电子束蒸发方法制备超导MgB膜及其物性研究

摘要

本文主要利用电子束蒸发原位热处理技术来研究MgB<,2>超导薄膜的制备工艺和相关的超导特性,主要包括:衬底的预处理、多层成膜技术、组分设计、后道热处理等.实验结果表明,按Mg:B=1:2的原子比例分层蒸镀多层[Mg/B]<,N>先驱膜,然后进行原位热处理可获得MgB<,2>超导薄膜.薄膜的超导性能随着制备工艺的优化得到了很好的提高,零电阻温度分别为16.5K、24.5K、30.5K.正常态电阻率-温度关系ρ(T)呈现金属行为,拟合结果满足ρ(T)=ρ<,0>+aT<'n>方程.采用多相物质衍射强度公式对薄膜的相含量进行了计算,从理论上进一步证实了氧污染以及镁的不足是导致MgB<,2>晶化不彻底而致使转变温度进一步降低的结论.

目录

文摘

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原创性声明和本论文使用授权说明

第一章绪论

1.1超导发展的历史

1.2超导机理

1.2.1高温超导机理

1.2.2二硼化镁超导的机理

1.3超导电子学中的潜在应用

1.4工作内容

参考文献

第二章MgB2超导薄膜的制备

2.1引言

2.2硼化镁块材的制备

2.3超导二硼化镁薄膜的制备

2.3.1二硼化镁薄膜制备方法概述

2.3.2衬底的选取

2.3.3电子束蒸发原位退火方法制备MgB2超导薄膜

2.3.4制备工艺对薄膜超导性能的影响

参考文献

第三章MgB2超导薄膜的物性研究

3.1 MgB2的输运特性

3.2在单晶Si和Al2O3上制备得到的MgB2超导薄膜

3.2.1实验结果和讨论

3.2.2结论

3.3 MgB2超导薄膜正常态电阻率与温度的关系

3.4 MgO杂相对薄膜超导转变温度的影响

3.4.1理论计算和结果

3.4.2讨论

参考文献

第四章结论

作者在攻读硕士学位期间发表的论文及作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目

致谢

论文说明