Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 10 » Статья стр. 1924
<<<>>>
Изготовление ультратонких сверхпроводящих пленок из NbN методом катодного распыления при температуре подложек 20 oC--120 oC
Гурович Б.А. 1, Гончаров Б.В. 1, Приходько К.Е. 1,2, Столяров В.Л.1, Кутузов Л.В. 1, Гончарова Д.А. 1, Малиева Е.М.1, Дементьева М.М. 1, Голубев Г.Ю.1, Фролов А.С. 1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: evgeniaorm555@gmail.com, Goncharov_bv@nrcki.ru, Prihodko_KE@nrcki.ru, kutuzov_lv@nrcki.ru
Поступила в редакцию: 12 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 12 мая 2025 г.
Принята к печати: 12 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.
PDF версия
Методом катодного распыления изготовлены ультратонкие пленки NbN толщиной 5.5 nm. Пленки были напылены на сапфировые подложки при различных температурах от 20 oC до 120 oC. Температура перехода в сверхпроводящее состояние в зависимости от температуры подложки при напылении составила 6.9-9.8 K. Подробно описана методика напыления ультратонких пленок NbN с использованием катодного распыления (ячейки Пеннинга). Плотность критического тока исследованных пленок лежит в диапазоне 1.12-3.5 105 A/cm2. Ключевые слова: катодное распыление, нитрид ниобия, неоднородность, температура перехода в сверхпроводящее состояние, критическая плотность тока.
  1. A.D. Semenov, G.N. Gol'tsman, A.A. Korneev. Physica C, 351, 349 (2001). DOI: 10.1016/S0921- 4534(00)01637-3
  2. I.A. Stepanov, A.S. Baburin, D.V. Kushnev, E.V. Sergeev, O.I. Shmonina, A.R. Matanin, V.V. Echeistov, I.A. Ryzhikov, Yu.V. Panfi lov, I.A. Rodionov. APL Mater., 12, 021127 (2024). DOI: 10.1063/5.0188420
  3. H. Shi, T. Xu, Yi. Zhe, R. Su, J. Li, H. Bao, X. Tu, K. Fan, X. Jia, L. Kang, J. Chen, P. Wu. Appl. Phys. Lett., 126, 042601 (2025). DOI: 10.1063/5.0231315
  4. I. Tretyakov, S. Ryabchun, M. Finkel, A. Maslennikova, N. Kaurova, A. Lobastova, B. Voronov, G. Gol'tsman. Appl. Phys. Lett., 98, 033507 (2011). DOI: 10.1063/1.3544050
  5. A.N. McCaughan, K.K. Berggren. Nano Lett., 14, 10, 5748 (2014). DOI: 10.1021/nl502629x
  6. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Б.В. Гончаров, Д.А. Комаров, Е.М. Малиева. ФТТ, 64 (10), 1390 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.10.53079.47HH
  7. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Б.В. Гончаров. ФТТ, 62 (9), 1420 (2020). DOI: 10.21883/FTT.2020.09.49764.23H
  8. Q. Zhang, H. Wang, X. Tang, H. Xue, W. Peng, Zh. Wang. IEEE Transactions Appl. Superconduct., 28 (8), 1100704 (2018). DOI: 10.1109/tasc.2018.2869803
  9. Z. Wang, H. Terai, W. Qiu, K. Makise, Y. Uzawa, K. Kimoto, Y. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 102, 142604 (2013). DOI: 10.1063/1.4801972
  10. M. Ukibe, G. Fujii. IEEE Transactions Appl. Superconduct., 27 (4), 1051 (2016). DOI: 10.1109/TASC.2017.2655719
  11. M.J. Sowa, Y. Yemane, J. Zhang, J.C. Palmstrom, L. Ju, N.C. Strandwitz, F.B. Prinz, J. Provine. J. Vac. Sci. Technol. A, 35, 01B143 (2017). DOI: 10.1116/1.4972858
  12. R. Cheng, S. Wang, H.X. Tang. Appl. Phys. Lett., 115, 241101 (2019). DOI: 10.1063/1.5131664
  13. C. Sheagren, P. Barry, E. Shirokof, Q.Y. Tang. J. Low Temp. Phys., 199, 875 (2020). DOI: 10.1007/s10909-020-02336-2
  14. M. Ziegler, S. Linzen, S. Goerke, U. Bruckner, J. Plentz, J. Dellith, A. Himmerlich, M. Himmerlich, U. Hubner, S. Krischok, H.-G. Meyer. IEEE Transactions Appl. Superconduct., 27 (7), 1 (2017). DOI: 10.1109/tasc.2017.2744326
  15. М.В. Шибалов, А.А. Шибалова, А.Р. Шевченко, А.М. Мумляков, И.А. Филиппов, М.А. Тархов. ЖТФ, 95 (1), 84 (2025). DOI: 10.61011/JTF.2025.01.59463.183-24
  16. S. Linzen, M. Ziegler, O.V. Astafiev, M. Schmelz, U. Hubner, M. Diege, E. Il'ichev, H.-G. Meyer. Supercond. Sci. Technol., 30, 035010 (2017). DOI: 10.1088/1361-6668/aa572a
  17. S. Volkov, M. Gregor, T. Roch, L. Satrapinskyy, B. Grancic, T. Fiantok, A. Plecenik. J. Electrical Engeneer., 70 (7S), 89 (2019). DOI: 10.2478/jee-2019?0047
  18. V. Boffa, U. Gambardella, V. Marotta, A. Morone, F. Murtas, S. Orlando, G.P. Parisi. Appl. Surf. Sci., 106, 361 (1966). DOI: 10.1016/S0169-4332(96)00432-1
  19. M.A. Mamun, A.H. Farha, A.O. Er, Y. Ufuktepe, D. Gu, H.E. Elsayed-Ali, A.A. Elmustafa. Appl. Surf. Sci., 258 (10), 4308 (2012). DOI: 10.1016/j.apsusc.2011.12.089
  20. R.E. Treece, J.S. Horwitz, J.H. Claassen, D.B. Chrisey. Appl. Phys. Lett., 65, 2860 (1994). DOI: 10.1063/1.112516
  21. F. Mercier, S. Coindeau, S. Lay, A. Crisci, M. Benz, Th. Encinas, R. Boichot, A. Mantoux, C. Jimenez, F. Weiss, E. Blanquet. Surf. Coat. Technol., 260, 126 (2014). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2014.08.084
  22. W. S ysz, M. Guziewicz, M. Borysiewicz, J.Z. Domagai a, I. Pasternak, K. Hejduk, W. Rzodkiewicz, J. Ratajczak, J. Bar, M. Wegrzecki, P. Grabiec, R. Grodecki, I. Wegrzecka, R. Sobolewski. Acta Phys. Polonica, Series a, 120 (1), 200 (2011). DOI: 10.12693/APhysPolA.120.200
  23. D. Hazra, N. Tsavdaris, S. Jebari, A. Grimm, F. Blanchet, F. Mercier, E. Blanquet, C. Chapelier, M. Hofheinz. Supercond. Sci. Technol., 29, 105011 (2016). DOI: 10.1088/0953-2048/29/10/105011
  24. R.E. de Lamaestre, Ph. Odier, E. Bellet-Amalric, P. Cavalier, S. Pouget, J.-C. Villegier. J. Phys.: Conf. Ser., 97, 012046 (2008). DOI: 10.1088/1742-6596/97/1/012046
  25. J.-C. Villegier, S. Bouat, P. Cavalier, R. Setzu, R.E. de Lamaestre, C. Jorel, P. Odier, B. Guillet, L. Mechin, M.P. Chauvat, P. Ruterana. IEEE Transactions Appl. Superconduct., 19 (3), 3375 (2009). DOI: 10.1109/TASC.2009.2019
  26. J.R. Gao, M. Hajenius, F.D. Tichelaar, T.M. Klapwijk, B. Voronov, E. Grishin, G. Gol'tsman, C.A. Zorman, M. Mehregany. Appl. Phys. Lett., 91, 062504 (2007). DOI: 10.1063/1.2766963
  27. F. Marsili, D. Bitauld, A. Fiore, A. Gaggero, F. Mattioli, R. Leoni, M. Benkahoul, F. Levy. Opt. Express, 16 (5), 3191 (2008). DOI: 10.1364/OE.16.003191
  28. Sh. Miki, M. Fujiwara, M. Sasaki, Zh. Wang. IEEE Transactions Appl. Superconduct., 17 (2), 285 (2007). DOI: 10.1109/TASC.2007.898582
  29. R. Baskaran, A.V. Thanikai Arasu, E.P. Amaladass, M.P. Janawadkar. J. Appl. Phys., 116, 163908 (2014). DOI: 10.1063/1.4900436
  30. Z. Yang, X. Wei, P. Roy, D. Zhang, P. Lu, S. Dhole, H. Wang, N. Cucciniello, N. Patibandla, Zh. Chen, H. Zeng, Q. Jia, M. Zhu. Materials, 16, 7468 (2003). DOI: 10.3390/ ma16237468
  31. E.I. Alessandrini, V. Sadagopan, R.B. Laibowitz. J. Vacuum Sci. Technol., 8, 188 (1971). DOI: 10.1116/1.1316283
  32. K. Buttig, H. Liemersdorf, H. Kinder, K. Reichelt. J. Appl. Phys., 44, 5069 (1973). DOI: 10.1063/1.1662091
  33. H.-J. Hedbabny, H. Rogalla. J. Appl. Phys., 63, 2086 (1988). DOI: 10.1063/1.341113
  34. D. Dochev, V. Desmaris, A. Pavolotsky, D. Meledin, Z. Lai, A. Henry, E. Janzen, E. Pippe, J. Woltersdorf, V. Belitsky. Supercond. Sci. Technol., 24, 035016 (2011). DOI: 10.1088/0953-2048/24/3/035016
  35. P. Feautrier, E. le Coarer, R.E. de Lamaestre, P. Cavalier, L. Maingault, J.C. Villegier, L. Frey, J. Claudon, N. Bergeard, M. Tarkhov, J.-P. Poizat. J. Phys.: Conf. Ser., 97, 012087 (2008). DOI: 10.1088/1742-6596/97/1/012087
  36. R.E. de Lamaestre, Ph. Odier, J.-C. Villegier. Appl. Phys. Lett., 91, 232501 (2007). DOI: 10.1063/1.2820607
  37. Д.И. Долгий, Е.Д. Ольшанский, Е.П. Рязанцев. Конверсия в машиностроении, 3-4, 119 (1999)
  38. К.Е. Приходько, М.М. Дементьева. ЖТФ, 94 (8), 1314 (2024)
  39. D.B. Williams, C.B. Carter. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science (Springer, 2009)
  40. B.A. Gurovich, K.E. Prikhod'ko, M.A. Tarkhov, E.A. Kuleshova, D.A. Komarov, V.L. Stolyarov, E.D. Ol'shanskii, B.V. Goncharov, D.A. Goncharova, L.V. Kutuzov, A.G. Domantovskii, Z.V. Lavrukhina, M.M. Dement'eva. Nanotechnol. Russ., 10 (7-8), 530 (2015). DOI: 10.1134/S1995078015040072

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme