原子级平整表面超导无限层镍酸盐薄膜的原位制备

自发现以来，无限层镍酸盐一直被视为深入理解高温超导（HTSC）的一个引人注目的体系。然而，超导样品的合成已被证明具有挑战性。在此，我们开发了一种使用原子氢作为还原剂的超高真空（UHV）原位还原方法，并将其应用于镧镍酸盐体系。我们系统地探索了还原参数，包括还原温度（${\mathrm{\textit{T}_{R}}}$）和氢气压力（${\mathrm{\textit{P}_{H}}}$）。我们发现，当还原时间设定为30分钟时，实现超导转变的还原窗口相当宽，${\mathrm{\textit{T}_{R}}}$范围接近80$^\circ$C，${\mathrm{\textit{P}_{H}}}$范围达3个数量级。并且，如果${\mathrm{\textit{T}_{R}}}$和还原时间都固定，存在一个实现最高${\mathrm{\textit{T}_{c}}}$的最佳${\mathrm{\textit{P}_{H}}}$。更突出的是，通过原子力显微镜和扫描透射电子显微镜证实，在原位还原过程中可以保持原子级平整的表面，这为表面敏感实验提供了优于非原位CaH$_2$方法的优势。