体内的C和U离子或原子向表面偏折。铀铌合金的高温氧化和室温氧化截然不同。     

铀铌合金热氧化过程的AES研究

在超高真空下，室温下，通入高纯O2，清洁铀铌合金表面就会吸附O2，并解离与表面铀原子结合生成UO2，与表面铌原子结合生成NbO，继续氧化成为Nb2O5；但在高温(673K)时，反应情况截然不同，在氧化过程中，表面上的Nb基本保持为金属态的Nb，U也不能完全氧化为UO2。利用AES研究真空热处理对铀铌合金表面层的影响，将有助进一步丰富铀铌合金的氧化腐蚀机理。