衬底介导的铌氮化制备超导 Nb2N 薄膜及其相滑移研究
超导电性
2019-06-21 v1
摘要
本文报道一种新颖的氮化技术，可将铌转化为六方 Nb2N，其在 1K 以下呈现超导性。该氮化是通过在高真空下对生长在 Si3N4/Si (100) 衬底上的 Nb 薄膜进行高温退火实现的。结构表征表明形成了以 Nb2N 相为主的结构，而形貌显示薄膜具有颗粒状特征。温度依赖的电阻测量揭示了一个宽泛的金属-超导转变，具有两个不同的转变区域。靠近正常态的区域随薄膜厚度强烈变化，而靠近超导态的第二区域几乎不变但表现出电阻拖尾。电流-电压特性也显示出宽泛的转变，其中嵌有由相滑移线引起的中间电阻态。电流方向上的转变宽度和电阻台阶的数量依赖于薄膜厚度，且二者均随厚度减小而增加。转变宽度的展宽由邻近耦合超导纳米颗粒中超导性的逐步建立来解释，而有限尺寸效应和量子涨落可能导致电阻拖尾。最后，通过与 Nb 对照样品比较，我们强调 Nb2N 提供了非常规超导性，在基于相滑移的器件应用方面具有前景。
引用
@article{arxiv.1906.08692,
title = {Substrate mediated nitridation of niobium into superconducting Nb2N thin films for phase slip study},
author = {Bikash Gajar and Sachin Yadav and Deepika Sawle and Kamlesh K. Maurya and Anurag Gupta and R. P. Aloysius and Sangeeta Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08692},
year = {2019}
}