高 Jc 超导 Bi2Sr2Ca1Cu2O8+{\delta} 薄膜的相纯度与表面形貌
超导电性
2023-06-27 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
其他凝聚态物理
应用物理
摘要
通过脉冲激光沉积（PLD）在（001）LaAlO3（LAO）单晶衬底上生长厚度小于 50 nm（<20 个晶胞）的 Bi2Sr2Ca1Cu2O8+d（Bi-2212）薄膜。对于在低于 700 {\deg}C 温度下原位退火的样品，获得了具有最优氧掺杂、临界温度 Tc0 高达 86 K、临界电流密度 Jc(60 K) 高于 1 MA/cm2 的相纯且平滑的 c 轴取向 Bi-2212 薄膜。在更高温度下，LAO 衬底上的 Bi-2212 薄膜部分分解为非超导杂相，而 MgO 和 SrTiO3 衬底上的薄膜稳定。与 YBa2Cu3O7 相比，Bi-2212 薄膜在磁场中金属-超导电阻相变的 Tc 展宽大得多。含有杂相的 Bi-2212 薄膜的 Tc0 磁场诱导抑制比相纯 Bi-2212 薄膜更强。研究了经过多次沉积与化学去除 Bi-2212 层步骤后 LAO 衬底晶体的退化。新的商用制备衬底提供具有最小表面粗糙度（3 nm）和强面外织构的 Bi-2212 薄膜。然而，在化学蚀刻后机械抛光的重复使用 LAO 衬底上获得了质量几乎相同的薄膜。
引用
@article{arxiv.2306.14481,
title = {Phase purity and surface morphology of high-Jc superconducting Bi2Sr2Ca1Cu2O8+{\delta} thin films},
author = {Sandra Keppert and Bernd Aichner and Rajdeep Adhikari and Bogdan Faina and Wolfgang Lang and Johannes D. Pedarnig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14481},
year = {2023}
}