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.