高温超导薄膜的研制

来源 :中国科学院大学(中国科学院物理研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuzubiao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文概述了目前在高温超导薄膜方面的研究状况和应用前景,特别是目前受到广泛关注的YBa2Cu3O7-δ薄膜和TlBaCaCuO薄膜。利用脉冲激光沉积装置(PLD)研究了在SrTiO3基片上YBa2Cu3O7-δ薄膜的生长机制。 根据两步法的需求,设计了一套能够在许多不同条件下完成铊化处理过程的装置。利用PLD制备了Ba2CaCu2Oy先驱膜(precursor),分析了不同的制备工艺条件对先驱膜的化学组分的影响,通过实验,确定了较好的成膜条件为:激光能量密度2J/cm2·脉冲,激光频率5Hz,基片温度为150℃,靶与基片之间的距离37mm,沉积时间45分钟。在比较宽的温区内,分别进行了单一温度下样品高温入炉、随炉快速或缓慢升温、以及双温处理等条件下,薄膜的高温超导特性、薄膜的表面几微观结构。实验表明,在比较宽的温区内,都可以形成Tl-2212高温超导相,但是要想得到高质量的Tl-2212薄膜,铊化条件仍然是比较苛刻的。铊化过程中,铊首先热扩散到薄膜内,并形成许多Tl-2212的核,进而这些核长大连成一体,在这个过程中,由于有基片的作用,使薄膜有取向。俄歇电子能谱和透射电镜分析结果都说明,在温度低于830℃条件下,基片与薄膜之间没有相互扩散,这一点对高温超导薄膜的微波应用非常重要。
其他文献
根据电子-电子之间库仑相互作用强度,可将物质分为弱关联电子体系和强关联电子体系。在强关联电子体系中,电子-电子之间相互作用强度与电子的动能可比拟或者会更大,而在弱关联电子体系中库仑相苴作用弱至可以忽略不计。强关联电子体系因为很强的库仑相互作用的存在,使其演生出丰富多彩的物理现象,如高温超导、分数量子霍尔效应、金属-莫特绝缘体转变、近藤效应、量子相变与量子临界、洪特金属、等等,不一而足,是凝聚态物理
信息功能材料作为信息时代新兴产业发展的基石,对科技进步起重要的支撑作用。其中,InAs/GaSb短周期超晶格的灵敏度高,响应快,效率高,涵盖波长范围广,作为新型红外焦平面探测器技术中的核心器件,已成为该领域中重要的研究对象;此外,最近在若干磁性材料中发现的磁性斯格明子具有稳定性好、易操控、尺寸小的优点,是新型电子自旋磁性存储器材料的有力竞争者。本论文利用扫描透射电子显微镜,对InAs/GaSb超晶
非晶合金是由高粘性和非平衡态合金熔体快速冷却至室温制备的。非晶合金保持了液态原子排列长程无序,能量上处于亚稳态的特征。非晶合金长程有序的缺乏导致其磁晶各向异性的消失,所以非晶合金具有高磁弹耦合系数,其磁性能和磁畴结构在很大程度上取决于应力引起的各向异性。Fe基非晶合金具有优异的软磁性能,在电力、催化、环境等领域具有重要价值。本论文主要研究了磁性非晶合金结构非均匀性和磁性的关系以及磁性性能调控,包括
随着信息技术革命的深入和大规模集成电路的发展进入瓶颈期,自旋电子学器件以其独特的电子自旋自由度、与现有半导体工艺的良好兼容性、低功耗、热稳定和较高的信噪比等优势,被越来越广泛地关注,被认为是最有可能打破摩尔定律限制的高新科技产业,如何在这些器件中调控自旋,也成为目前人们广泛研究的热点方向。本论文中,我们以“基于纳米环状磁性隧道的器件和n-Si半导体中自旋流输运的研究”作为研究课题,充分结合目前基于
信息技术的发展要求计算机具有更高的信息存储和处理能力,而随着半导体工艺已经逼近物理极限,摩尔定律已经逐渐失效。在这种情况下,人们急需开发具有全新原理的新一代信息功能器件,满足未来信息技术对于高密度、低能耗、非易失性等方面的要求。现代计算机普遍采用运算器和存储器分离的冯·诺依曼架构,数据在运算器和存储器之间的传输成为限制计算机性能的瓶颈(称为冯·诺依曼瓶颈)。因此,为突破现有计算机的发展瓶颈,一种将
LaAlO3(LAO)和SrTiO3(STO)界面可以存在二维电子气,且表现出丰富的物理效应,如铁磁性、超导电性、可调的Rashba自旋轨道耦合和高效的自旋流-电荷流转换,因此引起了广泛关注,是有希望的下一代自旋电子学器件的备选材料。硅和Ⅲ-Ⅴ主族基半导体的电学特性取决于p轨道和自由电子。过渡金属氧化物的电学特性决定于关联电子特性以及过渡金属d轨道与氧原子p轨道之间的杂化,因此过渡金属氧化物展现出
现如今,关于原子与光子之间相互作用的研究已被推至超强耦合的范围。在此范围内,原子与光子之间的耦合强度十分之强,这将导致旋转波近似不再成立,而且反旋转波相互作用也将不可被忽略并会引发新的现象。本文研究在超强耦合区域由反旋转波相互作用所引起的现象,主要研究成果有:1、我们设计了一个能够在保证腔的本征频率和原子频率不变的前提下实现人工原子与超导谐振腔之间耦合可调的线路量子电动力学系统。通过含时的控制外部
高温超导体是二十世纪最为重要的发现之一,它的高超导转变温度和高临界磁场的特性预示了其广阔的应用前景。而高温超导典型作为一种典型的宏观奇异量子现象,多年来一直吸引着大批的物理学家来为揭示它的机理而不懈努力,其中最为关键的是获知其中电子配对的机制。角分辨光电子能谱作为一种能直接探测材料中电子结构的手段,在这过程中无疑扮演着非常重要的角色。本文将主要论述通过角分辨光电子能谱手段,系统研究铜氧化物高温超导
量子计算机是解决经典计算机发展瓶颈的一种可能新范式。相对于经典比特,量子比特是量子计算的基本单元。因为不可避免的环境与系统的相互作用,以及系统本身不可避免的扰动,量子比特的退相干或系统缺陷带来的错误成为了量子计算和量子信息不得不面对的问题。如同经典纠错码一样,量子纠错码的出现就是为了应对这一问题。量子纠错的过程需要不断地探测错误,然后通过纠错操作来使系统恢复原来的正确状态,这种方式称作主动纠错。但
由于光电方面的应用,半导体纳米材料是近几十年很有潜力的研究领域。由于量子限制效应和大的表面积体积比,纳米材料具有与体材料完全不同的性质。在本论文中,我们研究了不同的半导体纳米结构,包括硫化锌(ZnS)纳米颗粒,砷化镓(GaAs)纳米线和氧化锌(ZnO)纳米带的众多应用,如场效应晶体管、光电探测器、单光子晶体管和单电子泵浦器件等。我们首先利用化学沉淀技术合成了ZnS纳米颗粒(NPs),并通过扫描电子