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.
- N.E. Hussey. J. Phys.: Condens. Matter 20, 12, 123201 (2008)
- B. Dam, J. Rector, M.F. Chang, S. Kars, D.G. de Groot, R. Griessen. Appl. Phys. Lett. 65, 12, 1581 (1994)
- Pulsed Laser Deposition of Thin Films / Eds D.B. Chrisey G.K. Hubler. John Wiley \& Sons Inc. N.Y. (1994)
- C. Gerger, D. Anslemetti, J.G. Bednorz, J. Mannhart, D.G. Schlom. Nature 350, 279 (1991). https://doi.org/10.1038/350279a0
- B. Dam, J.H. Rector, J.M. Huijbregtse, R. Griessen. Physica C 305, 1-2, 1 (1998)
- J. Ye, K. Nakamura. Phys. Rev. B 48, 10, 7554 (1993)
- M. Reiner, T. Gigl, R. Jany, G. Hammerl, C. Hugenschmidt. Phys. Rev. B 97, 14, 144503 (2018)
- M. Reiner, T. Gigl, R. Jany, G. Hammerl, C. Hugenschmidt. Appl. Phys. Lett. 106, 111910 (2015)
- T. Ito, K. Takenaka, S. Uchida. Phys. Rev. Lett. 70, 25, 3995 (1993)
- B. Wuyts, V.V. Moshchalkov, Y. Bruynseraede. Phys. Rev. B 53, 14, 9418 (1996)
- M.M. Abdelhadi, J.A. Jung. Phys. Rev. B 68, 18, 184515 (2003)
- R. Arpaia, E. Andersson, E. Trabaldo, Th. Bauch, F. Lombardi. Phys. Rev. Mater. 2, 024804 (2018)
- А.И. Ильин, А.А. Иванов, В.К. Егоров. ФТТ 63, 9, 1211 (2022)
- 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)
- А.И. Ильин, А.А. Иванов. ФТТ 63, 9, 1209 (2021)
- А.И. Ильин, О.В. Трофимов, А.А. Иванов. ФТТ 62, 9, 1555 (2020)
- А.И. Ильин, А.А. Иванов, О.В. Трофимов, А.А. Фирсов, А.В. Никулов, А.В. Зотов. Микроэлектроника 48, 2, 147 (2019)
- V.L. Gurtovoi, A.I. Il'in, A.V. Nikulov, V.A. Tulin. Low Temper. Phys. 36, 10, 974 (2010)
- А.А. Бурлаков, В.Л. Гуртовой, А.И. Ильин, А.В. Никулов, В.А. Тулин. Письма в ЖЭТФ 99, 3, 190 (2014)
- 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)
- V.L.Gurtovoi, A.I. Il'in, A.V. Nikulov. Phys. Lett. A 384, 26, 126669 (2020)
- H.P. Klug, L.E. Alexander. X-Ray diffraction procedures. John Wiley \& Sons, N. Y. (1974). 966 p
- L.V. Azarov. X-Ray Diffraction. McGraw-Hill Book Company, N. Y. (1974). 664 p
- B. Bucher, P. Steiner, J. Karpinski, E. Kaldis, P. Wachter. Phys. Rev. Lett. 70, 13, 2012 (1993)
- Y. Koike, Y. Iwabuchi, S. Hosoya, N. Kobayashi, T. Fukase. Physica C 159, 1, 105 (1989)
- R.V. Vovk, G.Ya. Khadzhai, Z.F. Nazyrov, S.N. Kamchatnaya, A. Feher, O.V. Dobrovolskiy. J. Mater. Sci. 29, 6601 (2018)
- А.И. Ильин, Е.Е. Гликман, И.Ю. Борисенко, Н.Д. Захаров, В.В. Старков. Поверхность. Физика, химия, механика 94, 77 (1991)
- A.I. Il'in, A.V. Andreeva, B.N. Tolkunov. Mater. Sci. Forum. 207-209, 625 (1996)
- А.И. Ильин, А.В. Андреева. Физика металлов и металловедение 80, 2, 132 (1995)
- 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.