一种用于制备呈现相滑移事件的无序超导TiN薄膜的稳健氮化技术
超导电性
2021-10-25 v2 材料科学
摘要
本文报道了采用一种稳健的衬底介导氮化技术制备的二维TiN薄膜中出现在电流-电压特性(IVCs)中的无序诱导相滑移(PS)事件。此处,Ti/Si3N4基金属/衬底组件的高温退火是制备以TiN为主相、并伴生少量TiSi2和单质Si相的关键。该方法本身通过调节由退火温度(Ta)和薄膜厚度控制的非超导 minority 相的量,内在地引入不同水平的无序。超导临界温度(Tc)强烈依赖于Ta,在所展示的技术中,对于约12 nm及以上的厚度范围,获得的最大Tc约为4.8 K。此外,随着Ta降低,IVCs的动力学因中间电阻台阶的出现而被调制,且台阶随厚度减小而更加显著。进一步,依赖于温度的临界电流(Ic)对Ginzburg-Landau理论极限的偏离随厚度强烈变化。最后,观察到Tc、IVCs中的中间电阻台阶以及拆对电流随Ta和厚度以相似方式改变,表明该合成工艺在制备无序氮化物基超导体方面的稳健性。
引用
@article{arxiv.2103.10751,
title = {A Robust nitridation technique for fabrication of disordered superconducting TiN thin films featuring phase slip events},
author = {Sachin Yadav and Vinay Kaushik and M. P. Saravanan and R. P. Aloysius and V. Ganesan and Sangeeta Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10751},
year = {2021}
}