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.