磁控溅射单靶制备Nb3Sn薄膜的性质
应用物理
2020-11-24 v1 材料科学
超导电性
摘要
通过磁控溅射单一化学计量比 Nb3Sn 靶材，在蓝宝石与细晶 Nb 基底上制备了超导 Nb3Sn 薄膜。研究了在 800–1000 {\deg}C 温度下退火 24 h 的薄膜的结构、形貌与超导性质。考察了在 1000 {\deg}C 下退火 1、12 和 24 h 的时间效应。采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、原子力显微镜、能量色散 X 射线光谱与拉曼光谱对薄膜性质进行表征。利用四探针测量在低温下表征薄膜的直流超导性质。使用 7.4 GHz 蓝宝石加载 Nb 腔在 6–23 K 温度范围内测量薄膜的射频表面电阻。蓝宝石上原态 Nb3Sn 薄膜的超导临界温度为 17.21 K，在 800 {\deg}C 退火 24 h 后提升至 17.83 K。对于 1000 {\deg}C 退火的薄膜，表面 Sn 含量在退火 12 h 后降至约 11.3%，退火 24 h 后降至约 4.1%。薄膜的拉曼光谱证实了退火后的微观结构演变。Nb 上原态 Nb3Sn 薄膜的射频超导临界温度为 16.02 K，在 800 {\deg}C 退火 24 h 后升至 17.44 K。
引用
@article{arxiv.2007.07103,
title = {Properties of Nb3Sn films fabricated by magnetron sputtering from a single target},
author = {Md. Nizam Sayeed and Uttar Pudasaini and Charles E. Reece and Grigory V. Eremeev and Hani E. Elsayed-Ali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07103},
year = {2020}
}