2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、MgB2超導(dǎo)體因其相比傳統(tǒng)超導(dǎo)體有高的臨界溫度(39K)、遠優(yōu)于銅氧化物超導(dǎo)體的簡單結(jié)構(gòu)和電特性,在超導(dǎo)強電和弱電應(yīng)用領(lǐng)域有誘人的前景,超導(dǎo)電子器件的關(guān)鍵是超導(dǎo)薄膜。目前適合多層薄膜技術(shù)的原位生長法制備MgB<,2>超導(dǎo)薄膜還有很多問題需要研究,特別是Mg的高揮發(fā)問題。低溫下固體材料有低的飽和蒸汽壓,低退火溫度應(yīng)當(dāng)是解決Mg的高揮發(fā)問題的重要途徑。 本論文著重研究在低退火溫度下MgB<,2>超導(dǎo)薄膜的制備及其物理特性。我們在UT

2、T-400超高真空鍍膜儀中利用電子束蒸發(fā)和原位熱處理方法,在較低的退火溫度(<600℃)下在Si(111)襯底上成功制備了二硼化鎂超導(dǎo)薄膜。實驗背景真空為1×10<'-7>mbar,先驅(qū)膜為[Mg(151A)/B(100A)]<,N>的周期層狀結(jié)構(gòu)(N取決于膜的總厚度),低的退火溫度選取450℃、500℃、525℃、550℃、600℃、625℃、650℃,研究表明: 調(diào)整先驅(qū)膜中B(10A)層次序,使B(100A)在最底和最上層

3、,有效降低Mg的揮發(fā)和向Si襯底的擴散。800℃×30 min的退火條件我們在無任何緩沖層或籽層的Si襯底上獲得了零電阻臨界溫度為32.8K,臨界電流密度為3.3×10<'5>A/cm<'2>的MgB<,2>超導(dǎo)薄膜。 在625℃~800℃區(qū)間的退火溫度,MgB<,2>薄膜能夠良好成相,超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度(T<,c>)變化不大。當(dāng)退火溫度低于625℃時,T<,c>下降很快。我們認為低的退火溫度需要延長退火時間以保證成相的充分。

4、 當(dāng)退火溫度降低到550℃時,在此退火溫度下保溫120分鐘,薄膜的超導(dǎo)性能較好,它的零轉(zhuǎn)變溫度為27.5K,起始轉(zhuǎn)變溫度達到32K。用原子力顯微鏡觀測到薄膜表面光滑,顆粒大小約為100nm,其平方根粗糙度(R<,MS>)和平均粗糙度(Ra)分別為8.8nm和6.8nm,數(shù)值較小。 當(dāng)退火溫度降低到500℃,保溫時間為8小時時,制備得到的薄膜仍是超導(dǎo)的,而且起始轉(zhuǎn)變溫度為25K。 本文實驗結(jié)果表明,在低退火溫度(<6

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