Al2O3衬底MgB2薄膜的超导特性随薄膜厚度的变化

摘要：

近来超薄MgB2薄膜被认为在研制新型超导电子器件方面具有比较重要的应用前景,对其超导特性的研究同时对理解低维度情形下的多带超导电性也有重要意义.在(0001)Al2O3衬底上,我们利用混合物理化学气相沉积方法生长了一系列厚度在50 nm至10 nm的MgB2超导薄膜,测量了薄膜的电阻率—温度曲线及其在不同磁场下的超导转变,考察了薄膜的基本特性参数如超导转变温度Tc、剩余电阻比RRR及超导上临界磁场Hc2等随薄膜厚度d的变化.测量发现H2 (T)随温度变化呈现出线性依赖关系,反映出MgB2薄膜的两带超导特性.随着d的降低,发现薄膜的Tc及RRR值逐渐下降,0K时的H2(0)逐渐升高.进一步地,我们发现薄膜的Tc与Hc2(0)都随RRR值呈现出比较单调的变化:Tc随RRR值降低而降低,Hc2(0)随RRR值降低而升高,表明RRR值是影响薄膜超导特性的比较重要的变量.依照两带超导理论对此现象的分析表明,与薄膜的RRR值降低相伴随的可能是MgB2薄膜内σ带电子和π带电子的带间散射率的增强.

关键词：MgB2、超导薄膜、HPCVD法、剩余电阻比、上临界磁场、两带超导电性、带间散射

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分类号：O51;O6

资助基金：国家自然科学基金11074008;国家重点基础研究发展计划批准号:2011CBA00106资助的课题.Project supported bythe National Natural Science Foundation of ChinaGrant 11074008;the National Basic Research Program of ChinaGrant 2011CBA00106

在线出版日期：2017-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：44-50