磁控溅射法LaMnO3帽子层的外延生长探究

低温物理学报 , 2016, 38(6): 28-32.

磁控溅射法LaMnO3帽子层的外延生长探究

鲁玉明 ^1, , 闫祥发 ^2, , 范峰 ^3, , 梁玉 ^4, , 白传易 ^5, , 刘志勇 ^6, , 郭艳群 ^7, , 朱红艳 ^8, , 范晓鹏 ^9, , 蔡传兵 ^10,

1.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

2.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

3.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

4.上海市上创超导科技有限公司,上海,201401

5.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

6.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

7.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

8.上海市上创超导科技有限公司,上海,201401

9.上海市上创超导科技有限公司,上海,201401

10.上海大学物理系,上海市高温超导重点实验室,上海,200444

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51202141,51572165,51371111)资助的课题.Project supported by the Science and Technology Commission of Shanghai Municipality(13111102300,13111102302,14DZ2260700,14521102800) 上海市科委(13111102300,13111102302,14DZ2260700,14521102800) the National Natural Science Foundation of China(51202141,51572165,51371111)

关键词： LaMnO3 , 帽子层 , 直流磁控溅射 , 涂层导体

Epitaxial Growth of LaMnO3 Buffer Layer by Magnetron Sputtering Method

Keywords： LaMnO3 , cap layer , direct-current (DC) magnetron sputtering , coated conductors

采用卷对卷装置通过直流反应磁控溅射法在离子束辅助沉积(IBAD)的MgO上生长获得了纯c轴织构的LaMnO3 (LMO)帽子层,详细研究了不同基底温度、氧分压、溅射功率及不同MgO基底对LMO帽子层微结构及其性能的影响,研究表明,LMO具有一定的生长优化工艺,而IBAD-MgO基底性能对LMO的外延生长的影响尤为显著.在最优条件下,最终获得了纯c轴织构、面内外半高宽都较小且表面比较致密平整的LMO帽子层,以此LMO薄膜作为缓冲层,通过化学法外延生长的YBCO超导薄膜,其77 K自场下Jc达到1.69 MA/cm2.

Highlyc-axis oriented LaMnO3 (LMO) cap layers have been deposited on Ion-Beam Assisted Deposition (IBAD)-MgO buffered hastelloy tapes by direct-current (DC)magnetron sputtering method with reel-to-reel system.The effects of LMO films epi-growth by substrate temperature,oxygen partial pressure,sputtering power and MgO textures are investigated in details.It is shown that MgO textures have a significant impact on the LMO films epi-growth.Finally,bi-axial textured LMO films with in-plane and out-of-plane FHWM about 7.5° and 2.8° are prepared.Subsequently YBCO films are well epitaxial grown on such LMO cap layer,with a Jc (77 K,self-field ) about 1.69 MA/cm2.

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