倾斜基板沉积 MgO 模板上用于涂层导体的 $\mathrm{La}_{\mathrm{1-}x} \mathrm{Mn}_{\mathrm{1-}y} \mathrm{O}_{\mathrm{1\pm}\delta}$ 缓冲层

大多数基于离子束辅助 MgO 沉积模板的商用高温超导涂层导体使用 $\mathrm{LaMnO_3}$（LMO）薄膜作为终止缓冲层。相比之下，基于倾斜基板沉积（ISD）-MgO 技术的涂层导体仍采用同质外延（homoepi）-MgO 作为帽层。本工作中，我们报道了通过电子束物理气相沉积在 ISD-MgO/homoepi-MgO 上沉积 LMO 缓冲层。我们系统研究了织构 LMO 薄膜的生长参数，并针对随后沉积的 $\mathrm{DyBa_2Cu_3O}_{\mathrm{7-}\delta}$（DyBCO）超导薄膜的临界电流密度（$J_\mathrm{c}$）优化了其性能。在高达 $4\,\mathrm{\r{A}/s}$ 的生长速率下获得了表面无突起的 LMO 薄膜。尽管形成了含 $59\,\%$ La 的非化学计量 LMO 薄膜，但由于朝向 La 的较大均相区，在低于 $775^{\circ}\mathrm{C}$ 的基板温度和高达 $4\times10^{-4}\,\mathrm{mbar}$ 的氧分压下达成了单相薄膜。发现沉积于 LMO 上的 DyBCO 薄膜的 $J_\mathrm{c}$ 值在 $50\,\mathrm{nm}$ 至 $450\,\mathrm{nm}$ 的厚度范围内与 LMO 厚度无关。LMO 上的 DyBCO 薄膜在 $77\,\mathrm{K}$ 零外加场下达到 $J_\mathrm{c}=0.83\,\mathrm{MA/cm^2}$。该值比直接生长在 homoepi-MgO 上的 DyBCO 薄膜高出至多 $30\,\%$。相较于 DyBCO on homoepi-MgO，LMO 较宽的生长参数范围以及 DyBCO on LMO 更高的 $J_\mathrm{c}$ 值，使该材料在基于 ISD-MgO 技术的涂层导体制造中具有吸引力。