Вышедшие номера
Распределение кислорода в структуре тонких пленок YBa2Cu3O7-delta после хранения в вакууме при 300 K
Работа выполнена по государственному заданию № 075-01304-23-00.
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
Поступила в редакцию: 17 апреля 2023 г.
В окончательной редакции: 17 апреля 2023 г.
Принята к печати: 11 мая 2023 г.
Выставление онлайн: 31 мая 2023 г.

Установлено, что хранение тонких эпитаксиальных пленок YBa2Cu3O7-delta в вакууме при 300 K в течение 24 h приводит к уменьшению в них содержания кислорода и изменениям в кристаллической структуре, коррелирующими с условиями синтеза пленок. Пленки YBa2Cu3O7-delta толщиной 150-200 nm с разными T(R=0) были получены импульсным лазерным осаждением со скоростной фильтрацией частиц эрозионного факела при температуре 720-740oC на подложках SrTiO3(100). Дополнительные максимумы на дифракционных пиках (005) пленок до и после их выдержки в вакууме свидетельствовали о наличии в пленках областей с разным содержанием кислорода, а изменение формы и углового положения дифракционных пиков на кривых качания - об изменении ориентации кристаллитов. После хранения в вакууме осажденных пленок с размером кристаллитов 2-10 nm дефицит кислорода delta увеличился от ~0.01 до ~0.6, а при размере кристаллитов 500-1000 nm - от ~0.25-0.35 до ~0.6. Сохранение сверхпроводящего перехода с остаточным сопротивлением на зависимости R(T) связали с потерей кислорода преимущественно на границах и в приграничных областях кристаллитов, так что сами кристаллиты сохраняли сверхпроводящие свойства, в то время как их границы диэлектризовались. На основе данных рентгеноструктурного анализа и резистивных измерений сделано заключение о потерях кислорода в пленках с нанокристаллами размером 2-10 nm через границы зерен, а в крупнокристаллических пленках - еще и через дефекты структуры. Ключевые слова: импульсное лазерное осаждение, рельеф поверхности, транспортные характеристики пленок, эволюция пленки, SrTiO3.
  1. N.E. Hussey. J. Phys.: Condens. Matter 20, 12, 123201 (2008)
  2. B. Dam, J. Rector, M.F. Chang, S. Kars, D.G. de Groot, R. Griessen. Appl. Phys. Lett. 65, 12, 1581 (1994)
  3. Pulsed Laser Deposition of Thin Films / Eds D.B. Chrisey G.K. Hubler. John Wiley \& Sons Inc. N.Y. (1994)
  4. C. Gerger, D. Anslemetti, J.G. Bednorz, J. Mannhart, D.G. Schlom. Nature 350, 279 (1991). https://doi.org/10.1038/350279a0
  5. B. Dam, J.H. Rector, J.M. Huijbregtse, R. Griessen. Physica C 305, 1-2, 1 (1998)
  6. J. Ye, K. Nakamura. Phys. Rev. B 48, 10, 7554 (1993)
  7. M. Reiner, T. Gigl, R. Jany, G. Hammerl, C. Hugenschmidt. Phys. Rev. B 97, 14, 144503 (2018)
  8. M. Reiner, T. Gigl, R. Jany, G. Hammerl, C. Hugenschmidt. Appl. Phys. Lett. 106, 111910 (2015)
  9. T. Ito, K. Takenaka, S. Uchida. Phys. Rev. Lett. 70, 25, 3995 (1993)
  10. B. Wuyts, V.V. Moshchalkov, Y. Bruynseraede. Phys. Rev. B 53, 14, 9418 (1996)
  11. M.M. Abdelhadi, J.A. Jung. Phys. Rev. B 68, 18, 184515 (2003)
  12. R. Arpaia, E. Andersson, E. Trabaldo, Th. Bauch, F. Lombardi. Phys. Rev. Mater. 2, 024804 (2018)
  13. А.И. Ильин, А.А. Иванов, В.К. Егоров. ФТТ 63, 9, 1211 (2022)
  14. 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)
  15. А.И. Ильин, А.А. Иванов. ФТТ 63, 9, 1209 (2021)
  16. А.И. Ильин, О.В. Трофимов, А.А. Иванов. ФТТ 62, 9, 1555 (2020)
  17. А.И. Ильин, А.А. Иванов, О.В. Трофимов, А.А. Фирсов, А.В. Никулов, А.В. Зотов. Микроэлектроника 48, 2, 147 (2019)
  18. V.L. Gurtovoi, A.I. Il'in, A.V. Nikulov, V.A. Tulin. Low Temper. Phys. 36, 10, 974 (2010)
  19. А.А. Бурлаков, В.Л. Гуртовой, А.И. Ильин, А.В. Никулов, В.А. Тулин. Письма в ЖЭТФ 99, 3, 190 (2014)
  20. 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)
  21. V.L.Gurtovoi, A.I. Il'in, A.V. Nikulov. Phys. Lett. A 384, 26, 126669 (2020)
  22. H.P. Klug, L.E. Alexander. X-Ray diffraction procedures. John Wiley \& Sons, N. Y. (1974). 966 p
  23. L.V. Azarov. X-Ray Diffraction. McGraw-Hill Book Company, N. Y. (1974). 664 p
  24. B. Bucher, P. Steiner, J. Karpinski, E. Kaldis, P. Wachter. Phys. Rev. Lett. 70, 13, 2012 (1993)
  25. Y. Koike, Y. Iwabuchi, S. Hosoya, N. Kobayashi, T. Fukase. Physica C 159, 1, 105 (1989)
  26. R.V. Vovk, G.Ya. Khadzhai, Z.F. Nazyrov, S.N. Kamchatnaya, A. Feher, O.V. Dobrovolskiy. J. Mater. Sci. 29, 6601 (2018)
  27. А.И. Ильин, Е.Е. Гликман, И.Ю. Борисенко, Н.Д. Захаров, В.В. Старков. Поверхность. Физика, химия, механика 94, 77 (1991)
  28. A.I. Il'in, A.V. Andreeva, B.N. Tolkunov. Mater. Sci. Forum. 207-209, 625 (1996)
  29. А.И. Ильин, А.В. Андреева. Физика металлов и металловедение 80, 2, 132 (1995)
  30. Ю.Н. Дроздов, С.А. Павлов, А.Е. Парафин. Письма в ЖТФ 24, 1, 55 (1998)

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.