高温超伝導ジョセフソン素子の新しい形成法-電界放射型透過電子顕微鏡の利用-

形成高温超导约瑟夫森器件的新方法 - 利用场发射透射电子显微镜 -

• 批准号: 10875003
• 负责人: 谷脇 雅文
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kochi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875003/
• 关键词: 高温超伝導; ジョセフソン接合; 電子顕微鏡; 薄膜; 照射欠陥; レーザーアブレイション; FE-TEM; YBCO

ジョセフソン接合作製の第一段階として、薄膜作製をおこなった。ターゲット物質との組成比のずれが少ない方法としてレーザーアブレイション法がある。本研究ではこの方法によってSrTiO_3基板上(以下STOと略す)にYBa_2Cu_3O_<7-8>薄膜(YBCO)を作製し、基板温度と結晶成長の関係を明らかにした。(110)STO基板上に堆積した薄膜のSEM観察結果では、堆積時基板温度が600℃〜625℃では表面に特に構造が見られないが、625℃から幅0.05μぐらいの模様が見られる。700℃〜725℃では、ほぼ等間隔の平行な線状の組織が現れている。さらに高温では、線状組織はあらわれないが、低温とはまた異なる表面モフォロジーが観察された。薄膜のXRD結果は以下のことを示した。基板温度の低い場合には、アモルファス、650℃以上でYBCO結晶が現れるが、温度上昇に従って、表面の支配的な方位は(103)、(110)、(160)、(001)と変化する。断面TEM観察の結果では、基板温度625℃以下ではYBCOはほとんどアモルファスであり、650℃以上でエビタキシャル成長している。基板温度625℃の時には、界面から約40Åぐらいまでエビタキシャル成長しているが、そこから約200Åまでは多結晶、それより上はアモルファスになっている。基板温度700℃では、YBCO(110)が成長しているが、基板との格子間隔のミスマッチのために界面に近いところで、結晶配列に歪みが見られ、約20Å程度の厚さのバッファー層ができている。SEM観察で見られた規則的な線状組織は、格子のミスマッチのために生じているものと考えられる。基板温度700℃でみられる線状組織を断面TEM観察したところ、多結晶になっていた。

The first stage of the film bonding system is the first stage of the film bonding system. The composition of the substance is different from that of the solvent. In this study, the relationship between <7-8>substrate temperature and crystal growth of YBa_2Cu_3O_(YBCO) thin films on SrTiO_3 substrates was investigated. SEM inspection results of deposited films on (110)STO substrates show that the substrate temperature during deposition is 600℃ ~ 625℃, and the surface special structure is 0.05μ. 700℃ ~ 725℃At high temperatures, linear tissues are observed, while at low temperatures, surface tissues are observed. The XRD results of the thin films are as follows: When substrate temperature is low, YBCO crystals appear above 650℃, and when temperature rises, the dominant orientation of the surface changes from (103),(110),(160), and (001). The results of TEM observation of the cross section show that the substrate temperature is below 625℃, and the substrate temperature is above 650℃. When the substrate temperature is 625℃, the interface changes from about 40 ℃ to about 200 ℃. Substrate temperature 700℃, YBCO(110) growth, substrate lattice spacing, crystal alignment, crystal alignment, thickness of about 20 ° C. SEM observation shows that the regular linear organization of the grid, the lattice, the lattice. Substrate Temperature 700℃ Line Structure TEM Observation