【摘 要】
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利用混合物理化学气相沉积法在6H-SiC(001)衬底上制备干净的MgB2超导超薄膜.在本底气体压强、载气氢气流量等条件一定的情况下,改变B2H6流量及沉积时间,制备得到不同厚度的系
【机 构】
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北京大学物理学院应用超导研究中心人工微结构与介观物理国家重点实验室,
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利用混合物理化学气相沉积法在6H-SiC(001)衬底上制备干净的MgB2超导超薄膜.在本底气体压强、载气氢气流量等条件一定的情况下,改变B2H6流量及沉积时间,制备得到不同厚度的系列MgB2超薄膜样品,并研究了超导转变温度Tc、剩余电阻率ρ(42K)、上临界磁场Hc2等与膜厚的关系.该系列超薄膜沿c轴外延生长,随膜厚度的变小,Tc(0)降低,ρ(42K)升高.膜在衬底上的生长遵循Volmer-Weber岛状生长模式.对于厚度为7.5nm的MgB2超薄膜,Tc(0)=32.8K,ρ(42K)=118μΩcm,是迄今为止所观测到的厚度为7.5nm的MgB2超薄膜最高的Tc值;对于厚度为10nm的MgB2膜,Tc(0)=35.5K,ρ(42K)=17.7μΩcm,上临界磁场μ0Hc2估算为12T左右,零磁场、4K时的临界电流密度Jc=1.0×107A/cm2,是迄今为止10nm厚MgB2超薄膜的最高Jc值,且其表面连接性良好,均方根粗糙度为0.731nm.这预示MgB2超薄膜在超导纳米器件上具有广阔的应用前景.
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