Electrodeposition as a new route to synthesize superconducting FeSe
在含有FeCl_{2}、\cdot 4、H_{2} O、SeO_{2}和Na_{2}、SO_{4}的电解液中,采用电化学沉积法成功地制备了FeSe薄膜.通过控制合成电压和pH值来控制Fe和Se的组成比。采用电化学沉积法,在-0.9V和pH = 2.1的条件下制备了Fe:Se = 1:1的FeSe薄膜。该样品具有高度结晶的四晶FeSe结构,并在8.1 K下表现出超导转变,与通过其他方法合成的FeSe相当。
2012-05-29 cond-mat.supr-con
Fabrication of tetragonal FeSe - FeS alloy films with high sulfur contents by alternate deposition
本文报道了用脉冲激光沉积法合成四元$\mathrm{FeS}_x\mathrm{Se}_{1-x}$薄膜($x \leq 0.78$)。采用在MgO(001)衬底上添加FeSe缓冲层的交替沉积技术,用四角FeSe和六角FeS靶制备了四角FeSe合金薄膜。整体膜组成由FeS / FeSe层的厚度比控制。膜的面外晶格参数遵循Vegard定律,表明通过互扩散均匀合金化。硫在$\mathrm{FeS}_x\mathrm{Se}_{1-x}$薄膜中的固溶度达到$x = 0.78$,远大于本体中的$x \approx 0.40$,这是由四方相的不稳定性决定的。
2017-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interface control by homoepitaxial growth in pulsed laser deposited iron chalcogenide thin ilms
利用脉冲激光沉积(PLD)技术生长铁硫族化合物薄膜在化学计量比、织构、衬底/薄膜界面性质和超导性质的同时控制方面仍然是一个微妙的问题。组分的高挥发性将最佳沉积温度急剧限制在狭窄的窗口内,并且主要挑战基于真空的方法的再现性。在这项工作中,我们证明了有益的半导体FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$种子层的后续同质外延生长超导FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$薄膜在MgO衬底上。MgO是用于超导薄膜应用的最有利的衬底之一,但是在MgO上的铁硫属化物薄膜的受控生长尚未被优化并且是最少被理解的。MgO和FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$的晶格常数之间约11%的大失配导致具有混合织构的薄膜,这阻止了对FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$的结构和电性能之间的相关性的进一步精确调查。在这里,我们提出了一种有效的方法来显着提高超导FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$薄膜的外延生长具有可重复的高临界温度($\geq$ 17 K)在降低的沉积温度(200 °C - 320 °C)在MgO上使用PLD。这提供了各种应用的广泛范围。
2015-12-08 cond-mat.supr-con
Tuning stoichiometry and its impact on superconductivity of monolayer and multilayer FeSe on SrTiO3
单层FeSe SrTiO 3上的合成,大大增强了超导电性相比,散装FeSe,仍然是困难的。正如世界各地不同小组所报道的那样,总是需要在一定温度窗口内进行长时间退火以实现超导样品,但退火诱导超导性的机制尚未阐明。我们生长FeSe薄膜SrTiO 3的分子束外延和调整化学计量比通过沉积额外的少量的Fe原子。单层膜成为超导铁沉积后,没有任何退火,并表现出类似的超导转变温度的退火膜在运输测量。我们还证明了在5-unit-cell薄膜上,FeSe多层膜可以在具有Fe空位的非超导$\sqrt{5} \times \sqrt{5}$相和超导$1 \times 1$相之间可逆地调谐。我们的研究结果表明,传统的退火工艺在本质上消除了铁空位和额外的铁沉积作为一个更有效的方式来实现超导电性。这一工作突出了化学计量在FeSe薄膜超导性中的重要性,并为制备超导样品提供了一条简便的途径。
2020-02-15 cond-mat.supr-con
Phase Diagram of FeSe Deposited by Electrochemical Technique with Different Temperature and Voltage
采用电化学沉积技术,通过提高溶液温度,在5分钟内成功地合成了高质量的晶态FeSe。研究了外加电压、合成时间和pH值对FeSe合成的影响。将获得的样品总结为在每个温度和施加电压下的相图。发现制备高质量结晶样品的最佳合成温度为70°C。
2017-04-12 cond-mat.supr-con
Synthesis, Crystal Growth and Epitaxial Layer Deposition of FeSe0.88 Superconductor and Other Poison Materials by Use of High Gas Pressure Trap System
制备了多晶、单晶和薄膜形式的FeSe样品并进行了表征。合成的材料已在0.45GPa的5 N纯度氩气的压力下使用高气压阱系统(HGPTS)进行热等静压。薄膜已经通过使用DC溅射的混合过程从各种类型的靶制备并且使用HGPTS处理。所使用的HGPTS确保了用于材料合成或晶体生长的活性体积与惰性气体介质的完全分离。所得FeSe 0.88样品的Tc在8 ~ 12 K之间。采用SEM、EDX、XRD、磁化率和电阻率等测试手段对样品进行了表征。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical factor for epitaxial growth of cobalt-doped BaFe2As2 films by pulsed laser deposition
采用四种不同波长的脉冲激光沉积法在(La,Sr)(Al,Ta)O3单晶衬底上异质外延生长了掺钴BaFe 2As 2薄膜,并研究了激发波长和脉冲能量对薄膜生长的影响。利用X射线衍射摇摆曲线的倾斜角和扭曲角,定量分析了各薄膜的结晶度。我们发现最佳沉积速率与激光波长无关,且可以通过脉冲能量进行调节。在最佳脉冲能量下生长的高质量膜(即,最佳沉积速率)表现出高于1 MA/cm 2的高临界电流密度,而与激光波长无关。
2014-05-02 cond-mat.supr-con
Superconducting MgB2 thin films by pulsed laser deposition
研究了在非原位和原位工艺条件下脉冲激光沉积法生长MgB 2薄膜的性能。对于非原位过程,PLD生长的硼膜在900 ℃下退火,过量Mg。对于原位过程中,不同的方法,涉及烧蚀从化学计量的目标在不同的生长条件下,以及多层沉积涉及插入镁层进行了检查和分析。非原位处理的薄膜的磁性测量显示TC为~39 K,而当前最好的原位薄膜显示磁化率转变为~ 22 K。
2001-03-26 cond-mat.supr-con
Superconducting MgB2 Thin Films with Tc of about 39K Grown by Pulsed Laser Deposition
采用非原位工艺在Al 2 O3(0001)衬底上制备了MgB 2超导薄膜。硼薄膜的沉积通过脉冲激光沉积,然后通过后退火工艺。沉积的MgB 2薄膜的电阻测量显示约39 K的Tc,而扫描电子显微镜和X-射线衍射分析表明,薄膜由结晶良好的晶粒具有高度c轴取向的结构。
2001-04-28 cond-mat.supr-con
Multi transitions in MgB2 films prepared by pulsed laser deposition
我们已经在退火后的过程中生长的MgB2薄膜。采用脉冲激光沉积技术在Al2O3(0001)衬底上共沉积Mg和MgB2,制备了前驱体。采用非原位退火工艺制备了MgB2超导薄膜,研究了不同退火温度和退火时间对MgB2超导薄膜性能的影响。在磁性测量中,我们发现几乎所有的样品都有一个以上的转变,并且电阻的温度依赖性证实了这一现象。我们证明这不是缺镁的结果。研究了MgB_2薄膜在强磁场作用下的输运性质。
2004-12-31 cond-mat.supr-con
Chemical composition control at the substrate interface as the key for FeSe thin film growth
FeSe二元化合物的强大魅力需要可靠的工程协议和更有效的方法来诱导FeSe薄膜的超导性。我们的研究解决了在脉冲激光沉积,决定FeSe薄膜生长的特点,并侧重于膜/衬底界面,畴匹配外延生长的趋势,但也有化学异质性的缺点。我们建议,均匀化的基板表面改善了控制的化学计量比,纹理,和nanostrain的方式,有利于超导性,即使是在passive FeSe薄膜。FeSe/Fe/MgO中的受控界面证明了原理的证明。
2020-12-15 cond-mat.supr-con
Epitaxial LaFeAsOF thin films grown by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法在(001)取向的LaAlO 3衬底上成功地制备了超导和外延生长的LaFeAsOF薄膜。所制备的薄膜具有单一的面内取向,外延关系为(001)[100]平行于(001)[100],半高宽为1 °。此外,超导转变温度的电阻测量显示具有6.8的高剩余电阻比的Tc 90为25 K。所采用的制备技术,即室温下标准薄膜脉冲激光沉积结合后续的后退火工艺,适合于制备高质量的LaFeAsO 1-xFx薄膜。对于垂直于c轴施加的磁场,评估了76.2 T的高上临界场,并且假设单带超导性,计算出各向异性为3.3。
2009-09-21 cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity in FeSe films under tensile strain
研究了张应变对FeSe薄膜超导电性的影响。通过使用脉冲激光沉积技术在MgO、SrTiO $_3$和LaAlO $_3$衬底上生长50 nm、100 nm和200 nm的FeSe膜。X射线衍射分析表明,在我们所有的FeSe薄膜中,四方晶相占主导地位。MgO和SrTiO $_3$上的50 nm FeSe薄膜处于拉伸应变下,而LaAlO $_3$上的50 nm FeSe薄膜和其它厚FeSe薄膜处于未应变下。在T $_{onset}$ $\approx$ 8 K的无应变FeSe薄膜中观察到超导转变,这接近于体值。然而,没有迹象表明超导性已被观察到在FeSe薄膜拉伸应变下下降到5 K。有证据表明,张应变抑制FeSe薄膜的超导电性。
2009-06-02 cond-mat.supr-con
Superconducting thin films of MgB2 on (001)-Si by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积方法,在Si基片上制备了超导薄膜。在室温下沉积膜,并在600 ℃下进行后退火。零电阻转变温度为12 K,起始转变温度为27 K。通过优化沉积室中Ar气的背景压力,特别注意避免激光等离子体和沉积膜中Mg的氧化。为此,来自等离子体的可见光范围内的光发射被用作指示剂。防止Mg氧化是获得超导薄膜的关键。
2001-03-08 cond-mat.supr-con
In-situ Magnesium Diboride Superconducting Thin Films grown by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积法在氧化镁和蓝宝石衬底上制备了MgB 2超导薄膜。在450 ℃、氩气缓冲压力约10-2毫巴下用富镁靶生长的样品是超导的,其转变温度约为25 K。在超高真空条件下从MgB 2烧结颗粒靶沉积的膜显示出差的金属或弱的半导体行为,并且它们仅在Mg蒸气气氛中的异位退火后才变得超导。到目前为止,这两种方法得到的薄膜的超导性能没有差异。
2001-03-28 cond-mat.supr-con
Ubiquitous stripe phase and enhanced electron pairing in interfacial high-Tc superconductor FeSe/BaTiO$_3$
在SrTiO $_3$上生长的单层FeSe为高温超导提供了一个新的平台。最近的研究表明,条纹不稳定性的重要性,在FeSe/SrTiO 3的超导电性增强。然而,它仍然是在辩论中,这样的条纹相是否是无处不在的界面超导性绑定。本文报道了在BaTiO $_3$(001)衬底上分子束外延生长FeSe薄膜的低温扫描隧道显微镜研究。我们发现在FeSe/BaTiO $_3$中条纹相更为突出。长程条纹存在于双层和三层FeSe膜在4 K,甚至持续到77 K的双层FeSe的情况下,与碱金属沉积后的超导间隙扩大。结果表明,界面超导电性与条纹相有密切的关系。
2022-07-06 cond-mat.supr-con
Fabrication of FeSe1-x superconducting films with bulk properties
我们用脉冲激光沉积技术在Al_2O_3(0001)、SrTiO_3(100)、MgO(100)和LaAlO_3(100)衬底上制备了高质量的FeSe_(1-x)超导薄膜,其体相Tc为11-12 K。所有薄膜均在610 ℃的高温衬底下生长,且均沿(101)方向择优取向,后者是制备高Tc FeSe 1-x超导薄膜的关键。根据能量色散光谱数据,Fe:Se组成比为1:0.90 ± 0.02。当临界磁场[Hc 2(0)]为56 T时,在SrTiO 3衬底上生长的FeSe 1-x薄膜质量最好。
2010-05-03 cond-mat.supr-con
Fabrication of oxide/FeSe multilayer films using the PLD technique
The University of Tokyo(东京大学)
该研究利用PLD技术制备FeSe基氧化物异质结构,发现顶部氧化物与FeSe的界面相互作用可诱导超导,为铁基超导体的界面超导研究提供了新平台。
2026-08-06 cond-mat.supr-con
Epitaxial growth and anisotropy of La(O,F)FeAs thin films deposited by Pulsed Laser Deposition
采用化学计量比的LaFeAsO 1-xFx多晶靶材,在(001)取向的LaAlO 3和MgO衬底上成功地制备了LaFeAsO 1-xFx薄膜。室温沉积和后退火的薄膜产量几乎相纯膜具有明显的c轴织构和强双轴面内取向。输运测量表明,金属电阻和超导电性的开始在11 K。通过电阻测量确定Hc 2(T),并且对于B,在3.6 K下产生3 T的Hc 2值||C和6 T在6.4 K时,B|| AB.
2008-08-14 cond-mat.supr-con
Si doping on MgB2 thin films by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了一系列MgB 2薄膜,其中Si的掺杂量为18wt%。Si被引入PLD MgB 2薄膜通过化学计量的MgB 2目标和Si目标的顺序烧蚀。在250 ℃下沉积掺杂膜,并在685 ℃下原位退火1分钟。高达~ 11wt%的Si掺杂水平,膜的超导转变温度(Tc)与未掺杂的对照膜相比没有显著变化。当Si掺杂量为3.5wt%时,薄膜在5 K时的磁临界电流密度(Jc)比对照薄膜提高了50%。此外,Si掺杂的MgB 2薄膜(Hirr)在低温下的不可逆场高于未掺杂的薄膜。
2003-11-06 cond-mat.supr-con
Observation of large anisotropy in c-axis oriented thin films of MgB$_{2}$ prepared by an in situ pulsed laser deposition process
采用脉冲激光沉积法原位生长MgB $_{2}$薄膜,并对Mg和B多层膜的生长和退火过程进行了研究,结果表明,MgB薄膜在上临界场(H $_{C2}$)处存在较大的各向异性.电阻率作为温度和磁场的函数的测量产生H $_{C2}$的估计零温度值在100至130 T和约10 T的范围内,对于ab平面和沿c轴的场,分别取决于为转变温度选择的标准。相应的各向异性参数因此在9至13的范围内。在ab平面上的估计相干长度约为50 μ m,而在c方向上的相干长度要小得多(\approx 5 μ m)。在正常状态下没有观察到明显的磁电阻。
2001-10-25 cond-mat.supr-con
Superconducting Properties and Phase Diagram of Indirectly Electron-Doped (Sr1-xLax)Fe2As2 Epitaxial Films Grown by Pulsed Laser Deposition
通过外延薄膜生长形成非平衡相(Sr_(1-x)Lax)Fe_2As_2。由此产生的薄膜出现超导性以及抑制与磁性和结构相变相关的电阻率异常。最大临界温度为20.8 K,与直接电子掺杂的Sr(Fe 1-xCox)2As 2的临界温度基本相同。其电子相图与Sr(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2的电子相图非常相似,表明电子掺杂位置的不同并不影响122型SrFe_2As_2的超导性能。
2013-02-02 cond-mat.supr-con
Properties of the electron-doped infinite-layer superconductor Sr$_{1-x}$La$_{x}$CuO$_{2}$ epitaxially grown by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法生长了电子掺杂的无限层铜氧化物超导体$_{1-x}$ CuO $_2$(SLCO)和掺杂的$x \approx 0.15$.(001)取向的KTaO $_3$和SrTiO $_3$单晶用作衬底。在SrTiO $_3$的情况下,在SLCO之前沉积BaTiO $_3$薄膜,用作向SLCO膜提供拉伸应变的缓冲层。为了诱导超导性,在还原条件下对所生长的膜进行退火,这将在下文中详细描述。通过反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线衍射、卢瑟福背散射光谱和温度低至$T = 4.2\,$ K的电输运测量对薄膜进行了表征。我们详细讨论了不同的工艺参数对最终薄膜性能的影响。
2011-12-20 cond-mat.supr-con
In-situ fabrication of cobalt-doped SrFe2As2 thin films by using pulsed laser deposition with excimer laser
铁基层状超导体具有极高的超导转变温度和上临界场,尽管是铁磁材料基础,但它为超导电子学开辟了前景。然而,由于难以制造高质量的薄膜,超导电子学的成功受到限制。报道了用波长为248 nm的KrF准分子激光器和富砷(As)相靶原位脉冲激光沉积技术生长高质量c轴取向的Co掺杂SrFe_2As_2体超导电性薄膜。的温度和磁场的依赖性的磁化强度显示强抗磁性和运输临界电流密度具有优越的Jc-H性能的报告。这些结果为铁基超导体的实际应用提供了必要的信息。
2009-07-24 cond-mat.supr-con
Study on Superconducting Properties of Heavy-Fermion CeIrIn5 Thin Films grown via Pulsed Laser Deposition
本文报道了用脉冲激光沉积技术在MgF2(001)衬底上生长CeIrIn 5薄膜的研究。X射线衍射分析表明,薄膜主要是a轴取向(TF1)或a轴和c轴取向的组合(TF2)。近藤相干温度(Tcoh)和超导性(Tc)的特征被清楚地观察到,其中Tc的起始值分别为0.58和0.52 K,Tcoh = 41 K和37 K。薄膜和体CeIrIn 5单晶的上临界场(Hc 2)的温度依赖性揭示了标度行为,表明非常规超导性的性质在薄膜中没有改变。CeIrIn 5薄膜的成功合成有望为在大块晶体样品中难以探索的新型量子相开辟新的途径。
2022-05-10 cond-mat.supr-con
Structural and electrical properties of c-axis oriented Y1-xCaxBa2(Cu1-yZny)3O7-delta thin films grown by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积(PLD)技术在SrTiO 3(100)基片上生长了Ca和Zn取代的Y1-xCaxBa 2(Cu 1-yZny)O 7-delta(x = 0,0.05和y = 0,0.02,0.04,0.05)薄膜。通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和面内电阻率(rhoab(T))测量研究了各种生长参数对薄膜质量的影响。沉积温度和氧分压分别逐渐增加到820 ℃和1.20毫巴。在这些条件下生长的薄膜表现出良好的c轴取向(主要由晶粒尺寸限制)和外推的剩余电阻率,rho(0),在零温度下的低值。平面空穴含量,p,确定从室温热电势,S[290 K],测量和氧退火的影响进行了研究。发现完全氧化的样品过掺杂,p约为0.195。超导转变温度Tc(p)和rho(T,p)随Zn含量的变化表现出预期的系统性变化。
2003-12-22 cond-mat.supr-con
Comparative study of in situ and ex situ MgB2 films deposited by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积(PLD)技术,分别采用原位和非原位退火工艺制备了两种类型的MgB 2薄膜。发现两种薄膜的性质有很大差异,非原位MgB_2薄膜的Tc为38.1K,而原位薄膜的Tc降低到34.5K。在40 K时,原位膜的电阻率比非原位膜的电阻率大6倍。原位膜和非原位膜的剩余电阻率比(RRR)分别为1.1和2.1。原位薄膜的Jc-H曲线显示出比非原位薄膜弱得多的场依赖性,这归因于原位薄膜中较强的磁通钉扎。小晶粒特征和高氧水平可能是关键的显着改善Jc在原位退火的MgB 2薄膜。
2003-11-25 cond-mat.supr-con
Crystal orientation and thickness dependence of superconductivity on tetragonal FeSe1-x thin films
最近在简单的四元FeSe结构中发现了超导电性。最近的研究表明,FeSe是非常规的,超导配对状态的对称性仍在争论中。为了解决这些问题,需要清洁的单晶和薄膜。本文报道了用脉冲激光沉积(PLD)技术在不同衬底上制备β相FeSe 1-x超导薄膜。非常有趣的是,这些薄膜中的晶体取向和超导性对生长温度敏感。在320 ℃时,薄膜最好沿c轴生长,但超导性的开始取决于薄膜厚度。在500 ℃时,薄膜沿(101)方向生长,几乎没有厚度依赖性。这些结果表明,先前发现的低温结构变形对这种材料的超导性至关重要。
2009-04-12 cond-mat.supr-con
Synthesis of Heavy Fermion CeCoIn5 Thin Film via Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Al_2 O_3(000 l)衬底上生长了CeCoIn_5(Co_(115))薄膜。薄膜主要沿c轴方向生长,含有CeIn 3和In相关合金。岩盐型晶粒成核,其中混合有过量铟的Co 115晶粒均匀地分布在衬底上。薄膜的电阻率在47 K附近显示出近藤相干峰,在1.8 K处显示出零电阻超导态,这在PLD生长的Co 115薄膜中是首次观察到的。对薄膜的Rietveld精修表明,c/a比(四方性)从单晶的1.6374抑制到1.6312,这与超导转变温度与四方性之间的线性关系相一致。良好的一致性表明,PLD可以提供一种替代途径来调整临界自旋涨落的2D特征,以了解Co 115的超导配对机制。
2022-05-10 cond-mat.supr-con
Properties of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ films grown by pulsed laser deposition on CeO$_2$-buffered sapphire
本文研究了用脉冲激光沉积法在r切蓝宝石衬底上生长$_2$ $_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)薄膜。为了改善衬底和薄膜之间的晶格参数的匹配,我们使用CeO $_{2}$缓冲层,再结晶之前的YBCO的沉积。首先使用原子力显微镜(AFM)和X射线衍射确定缓冲层的最佳再结晶厚度和温度。接下来,我们使用原子力显微镜来检查薄膜厚度上的YBCO薄膜的粗糙度的依赖性,我们研究的均匀性的磁通渗透到薄膜的磁光成像。我们发现这些薄膜的超导临界温度和临界电流密度与生长在匹配衬底上的YBCO薄膜非常相似。看来,YBCO薄膜的微结构的影响,在缓冲层中的结构缺陷,以及在氧不足的变化,这导致在高的临界电流密度值适用于应用。
2020-11-17 cond-mat.supr-con
Transport properties of c-oriented MgB2 thin films grown by Pulsed Laser Deposition
MgB_2的电子各向异性是由其层状晶体结构引起的,目前还不完全清楚。高质量的c取向膜提供了研究这种性质的机会。采用脉冲激光烧蚀法和Mg气氛中的非原位退火法制备了MgB2薄膜。这两种方法的起始目标不同:一种情况下是化学计量的MgB2,另一种情况下是硼。本文中提出的两种薄膜生长通过这两种技术在MgO衬底上,都是c取向的,他们目前的TC值分别为31.5和37.4 K。上临界场测量,高达9 T,与磁场在垂直和平行方向上的膜表面证明各向异性比分别为1.8和1.4。在本文中,我们将讨论这一显着的和令人惊讶的差异也与文献数据进行比较。
2001-09-26 cond-mat.supr-con
Growth of c-oriented MgB2 thin films by Pulsed Laser Deposition: structural characterization and electronic anisotropy
采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了MgB 2薄膜,并在Mg气氛中进行了非原位退火。薄膜的临界温度可达36 K,在Al_2O_3(r-cut)和MgO(100)基片上均表现出c取向。同步辐射分析也给出了一些平面织构的迹象。薄膜具有很细的晶粒尺寸(基面1200埃,c轴100埃),但一般的电阻率行为和不可逆区的显着扩展证实晶界不是超电流的障碍。与磁场垂直和平行于膜表面的上临界场测量证明了场各向异性比为1.8。的HC 2值是相当高的,相对于散装的,即当字段位于基面,和两个磁场取向的场-温度相图建议的可能性,强烈增强钉扎区域通过纹理。
2001-07-02 cond-mat.supr-con
Thin film growth by pulsed laser deposition and properties of 122-type iron-based superconductor AE(Fe1--xCox)2As2 (AE = alkaline earth)
本文报道了用掺钕钇铝石榴石激光器作激发源,用脉冲激光沉积法生长122型铁磷属元素化物超导体AE(Fe_(1-x)Cox)_2As_2(AE = Ca,Sr,Ba,AEFe_2As_2:Co)薄膜的综合结果。制备SrFe_2As_2:Co和BaFe_2As_2:Co相的最关键参数是衬底温度(Ts)。在任何Ts下都难以制备高纯度的CaFe 2As 2:Co相薄膜。对于BaFe_2As_2:Co外延薄膜,将Ts控制在800-850 °C,生长速率控制在2.8-3.3 μ m/s,可以得到结晶度好、表面平整、临界电流密度大于1 MA/cm ~ 2的高质量薄膜,薄膜厚度为100 - 500 nm。Ba(Fe 1-xCox)2As 2外延薄膜的掺杂浓度x进行了优化,在标称x = 0.075时,外延薄膜的最高临界温度为25.5 K.
2012-05-18 cond-mat.supr-con
Unabridged phase diagram for single-phased FeSexTe1-x thin films
一个完整的相图及其相应的物理性质是理解铁基超导机制的必要前提。对于结构上最简单的11(FeSeTe)系统,早期的尝试使用体样品已经无法做到这一点,由于制造困难。在这里,薄的FeSexTe 1-x薄膜的Se含量覆盖整个范围内,通过使用脉冲激光沉积方法制备。晶体结构分析表明,所有薄膜在室温下均保持四方晶系结构。值得注意的是,最高的超导转变温度(TC = 20 K)发生在新发现的域,0.6 - 0.8。全硒掺杂范围的单相超导圆顶是铁硫系超导体中的第一个。我们的研究结果为探索新的物理学和优化超导体提供了一条新的途径。
2014-12-02 cond-mat.supr-con
In situ annealing of superconducting MgB2 films prepared by pulsed laser deposition
研究了脉冲激光沉积MgB 2薄膜的原位退火条件。在120毫托Ar气氛中,在250 ℃下从化学计量的MgB 2靶沉积前体膜。然后将膜在450 ℃至800 ℃的温度下原位退火,退火时间为1分钟至10分钟。我们发现,超导性能在一个关键的方式取决于退火条件:温度,加热速率和时间。在Tanneal=680-690 ℃,tanneal=1 min,升温速率为38 ℃/min的条件下,得到了厚度约为600 nm的薄膜,其Tc起始温度为28 K,转变宽度约为10 K。薄膜的磁矩的磁滞回线表明,在高场弱场依赖性。薄膜的磁光成像显示出相当均匀的磁通量穿透,表明结构均匀性。未退火的薄膜没有表现出超导性。
2003-10-31 cond-mat.supr-con
Growth methods of c-axis oriented MgB2 thin films by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积方法在MgO和Al 2 O 3衬底上制备了高质量的MgB 2薄膜。在标准的两步过程中,在室温下从化学计量靶和硼靶开始沉积非晶前体层:在第一步之后,在镁气氛中退火以使超导相结晶。XRD分析表明,薄膜具有很强的c轴取向性,临界温度可达38 K,在15 K时,薄膜的临界电场可达22 T。还发展了原位一步法制备MgB_2超导薄膜的技术。在这种情况下,沉积过程中氩气缓冲气体的存在至关重要,并且我们观察到沉积薄膜的质量对背景气体压力有很强的依赖性。Ar气氛的影响已被证实的时间和空间分辨光谱测量上的发射光谱的羽。Ar的压力修改强烈的等离子体动力学,通过促进激发和电离的羽流物种,特别是最易挥发的镁原子,增加它们的内能。
2002-10-02 cond-mat.supr-con
In-plane optical spectroscopy study on FeSe epitaxial thin film grown on SrTiO$_3$ substrate
利用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$衬底上生长了(00 l)FeSe薄膜,并对其进行了面内光谱测量。研究表明,低频电导率由两个Drude分量组成,一个是宽的分量,占了大部分谱权,另一个是非常窄的分量,大约在100-150 \cm以下。窄的Drude组分位于如此低的频率,以至于在铁磷属元素化物中没有观察到这种行为。整体等离子体频率被发现是小于基于FeAs的化合物,这表明了更强的相关效应。类似于铁磷属元素,FeSe观察到温度诱导的光谱重量转移。然而,相关的能源规模较低。此外,从最近的ARPES测量,揭示了自旋密度波(SDW)秩序在低温下生长的SrTiO $_3$衬底上的FeSe薄膜不同,没有签名的能带结构重建所产生的SDW秩序的形成被视为通过光学测量厚FeSe膜。
2013-03-19 cond-mat.supr-con
Off-axis MgB2 films using an in situ annealing pulsed laser deposition method
采用离轴脉冲激光沉积法(PLD)制备了高度光滑且c轴取向的MgB 2超导薄膜。在120 mTorr高纯度Ar背景气体中,将膜沉积在与化学计量MgB 2靶垂直对准的Al 2 O3-C衬底上。在760 Torr Ar气氛中在650 C下进行原位退火1分钟。尽管退火时间短,但根据膜的清晰c轴取向峰,X射线θ-2 θ扫描显示出相当好的结晶。原子力显微镜和X射线衍射结果均表明晶粒尺寸小于50 nm。我们的离轴膜的均方根粗糙度在5x 5平方微米区域中为~4 nm。最佳离轴薄膜的Tc起始温度为33.1K,转变宽度为0.9K。当施加平行和垂直场时,薄膜的Hc 2-T曲线没有显示出各向异性。在低场区的Hc 2-T曲线的斜率为1 T/K,这是最高的报道值之一。
2005-03-31 cond-mat.supr-con
The influence of the in-plane lattice constant on the superconducting transition temperature of FeSe0.7Te0.3 thin films
采用脉冲激光沉积法在(La 0.18 Sr 0.82)(Al 0.59 Ta 0.41)O3(LSAT)、CaF2缓冲的LSAT和裸CaF2衬底上制备了面内晶格常数几乎相同的外延Fe(Se,Te)薄膜。所有的Fe(Se,Te)膜的组成被确定为FeSe 0.7Te 0.3的能量色散X射线光谱,无论基板。虽然所有模板的晶格参数具有可比的值,但FeSe0.7Te0.3薄膜的面内晶格参数变化显著。我们发现FeSe_(0.7)Te_(0.3)薄膜的超导转变温度(Tc)与其a轴晶格参数密切相关。在裸CaF2衬底上的膜观察到超过19 K的最高Tc,这与主要源自FeSe 0.7Te 0.3膜和衬底之间的热膨胀失配的意外大的面内压缩应变有关。
2017-06-09 cond-mat.supr-con
Interface superconductivity in FeSe thin films on SrTiO$_3$grown by the PLD technique
在这项研究中,我们制造5-30 nm厚的薄膜FeSe/STO使用脉冲激光沉积(PLD)。生长的薄膜表现出超导性的起始$T_{\mathrm{c}}$,这是远远高于散装FeSe在环境压力下。就迄今为止建立的相同材料的应变与$T_{\mathrm{c}}$关系而言,观察到的$T_{\mathrm{c}}$值异常高。此外,$T_{\mathrm{c}}$随着膜厚度的减小而增加,除了薄于10 nm的膜之外。这种厚度依赖性的$T_{\mathrm{c}}$是在良好的协议与分子束外延(MBE)生长的薄膜,表现出界面超导性的结果。这些结果表明PLD生长的FeSe/STO实现了界面超导电性。此外,我们的PLD技术不需要后退火来实现界面超导性,这与MBE技术不同。由于PLD技术的优点是,可以通过简单地改变目标材料容易地制造各种接口,我们的研究结果开辟了新的路线,研究界面超导性向更高的$T_{\mathrm{c}}$通过系统控制的接口。
2022-06-15 cond-mat.supr-con
Pulsed-laser beam profiling for deposition of high-T_c YBCO films
采用YAG:Nd^{3+}激光束的特殊形状,可以提高脉冲激光沉积YBa_2Cu_3 O_{7-δ}薄膜的均匀性和T_c。相当非化学计量组成的靶和倾斜切割的衬底已经变成高质量薄膜生长所必需的。利用速度滤波器成功地从激光诱导等离子体中去除了红外辐射从靶面喷射出的多个液滴和固体颗粒。
1999-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Suppression of phase separation and giant enhancement of superconducting transition temperature in FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ thin films
我们证明了成功的制造与$0 \le x \le 1$的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜的CaF $_2$衬底上,包括区域的$0.1 \le x \le 0.4$,这是众所周知的“相分离区”,通过脉冲激光沉积,这是一种非平衡的方法。在由此产生的薄膜中,我们观察到一个巨大的增强的超导转变温度,$T_\mathrm{c}$,在该区域的$0.1 \le x \le 0.4$:最大值达到23 K,这是大约1.5倍大的散装样品的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$报告的值。我们提出了一个完整的相图FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜。令人惊讶的是,在$0.1<x<0.2$处观察到$T_\mathrm{c}$的突然抑制,而对于$0.2 \le x < 1$,$T_\mathrm{c}$随着$x$的降低而增加。也就是说,在$x=0-0.1$和$x \ge 0.2$中实现的超导性之间存在明显的差异。为了获得具有高$T_\mathrm{c}$的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜,发现Te含量$x$和面内晶格应变的控制是关键因素。
2015-02-03 cond-mat.supr-con
Influence of substrate type on transport properties of superconducting FeSe0.5Te0.5 thin films
采用脉冲激光沉积法在CaF 2、LaAlO 3和MgO衬底上制备了FeSe 0. 5 Te 0. 5薄膜,并对其结构和电磁特性进行了表征,研究了衬底对薄膜输运性质的影响。FeSe0.5Te0.5大块和衬底之间的面内晶格失配对薄膜的晶格参数没有影响,而衬底的类型影响薄膜的结晶质量,因此,超导性能。MgO薄膜在θ = 180°(H)处的临界电流密度J_c(θ)随角度的变化有一个额外的峰||c),其由透射电子显微镜证实的c轴缺陷引起。相比之下,对于H,没有Jc(θ)峰||c的CaF 2和LaAlO 3上观察到的薄膜。采用各向异性Ginzburg-Landau(AGL)方法,在适当的各向异性比γJ下,可以成功地对两种无c轴相关缺陷的薄膜的Jc(θ)进行标度。标度参数γJ随温度的降低而减小,这与我们在Fe缓冲MgO衬底上的FeSe_(0.5)Te_(0.5)薄膜中观察到的不同。
2015-04-15 cond-mat.supr-con
Growth and microwave properties of FeSe thin films and comparison with Fe(Se,Te)
Roma Tre University(罗马第三大学);SPIN-CNR(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);ENEA(意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局);University of Genoa(热那亚大学)
研究通过脉冲激光沉积法制备FeSe薄膜,利用X射线衍射和原子力显微镜分析其结构与形貌,并通过微波测量探讨其在微波卤素探测器中的应用潜力,比较FeSe与Fe(Se,Te)在不同温度下的微波性质及磁性响应。
2026-03-13 cond-mat.supr-con
Generic Fe buffer layers for Fe-based superconductors: Epitaxial FeSe1-xTex thin films
采用脉冲激光沉积法在Fe缓冲MgO衬底上制备了双轴织构FeSe_(1-x)Tex薄膜。与Fe/BaFe_2As_2双层膜类似,FeSe_(1-x)Tex薄膜的结晶质量表现出小于0.9°的尖锐的面内和面外织构。Fe/FeSe_(1-x)Tex双层膜的超导转变温度超过17 K。与其他磷属元素化物薄膜类似,角相关的临界电流密度表现出位于H // ab处的峰。与Co掺杂的BaFe 2As 2相比,FeSe 1-xTex在该方向上的体积钉扎力非常强,这是由于c方向的层间距与面外相干长度之间的良好匹配.
2011-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pulsed Laser Deposition of YBCO for Coated Conductor Applications: Current Status and Cost Issues
本书回顾了脉冲激光沉积(PLD)在金属带材上的YBCO涂层导体应用的现状。显然,PLD是最有前途的技术之一-特别是对于厚膜-并导致了一些最高的临界电流Jc。PLD作为一种昂贵的制造技术的声誉是通过计算每长度的带的激光操作成本来仔细解决的。它示出,与工业准分子激光器(包括,最重要的是,激光管和窗口集)的所有权和操作相关的费用贡献$10/kA m - $ 30/kA米的超导磁带的成本。显著降低这个数字将需要激光技术、PLD配置的“量子跳跃”变化,或者实现Jc的增加。
2001-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Promoting superconductivity in FeSe films via fine manipulation of crystal lattice
常压下稳定的FeSe薄膜具有可调的超导性,是一种很有希望的超导电子器件材料,但其超导转变温度(Tc)在体材料中低于10 K。采用脉冲激光沉积技术,通过对12种衬底上的沉积量的控制,制备出了半高宽为0.515 μ m的高质量FeSe单晶样品。在摇摆曲线和清晰的四重对称性在Φ扫描从X射线衍射。该薄膜在CaF2衬底上的最大Tc为15 K,在空气中半年以上没有明显的衰减。稍微调整FeSe靶的化学计量比,Tc变得可调从15到< 2 K,具有非常窄的过渡宽度小于2 K,并显示出与膜的面外(c轴)晶格参数的正相关。然而,没有明确的Tc和衬底的表面原子距离之间的关系。通过减小膜的厚度,Tc减小并且在小于10 nm的样品中消失,这表明应变效应在我们的实验中不是Tc增强的原因。
2017-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fabrication of high-entropy REBa2Cu3O7-d thin films by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3衬底上成功制备了具有高熵RE位的REBa 2 Cu 3 O 7-d(RE 123,RE:稀土)外延薄膜。一到五个RE元素被解决在RE网站,这导致在混合的构型熵(dSmix)的增加。通过磁化测量临界电流密度(Jc)和Bean模型分析,发现在T < 20 K,H < 7 T的条件下,HE膜的Jc超过1.0 MA/cm ~ 2数量级。由于HE效应具有改善辐照耐受性的潜力,因此本研究结果鼓励进一步开发HE RE 123超导材料,用于高磁场和辐照环境中的实际应用,例如在聚变反应堆中。
2021-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tc=21K in epitaxial FeSe0.5Te0.5 thin films with biaxial compressive strain
采用脉冲激光烧蚀法在不同衬底上生长了不同厚度的高纯外延FeSe 0. 5 Te 0. 5薄膜。通过改变薄膜厚度,观察到Tc高达21 K,明显大于体值。结构分析表明,a轴随薄膜厚度的变化显着,并线性相关的Tc。后者的结果表明,在提高Tc的压缩应变的重要作用。Tc还与Fe-(Se,Te)键长和键角有关,表明有进一步增强的可能。
2009-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fabrication of superconducting tantalum nitride thin films using infra-red pulsed laser deposition
本文报道了用1064 nm脉冲激光沉积技术成功制备了超导氮化钽(TaN)薄膜。在MgO(100)单晶和氧化硅(SiO $_{2} $)衬底上沉积的厚度为$ \sim $ 100 nm的薄膜的超导转变温度分别为$\sim $ 8 K和6 K。这些膜的形貌进行了研究,使用原子力和扫描电子显微镜,揭示相当大的面积颗粒自由和光滑的表面,而膜的结构进行了研究,使用标准的$ θ-2 θ$和掠射角X-射线衍射技术。对于生长在MgO上的薄膜,观察到TaN的面心立方相,而生长在SiO $_{2} $上的薄膜表现出面心立方相以及单氮化物六方相。发现沉积在SiO $_{2} $上的TaN的转变温度比沉积在MgO上的TaN对沉积期间的氮气压力更敏感。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting magnesium diboride films with Tc \approx 24K grown by pulsed laser deposition with in-situ anneal
用脉冲激光沉积(PLD)法在不同氧化物衬底上制备了Tc为\approx 24 K的二硼化镁(MgB 2)超导薄膜,并进行了原位退火。系统地研究了各种原位退火参数的影响,结果表明,在0.7大气压的背景下,最佳退火温度约为600 ℃。对于由镁和硼的混合物组成的层,Ar/4%H2。与非原位方法(例如,使硼膜与镁蒸气在900 ℃下反应)相反,这些膜在低于MgB 2的分解温度下处理。这可能证明使在形成多层,结,和外延膜在未来的工作。这些薄膜的改进和MgB 2在高温下可能的原位生长有关的问题进行了讨论。
2001-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Mg-B films by pulsed laser deposition in an in-situ two-step process using multi-component targets
利用脉冲激光烧蚀产生的Mg-B等离子体,采用两步原位法制备了超导薄膜。靶由Mg和MgB 2粉末的混合物组成,以补偿Mg的挥发性,从而确保膜中的高Mg含量。薄膜在室温至300摄氏度的温度下沉积,然后进行低压原位退火。已经使用了各种基板,并且应用了各种方式来增加膜中的Mg含量。薄膜的零电阻转变温度为22-24 K,电阻率发生了急剧的转变。
2001-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Epitaxial Ba2IrO4 thin-films grown on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法在SrTiO 3(001)衬底上外延生长了Ba 2 IrO 4(BIO)薄膜,并通过直流输运和光谱实验研究了其电子结构。我们已经观察到,BIO薄膜是绝缘的,但接近的金属绝缘体过渡边界的显着较小的运输和光学带隙能量比它的姐妹化合物,Sr2IrO4。此外,BIO薄膜具有增强的电子带宽和电子相关能。我们的研究结果表明,生物薄膜具有很大的潜力,实现有趣的物理性能预测层状铱酸盐。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of high oxygen pressure annealing on superconducting Nd1.85Ce0.15CuO4 thin films by pulsed laser deposition from Cu-enriched targets
我们表明,通过脉冲激光沉积生长的Nd 1.85Ce 0.15CuO 4薄膜的质量可以提高通过使用非化学计量的目标与额外的铜添加到抑制寄生(Nd,Ce)2O3相的形成。这些膜的性质是不太依赖于精确的退火程序相比,从化学计量的目标生长的膜沉积后。在初始真空退火之后,膜生长之后可以进行1巴氧气退火,同时保持超导性质和质量。这使得电子掺杂的铜酸盐与它们的空穴掺杂的对应物能够集成在单个芯片上,以创建例如超导pn结。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con