Структура и свойства кислородосодержащих плёнок диборида магния (MgB$_{2}$)
Т. А. Прихна$^{1}$, А. П. Шаповалов$^{1}$, А. В. Шатерник$^{1}$, М. Эйстерер$^{2}$, В. Е. Шатерник$^{3}$, В. В. Ковыляев$^{4}$
$^{1}$Институт сверхтвёрдых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, 04074 Киев, Украина
$^{2}$Атоминститут, Венский технический университет, Stadionallee, 2, 1020 Вена, Австрия
$^{3}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{4}$Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03142 Киев, Украина
Получена: 15.12.2014; окончательный вариант - 12.02.2015. Скачать: PDF
В работе приведены результаты исследования структуры, фазового состава, рельефа и сверхпроводящих характеристик кислородосодержащих тонких плёнок диборида магния (MgB$_2$), осаждённых на диэлектрическую подложку посредством магнетронного распыления диборид-магниевых мишеней. Показана возможность формирования в процессе осаждения и отжига плёнок различной степени кристаллического совершенства и фазового состава в зависимости от условий осаждения и отжига. В плёнках возможна реализация различных комбинаций центров пиннинга вихрей Абрикосова (в местах флуктуаций критической температуры сверхпроводящего перехода ($\Delta Т_с$-тип) и в местах флуктуаций длины свободного пробега ($\Delta l$-тип)), на возникновение и плотность которых влияют условия синтеза плёнок. Показано, что осаждённые плёнки состоят из сверхпроводящей матрицы, представляющей собой твёрдый раствор кислорода в решётке диборида магния типа MgB$_{x}$О$_{у}$; при этом плотность сверхпроводящего критического тока плёнок может достигать значений $1,8 \cdot 10^{11}-8,2 \cdot 10^{10}$ А/м$^2$ при 10 К и $8 \cdot 10^{10}-2,8 \cdot 10^{10}$ А/м$^2$ при 20 К в полях 0—1 Тл (при ориентации внешнего магнитного поля перпендикулярно плоскости подложки).
Ключевые слова: сверхпроводимость, пиннинг, плотность критического тока, оже-спектроскопия, тонкая плёнка, диборид магния.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i03/0327.html
PACS: 73.40.Ns, 74.25.Op, 74.25.Wx, 74.62.Bf, 74.70.Ad, 74.78.Na, 85.25.Am