Вышедшие номера
Структура, морфология, транспорт и механизм потери кислорода в тонких пленках YBa2Cu3O7-delta, полученных импульсным лазерным напылением со скоростной фильтрацией эрозионного факела
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , State Assignment Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, RAS, 075-00706-22-00
Ильин А.И. 1, Иванов А.А. 2, Егоров В.К. 1
1Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук, Черноголовка, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: alivil2017@yandex.ru, andrej.ivanov@gmail.com, egorov-iptm@mail.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 29 апреля 2022 г.
Принята к печати: 12 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 21 июня 2022 г.

Экспериментально обнаружили по рентгеноструктурным и транспортным характеристикам и морфологии в СЭМ, перестройку структуры пленок YBa2Cu3O7-delta толщиной 100-200 nm при импульсном лазерном напылении с частотой 4-33 Hz скоростной фильтрации эрозионного факела от времени осаждения, скорости отфильтрованных частиц на подложки SrTiO3(100) при 730-750oC. Пленки или их часть, прилегающая к подложке, после осаждения имели в составе структуры кристаллы размером 3-10 nm, допированные кислородом, как и мишень с delta=0.08. При продолжительности осаждения от 10 до 60 min на поверхности пленок происходил рост правильных пирамид с треугольными и четырехугольными основаниями размером от 20 до 500 nm в основании и спиральных с многоугольными основаниями. Максимальная потеря кислорода до delta=0.35 и снижение температуры окончания сверхпроводящего перехода T(R=0) до 77.4 K совпадало по времени напыления с появлением на поверхности спиральных пирамид высотой до 100 nm. Установленные факты предполагают механизм обеднения верхних слоев тонких пленок YBa2Cu3O7-delta кислородом через образование и рост на их поверхности пирамид с кислородным дефицитом. Допирование кислородом и нанокристаллов, и правильных пирамид размером от 20-300 nm в пределах delta=0.08-0.15 обеспечивало T(R=0)=84-87 K при ширине сверхпроводящего перехода Delta T=2.5-3.5 K. Ключевые слова: импульсное лазерное осаждение, рельеф поверхности, транспортные характеристики пленок, эволюция пленки, SrTiO3.
  1. B. Dam, J. Rector, M.F. Chang, S. Kars, D.G. de Groot, R. Griessen. Appl. Phys. Lett. 65, 12, 1581 (1994)
  2. Pulsed Laser Deposition of Thin Films / Eds D.B. Chrisey G.K. Hubler. John Wiley \& Sons Inc. N.Y. (1994)
  3. C. Gerger, D. Anslemetti, J.G. Bednorz, J. Mannhart, D.G. Schlom. Nature 350, 279 (1991). https://doi.org/10.1038/350279a0
  4. B. Dam, J.H. Rector, J.M. Huijbregtse, R. Griessen. Physica C 305, 1--2, 1 (1998)
  5. R. Arpaia, D. Golubev, R. Baghdadi, R. Ciancio, G. Drazic, P. Orgiani, D. Montemurro, T. Bauch, F. Lombardi. Phys. Rev. B 96, 6, 064525 (2017)
  6. A.I. Il'in, A.A. Ivanov, O.V. Trofimov, A.A. Firsov, A.V. Nikulov, A.V. Zotov. Russ. Microelectron. 48, 2, 119 (2019)
  7. J. Ye, K. Nakamura. Phys. Rev. B 48, 10, 7554 (1993)
  8. N.E. Hussey. J. Phys.: Condens. Matter 20, 12, 123201 (2008)
  9. T. Ito, K. Takenaka, S. Uchida, Phys. Rev. Lett. 70, 25, 3995 (1993)
  10. А.И. Ильин, А.А. Иванов. ФТТ 63, 9, 1209 (2021)
  11. M. Reiner, T. Gigl, R. Jany, G. Hammerl, C. Hugenschmidt. Phys. Rev. B 97, 14, 144503 (2018)
  12. А.И. Ильин, О.В. Трофимов, А.А. Иванов. ФТТ 62, 9, 1555 (2020)
  13. V.L. Gurtovoi, A.I. Ilin, A.V. Nikulov. Phys. Lett. A 384, 26, 126669 (2020)
  14. А.А. Бурлаков, В.Л. Гуртовой, А.И. Ильин, А.В. Никулов, В.А. Тулин. Письма в ЖЭТФ 99, 3, 190 (2014)
  15. A.A. Burlakov, A.V. Chernykh, V.L. Gurtovoi, A.I. Il'in, G.M. Mikhailov, A.V. Nikulov, V.A. Tulin. Phys. Lett. A 381, 30, 2432 (2017)
  16. V.L. Gurtovoi, A.I. Il'in, A.V. Nikulov, V.A. Tulin. Low Temper. Phys. 36, 10, 974 (2010)
  17. R. Arpaia, D. Golubev, R. Baghdadi, R. Ciancio, G. Drazic, P. Orgiani, D. Montemurro, T. Bauch, F. Lombardi. Phys. Rev. B 96, 6, 064525 (2017)
  18. H.P. Klug, L.E. Alexander. X-Ray diffraction procedures. John Wiley \& Sons, N.Y. (1974). 966 p
  19. L.V. Azarov. X-Ray Diffraction. McGraw-Hill Book Company, N.Y. (1974). 664 p
  20. А.И. Ильин, В.С. Крапошин. Поверхность. Физика, химия, механика 6, 5 (1985)
  21. А.И. Ильин, Е.Е. Гликман, И.Ю. Борисенко, Н.Д. Захаров, В.В. Старков. Поверхность. Физика, химия, механика 94, 77 (1991)
  22. A.I. Il'in, A.V. Andreeva, B.N. Tolkunov. Mater. Sci. Forum. 207--209, 625 (1996)
  23. А.И. Ильин, А.В. Андреева. Физика металлов и металловедение 80, 2, 132 (1995)
  24. C.B. Eom, J.Z. Sun, B.M. Lairson, S.K. Streiffer, A.F. Marshall, K. Yamamoto, S.M. Anlage, J.C. Bravman, T.H. Geballe, S.S. Laderman, R.C. Taber, R.D. Jacowitz. Physica C 171, 3--4, 354 (1990)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.