Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Radyo frekansı Magnetron GdBa2Cu3O7−δfışkırtması / La0,67Sr0,33MnO3 yarı bilayer Filmler SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeyler üzerinde

Published: April 12, 2019 doi: 10.3791/58069
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1, 2, 2, 2, 1, 1,3, 1,4, 3, 3
1Department of Physics, Mathematics, Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, Shanghai University of Electric Power, 2Key Laboratory of Artificial Structure and Quantum Control, Ministry of Education, Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University, 3Shanghai Institute of Space Power-sources, 4Shanghai Key Laboratory of High Temperature Superconductors, Shanghai University

Summary

Burada, biz LSMO nano tanecikleri büyümek için bir protokol mevcut ve (Gd) BCO radyo frekansı (RF) tarafından tek-kristal yüzeylerde (001) SrTiO3 (STO) filmleri-SAÇTIRMA.

Abstract

Burada, kaplama ferromanyetik La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) nano tanecikleri (001) SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeylerde magnetron radyo frekansı (RF) SAÇTIRMA tarafından üzerinde yöntemi göstermektedir. LSMO nano tanecikleri 10 fan çapı 20 nm ve yükseklikleri 20 ve 50 nm arasında tevdi. Aynı anda (Gd)2Cu3O7−δ ((Gd) BCO) Filmler her ikisinde fabrikasyon Ba bezemesiz ve LSMO nanopartikül STO yüzeylerde SAÇTIRMA RF magnetron kullanarak dekore edilmiştir. Bu rapor Ayrıca GdBa2Cu3O7−δözelliklerini açıklar / La0,67Sr0,33MnO3 yarı bilayer filmleri yapıları (Örneğin, kristal fazı, Morfoloji kimyasal bileşimi); mıknatıslanma, Manyeto-taşıma ve süper iletken aktarma özellikleri de değerlendirildi.

Introduction

Geniş bantlı, yarı-metalik ferromagnetism, eksikler ve potansiyel için olağanüstü fırsatlar sağlayan elektronik Birleşik dolaşmış gibi benzersiz özellikler var delik katkılı manganez La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) spintronic uygulamaları1,2,3,4. Şu anda, pek çok araştırmacı için yüksek sıcaklık süper iletken (HTS) Film, girdap hareket Ba2(yeniden) Cu3O7−gibi yaşamak için LSMO benzersiz özelliklerini yararlanmak için gayret δ Filmler (REBCO, yeniden nadir - toprak elementi =)5,6,7,8,9,10,11,12. Nano dekorasyon substrat yüzeylerin ferromanyetik nano tanecikleri ile iyi tanımlanmış siteleri merkezleri beklenen yoğunluğu13,14sabitleme manyetik inducing için sağlayacaktır. Ancak, yetenek yoğunluk ve geometrisi üzerine son derece dokulu yüzeyleri, nano tanecikleri gibi tek-kristal yüzeylerde ve son derece dokulu metal yüzeyler üzerinde denetlemek için çok zordur. En sık, nano tanecikleri sentez ve metal organik ayrışma yöntemleri15kullanarak yüzeylerde boyalı ve darbeli lazer biriktirme yöntemleri16,17. Nabız lazer biriktirme yöntemleri üzerinde çeşitli yüzeylerde boyalı nano tanecikleri sağlamasına karşın, geniş alana homojen nano tanecikleri ifade fark etmek zordur. Metal organik ayrışma yöntemleri gelince, onlar nano tanecikleri geniş bir alan ifade için uygun bulunmaktadır. Ancak, nano tanecikleri olmayan tekdüze ve kolayca küçük fiziksel stres tarafından hasarlı çoğu kez.

Bu teknikler arasında RF-magnetron SAÇTIRMA pek çok avantajı vardır. SAÇTIRMA yüksek ifade oranı, düşük maliyetli ve zehirli gaz emisyon eksikliği vardır. Ayrıca, büyük ölçekli alan yüzeylerde18,19' a genişletmek kolaydır. Bu yöntem, tek adım La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) nano tanecikleri oluşumunu sağlar ve nano tanecikleri tek-kristal yüzeyler üzerinde yatırılması kolaydır. RF magnetron SAÇTIRMA geniş bir alan nano tanecikleri düzgün yüzeyler, yüzey dokusu ve yüzey pürüzlülüğü20bakılmaksızın çeşitli bir yelpazede oluşturabilirsiniz. Parçacık denetimi elde tarafından sputtering zamanını ayarlayın. Homojenliği elde edilebilir tarafından hedef-substrat mesafeyi ayarlamak. RF-magnetron SAÇTIRMA dezavantajı onun bazı oksitler21daha düşük büyüme oranıdır. Bu yaklaşımda, hedef atom (veya moleküller) hedef dışarı argon iyon tarafından tekledi ve sonra nano tanecikleri yüzeylerde buharı faz22üzerinde yatırılır. Nano tanecikleri oluşumu substrat bir tek adım23yılında ortaya çıkar. Bu yöntem teorik olarak süper iletken ince film, direnç film, yarı iletken film, ferromanyetik ince film vb ancak, bugüne kadar ferromanyetik yatırmak için protokolleri hakkında raporlar da dahil olmak üzere herhangi bir malzeme için geçerlidir nano tanecikleri çok azdır.

Burada, biz GdBa2Cu3O7−δiddaa0,67Sr0,33MnO3 yarı bilayer filmleri SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeyler tarafından RF magnetron SAÇTIRMA biriktirme göstermek yöntemi. Hedef malzemeleri, GdBa2Cu3O7−δ ve La0,67Sr0,33MnO3 hedef iki tür süreç içinde kullanılır. SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeylerde GdBa2Cu3O7−δFilmler ve GdBa2Cu3O7−δiddaa0,67Sr ile kaplı 0,33 MnO3 yarı bilayer filmler.

Bu protokol için GdBa2Cu3O7−δiddaa0,67Sr0,33MnO3 yarı bilayer filmleri STO (001) yüzeyler üzerinde SAÇTIRMA RF magnetron ile yatırılır. Hedef çapı 60 mm ve hedef ve yüzeyler arasındaki mesafe yaklaşık 10 cm. Isıtıcılar 1 cm yüzeylerde yukarıda konumlandırılmış ampuller vardır. Bu sistemde. 850 ° C en yüksek sıcaklıktır Bu sistemi 5 farklı yüzeylerde vardır. GdBa2Cu3O7−δiddaa0,67Sr0,33MnO3 yarı bilayer filmleri SAÇTIRMA RF magnetron yüzeylerde ve RF magnetron hazırlanması olan iki adımlardan oluşur sputtering işlemi. Sputtering sistem resmini artistik S1içinde gösterilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. substrat ve hedef hazırlık

Not: Bu bölümde sputter ifade odası ve tek kristal SrTiO3 (STO) yüzeylerde hazırlanması açıklanmaktadır.

  1. 10 mm x 10 mm SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeylerde fışkırtması sürecini RF magnetron sırasında kullanın.
  2. Sırayla yüzeylerde isopropanol ve ultrasonik banyo oda sıcaklığında 10 dakika her deiyonize su temiz. O zaman kuru yüzeylerde için azot ile kaplama substrat ve iyi film bağlılık üniforma.
  3. Gümüş tozu iletken yapıştırıcı ile substrat sahipleri (001) STO yüzeylerde bağlayın. Bunlar vakum odası içine yükleyin.
  4. Magnetron enjeksiyon tabancasını LSMO hedef dağ ve silahı tekrar kurmak. Magnetron ve çevresindeki kalkan arasında kısa devre önlemek için bir ohmmeter ile direncini test. Vakum odası kapalı yakın ve pompa aşağı.
  5. Vakum 1 x 10-4 Pa daha düşük olduğunda, 850 ° c Isıtma hızı 8 cm hedef-substrat uzaklık 15 ° C/dak kümesinin kullanarak yüzeylerde ısı.
  6. Kütle akış denetleyicisi o 10 sccm ve 5 sccm ar gaz akışı çalışma olarak ayarlayın. AR kullanın / O karışık gaz O Katyonik oranı (3) La0,67için Sr0,33MnO3 malzeme büyüme sırasında tutmak için.
  7. Biriktirme önce LSMO hedef 20 dk 30 W. yüksek güç olacak yol hedef çatlaklar için önceden şaplatın ve o yüzden biz 20 dk 30 W. için düşük güç kullanarak temiz bir yüzey için daha fazla zaman olacak yol

2. LSMO nanopartikül ifade

Not: RF-magnetron SAÇTIRMA tarafından LSMO nano tanecikleri birikimi bu bölümde açıklanmaktadır.

  1. 25 oda basınç elde etmek için Pa, moleküler pompa ateli Vana ayarlayın. Anlık değeri 25 daha büyük hale geliyor eğer Pa, döndürmek bu yönünün; Eğer 25Pa küçük hale geliyor, saat yönünde döndürün. Basınç sabit bir değere yerleşmiş bulunmaktadır kadar devam edin.
  2. Yüzey sıcaklığı 850 ° C'de kalır ve kararlı olduğundan emin olun.
  3. Plazma stabilize kadar 10 dk bekle W. 80 30-magnetron gücünü artırmak.
  4. Objektif kapağı açın ve LSMO üzerinde ısıtmalı substrat mevduat.
    Not: Biz 5, 10, 30 ve 60 sputtering kez kullanılan s dört örnekleri için.
  5. Panjurları kapa. Kapatma için magnetron kapatın. Gaz vanası kapatıp ısıtıcı güç kapalı.
  6. Oda sıcaklığına örnekleri ne yapıyorsun? Alışılmışın dışında bu bu sistemde en az iki saat sürer. Odası kuru azot ile delik açmak ve örnekleri kaldırın.

3. GdBa2Cu3O7−δ Film biriktirme

  1. GdBa2Cu3O7−δhedef magnetron tüfek monte sonra silahı tekrar kurmak. 1.4-2.8 adımlara benzer adımları kullanarak herhangi bir (Gd) BCO filmleri Kasası. 30 dk olması gereken sputtering zaman dışında LSMO nano tanecikleri gelince (Gd) BCO filmler için benzer ifade koşullar kullanıyorsunuz. Bundan sonra büyüme sona erecek ve sonrası tavlama sonraki adımdır.
  2. Numune sıcaklığı 500 ° c azaltmak Sonra oksijen odası basınç 75.000 PA Hold örnekleri Bu sıcaklıkta bir saat vermek için gaz valfi açın.
    Not: 500 ° C ve 75.000 odası baskısı için sıcaklık Pa vardır düzgün LSMO nano tanecikleri ulaşmak için.
  3. Oda sıcaklığına örnekleri ne yapıyorsun? Odası kuru azot ile delik açmak ve örnekleri kaldırın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

(Gd) BCO filmleri çıplak her iki ve LSMO kalınlığı STO dekore substrat yapıldı 500nm, yüzey profilometer tarafından ölçüldü. Film kalınlığı zaman SAÇTIRMA tarafından kontrol ediliyordu. Şekil 1a b LSMO nanopartikül AFM görüntüsünü gösterir (saat 10 SAÇTIRMA s) 1.0 cm x 1.0 cm tek-kristal STO yüzeylerde bunu kanıtlayacak üzerinde Tanrı'nın ASKERLERİ'ni yüzeylerde düzgün yetiştirilen LSMO nano tanecikleri. Yüzey ve filmleri pürüzlülüğü ölçmek için modu dokunarak çalışma Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) tarafından karakterize edildi. Bu LSMO nano tanecikleri çapı 10'dan 20'ye arasında değişiyordu nm. Kendi yükseklik arasında değişiyordu 20 ila 50 nm. Büyüme sıcaklıklar ve hedef-substrat mesafe, gibi yatırılan parametreleri uygun bir ayarlama ile farklı yüzey topografyası, şekil 1 cdiçinde gösterildiği gibi elde edilebilir. Düşük sıcaklıkta (650 ° C), parçacık ve topografya karışık çizgi elde edilen, şekil 1 cgörüldüğü gibi. Ayrıca, bir küçük hedef-substrat mesafe (6 cm) LSMO parçacıklar bir yüksek yoğunluklu için küçük boyutu (Resim 1 d) yol açabilir. LSMO nano tanecikleri yapısını (saat 10 SAÇTIRMA s) ve (Gd) BCO Filmler (Şekil 2) 40, işletilen Cu K radyasyon ile x-ışını diffractometer (XRD) ölçüm tarafından ölçülen kV ve 20 mA. Şekil 3' te, sonuçları iki temsilcisi (Gd) BCO örnek için yukarıda açıklandığı gibi gösterilmektedir: Aktarım (Gd) BCO Filmler ve LSMO dekore edilmiş yüzeylerde. Saf GBCO film için 90,5 K ve LSMO/GBCO filmler için 90,3 K yakın süper iletken geçiş sıcaklığı (Tc) yapıldı. LSMO nano tanecikleri süper iletken özelliği (Tc) (Gd) BCO filmler için zarar vermeyin neredeyse eşit bu Tc değeri gösterir. Daha yüksek eğim için saf GBCO film LSMO/GBCO filmleri ile karşılaştırıldığında daha küçük Tc genişliği belirtin. Mıknatıslanma histeresis döngüleri bu iki örnek için şekil 4' te çizilir. Buna karşılık, M-H döngü dekore edilmiş LSMO substrat üzerinde fabrikasyon (Gd) BCO filmler için 30 k T 6 için 0'dan daha büyük alandır. Aynı eğilim 50 ve 77 K. bulundu

Temsilcisi J-H dağıtımları için her örnek şekil 5' de gösterilir. Belirli bir manyetik alan için bu dağıtımlar olarak hesaplanır
Equation
nerede bir ve b uzunluğu ve genişliği test örneği vardır. Bir manyetik alan, örnek düzleme dik olan bir < b, işlem test sırasında uygulanır. Bizim durumumuzda bir ve b are 3 mm ve 4 mm, anılan sıraya göre. Formül ΔM sembolleri bir manyetik histeresis döngü, aynı H, şekil 4gösterildiği gibi üst ve alt değerleri arasındaki fark nedir. Kritik akım yoğunluğu ve onun bağımlılıklara alan yardım hakkında daha fazla bilgi için etkisi LSMO nano tanecikleri özellikleri sabitleme akı verecektir. Şekil 5a bu verilerde dekore edilmiş LSMO substrat yatırılır (Gd) BCO film 6 T 30 K. ' 1.3 arasında daha yüksek bir Dizayn Merkezi değer sahip öneririm Ayrıca, içinde şekil 5b, gösterildiği gibi LSMO üzerinde fabrikasyon (Gd) BCO film 6 T 77 K. ' 0 arasında daha yüksek bir Dizayn Merkezi değer substrat gösterir dekore edilmiş Şekil 5 ' te iki fenomen öneriyor ek bir sabitleme mekanizması (Gd) BCO filmleri dekore edilmiş LSMO yüzeyler üzerinde bulunmaktadır. LSMO nano tanecikleri substrat yatırılır nedeniyle olan bu Manyetik sabitleme, olarak adını verdik.

Sabitleme güç yoğunluğu Fp tarafından hesaplanan = Jc × B. Hesaplanan sonucun şekil 6abgösterilir. Bir geçiş noktası olan yukarıdaki 30 k (şekil 6a), Fp (max) değeri için 1.3T bir şekilde dekore edilmiş örnek büyük Fp değeri vardır. 77K Fp (en çok) değerinde bir daha yüksek H değerinden (0,6 T 2,5 T) için örnek şekil 6bgösterilir dekorasyonu ile taşındı. Bu fark da mekanizmaları (Gd) BCO film olan ve olmayan LSMO dekorasyon için sabitleme farklı olduğunu gösterir.

Manyetik alan yönlendirme özellikleri sabitleme girdap üzerinde daha fazla ilginç bilgiler elde etmek için kritik akım yoğunluğu bağımlılığını şiddetindeydi. Şekil 7 Dizayn Merkezi (Gd) BCO film olan ve olmayan LSMO dekorasyon için açısal bağımlılığı 0.3T ve 77 K gösterir. Bu Dizayn Merkezi en önemli artış c-ekseni boyunca olduğunu bulunur. Bu H alan yönünü daha etkili olduğunu göstermektedir / / c LSMO için dekore edilmiş (Gd) BCO film. Fenomeni açıklamak için biz bir şematik H gösterir Dislokasyonlar iş parçacığı oluşturulan Şekil 7ilave göstermek / / c yön. C-ekseni (Gd) BCO film LSMO dekorasyonu ile bir iş parçacığı Dislokasyonlar bu olgu için sorumlu olduğunu düşünüyoruz.

Figure 1
Şekil 1: LSMO nanopartikül Atomik kuvvet mikroskobik görüntü dekore edilmiş STO yüzeylerde. (a) 2B görüntü, (b) 3D görüntü, düşük sıcaklıkta (650 ° C) yetiştirilen örnek (c) 3D görüntü ve örnek bir küçük hedef-substrat mesafede (6 cm) büyüdü (d) 3D görüntü. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2: (Gd) BCO XRD desen ince filmler üzerinde aktarım fabrikasyon ve LSMO nanopartikül dekore edilmiş STO yüzeylerde. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: DC mıknatıslanma ölçümleri süper iletken geçişin Tc (Gd) BCO için ince filmler üzerinde aktarım fabrikasyon ve LSMO nanopartikül dekore edilmiş STO yüzeylerde. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4: mıknatıslanma histeresis döngüleri (Gd) BCO için ince filmler sürücüyle ve LSMO nanopartikül dekore edilmiş üç farklı sıcaklıklarda STO yüzeylerde. (a) 30 K, (b) 50 K ve (c) 77 K. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5: alan Jc (kritik akım yoğunluğu) bağımlılığı için dekore edilmiş STO yüzeylerde (a) 30 K ve (b) 77 (Gd) BCO sürücüyle ince filmler ve LSMO K. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6: Fp varyasyonu sürücüyle ve LSMO nanopartikül dekore STO yüzeylerde biriken (Gd) BCO filmler için uygulanan manyetik alan bir fonksiyonu olarak. (bir) 30 K ve (b) 77 K. Reprinted önceki çalışma12izniyle. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 7
Şekil 7: 0,3 T ve 77 K, Jc bağımlılık üzerine uygulanan manyetik alan, filmin normal yönüne göre yönünü. İlave çıkık LSMO c-ekseni boyunca oluşturulan iş parçacığı şematik diyagramı (Gd) BCO ince film dekore gösterir. Önceki çalışma12izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2018 Elsevier. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 7
Şekil S1: sistem SAÇTIRMA RF resmini. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada bu yöntem LSMO ferromanyetik nano tanecikleri, SrTiO3 tekdüze dağılım (STO) tek-kristal yüzeylerde hazırlamak için kullanılabilir göstermiştir. (Gd) BCO filmler de çıplak hem de yatırılır ve Tanrı'nın ASKERLERİ'ni substrat LSMO dekore edilmiştir. Büyüme sıcaklıklar ve hedef-substrat mesafe, gibi yatırılan parametreleri uygun bir ayarlama ile bu yöntem manyetik ve manyetik olmayan parçacıklar veya katmanlar, örneğin, CeO2, YSZ (yatırılan farklı türde için yararlı olsa gerek Zirkon itriyum-sağlamlık)24ve Ito (indiyum kalay oksit).

Protokol kritik bir adımda LSMO parçacıklar birikimi sputtering vakti geldi. İletişim kuralında, sputtering zamanı gereklidir. Sputtering zaman çok uzun ise, bu sürekli LSMO ince film değil nano tanecikleri oluşturacak. Öte yandan, sputtering zaman çok kısa ise, LSMO nano tanecikleri yoğunluğu yeterli değildir ve en iyi GBCO filmler için geçerli taşıma yeteneği etkileyecektir. GBCO filmler için bir tek kristal substrat kullanımı epitaxy, elde etmek için gereklidir. Bizim durumumuzda, LSMO nano tanecikleri epitaxy elde, ama sadece daha fazla yoğunluğu ve en iyi GBCO süper iletken özellikleri geliştirmek için uygun boyut gerekir gerekmez. Bu raporda, sputtering kez LSMO nano tanecikleri için farklı morfoloji denetlemek için kullanılır.

Bir bizim ifade odasının hiçbir in situ QCM (kuvars kristal microbalance) sensör olduğundan, biz gerçek zamanlı olarak film kalınlığı ve büyüme sürecinde ifade izlenemiyor ki dezavantajıdır. Bizim durumumuzda, GBCO film kalınlığı kez SAÇTIRMA tarafından kontrol edilebilir. Yaklaşık 15 nm/dak burada sunulan GBCO filmlerin ifade oranıdır. Son olarak, giriş bölümünde de belirtildiği gibi LSMO nano tanecikleri imalatı hakkı başarılı bir şekilde her iki metal organik ayrışma yöntemleri (MOD) tarafından elde veya Geniş puls lazer biriktirme yöntemleri (PLD). PLD yöntemi daha yavaş biriktirme oranları sahip ve düşük üreme ve MOD yöntemi sonuçları Tekdüzen parçacık dağıtımı sırasında daha büyük bir yatırım gerektirir. SAÇTIRMA biriktirme RF ile ilgili olarak, bu tekdüze dağılım ve PLD yöntemi ile ilgili olarak daha düşük yatırım parçacıklar sağlayabilir. Ayrıca, bu nanopartikül ifade yordam ölçekli-up daha büyük yüzeyler kolayca kat için olabilir.

Sonuç olarak, biz bir RF sputtering yöntem ferromanyetik LSMO nano tanecikleri STO substrat ve çıplak GBCO süper iletken filmler oluşturmak için göstermek ve LSMO Tanrı'nın ASKERLERİ'ni substrat dekore edilmiştir. Bu ferromanyetik LSMO nano tanecikleri asla SAÇTIRMA biriktirme önce RF tarafından sentez. Bu RF sputtering yöntem nano tanecikleri düzgün SrTiO3 (STO) tek-kristal yüzeylerde veya yüksek dokulu yüzeyler üzerinde farklı parçacık yoğunluğu ve boyutu17,25kat. Bu özellik RF elektronik cihazlarda tek-kristal yüzeylerde veya esnek ferromanyetik nano tanecikleri SAÇTIRMA gelecekte uygulanması için izin verir ve son derece dokulu yüzeyler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından (No. 51502168; desteklenmiştir No.11504227) ve Shanghai Belediye doğal Bilim Vakfı (No.16ZR1413600). Yazarlar minnetle Shanghai Jiao Tong, enstrümantal analiz Merkezi üniversite ve Ma-tek analitik laboratuar yetkili teknik destek için teşekkür ederiz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sputter Deposition System Shenyang scientific instruments Limited by Share Ltd Bespoke
SrTiO3 Single Crystal Substrate Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd Single-sided epi-polished (001) orientation
La0.67Sr0.33MnO3 sputtering target Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd Bespoke 60 mm diameter
GdBa2Cu3O7−δ sputtering target Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd Bespoke 60 mm diameter
Atomic Force Microscope Brüker Dimension Icon
X-ray Diffractometer Brüker D8 Discover
Physical Property Measurement System Quantum Design PPMS 9

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gong, J., Zheng, D., Li, D., Jin, C., Bai, H. Lattice distortion modified anisotropic magnetoresistance in epitaxial La0.67Sr0.33MnO3 thin films. Journal of Alloys and Compounds. 735, 1152-1157 (2018).
  2. Wang, J., Han, Z., Bai, J., Luo, B., Chen, C. Magnetoelectric coupling in oxygen deficient La0.67Sr0.33MnO3-δ/BaTiO3 composite film. Physica B: Condensed Matter. 534, 141-144 (2018).
  3. Duan, Z., et al. Facile fabrication of micro-patterned LSMO films with unchanged magnetic properties by photosensitive sol-gel method on LaAlO3 substrates. Ceramics International. 42 (12), 14100-14106 (2016).
  4. Xu, P., Huffman, T. J., Kwak, I. H., Biswas, A., Qazilbash, M. M. Temperature dependent infrared nano-imaging of La0.67Sr0.33MnO3 thin film. Journal of Physics-Condensed Matter. 30 (2), (2018).
  5. Bulaevskii, L. N., Chudnovsky, E. M., Maley, M. P. Magnetic pinning in superconductor-ferromagnet multilayers. Applied Physics Letters. 76 (18), 2594-2596 (2000).
  6. Chen, C. Z., et al. Flux pinning of stress-induced magnetic inhomogeneity in the bilayers of YBa2Cu3O7−δ/La0.67Sr0.33MnO3−δ. Journal of Applied Physics. 106 (9), 093902 (2009).
  7. Chen, C. Z., et al. Robust high-temperature magnetic pinning induced by proximity in YBa2Cu3O7−δ/La0.67Sr0.33MnO3 hybrids. Journal of Applied Physics. 109 (7), 073921 (2011).
  8. Huang, J., et al. Magnetic properties of (CoFe2O4)x:(CeO2)1−x vertically aligned nanocomposites and their pinning properties in YBa2Cu3O7−δ thin films. Journal of Applied Physics. 115 (12), 123902 (2014).
  9. Lange, M., Bael, M. J. V., Bruynseraede, Y., Moshchalkov, V. V. Nanoengineered Magnetic-Field-Induced Superconductivity. Physical Review Letters. 90 (19), 197006 (1970).
  10. Rakshit, R. K., Budhani, R. C., Bhuvana, T., Kulkarni, V. N., Kulkarni, G. U. Inhomogeneous vortex-state-driven enhancement of superconductivity in nanoengineered ferromagnet-superconductor heterostructures. Physical Review B. 77 (5), 052509 (2008).
  11. Guo, H., Ward, T. Z. Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides. Journal of Visualized Experiments. 77, e50573 (2013).
  12. Wang, Y., Li, Y., Liu, L., Xu, D. Improvement of flux pinning in GdBa2Cu3O7-delta thin film by nanoscale ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 pretreatment of substrate surface. Ceramics International. 44 (1), 225-230 (2018).
  13. Martín, J. I., Vélez, M., Nogués, J., Schuller, I. K. Flux Pinning in a Superconductor by an Array of Submicrometer Magnetic Dots. Physical Review Letters. 79 (10), 1929-1932 (1997).
  14. Morgan, D. J., Ketterson, J. B. Asymmetric Flux Pinning in a Regular Array of Magnetic Dipoles. Physical Review Letters. 80 (16), 3614-3617 (1998).
  15. Gutierrez, J., et al. Anisotropic c-axis pinning in interfacial self-assembled nanostructured trifluoracetate-YBa2Cu3O7−x films. Applied Physics Letters. 94 (17), 172513 (2009).
  16. Tran, D. H., et al. Enhanced critical current density in GdBa2Cu3O7-δ thin films with substrate surface decoration using Gd2O3 nanoparticles. Thin Solid Films. 526 (0), 241-245 (2012).
  17. Jha, A. K., Khare, N., Pinto, R. Interface engineering using ferromagnetic nanoparticles for enhancing pinning in YBa2Cu3O7-delta thin film. Journal of Applied Physics. 110 (11), (2011).
  18. Casotti, D., et al. Ageing effects on electrical resistivity of Nb-doped TiO2 thin films deposited at a high rate by reactive DC magnetron sputtering. Applied Surface Science. 455, 267-275 (2018).
  19. Li, Y., et al. Preparation of single-phase Ti2AlN coating by magnetron sputtering with cost-efficient hot-pressed Ti-Al-N targets. Ceramics International. 44 (14), 17530-17534 (2018).
  20. Mahdhi, H., Djessas, K., Ben Ayadi, Z. Synthesis and characteristics of Ca-doped ZnO thin films by rf magnetron sputtering at low temperature. Materials Letters. 214, 10-14 (2018).
  21. Shen, H., Wei, B., Zhang, D., Qi, Z., Wang, Z. Magnetron sputtered NbN thin film electrodes for supercapacitors. Materials Letters. 229, 17-20 (2018).
  22. Sinnarasa, I., et al. Influence of thickness and microstructure on thermoelectric properties of Mg-doped CuCrO2 delafossite thin films deposited by RF-magnetron sputtering. Applied Surface Science. , 244-250 (2018).
  23. Thi-Thuy-Nga, N., Chen, Y. -H., Chen, Z. -M., Cheng, K. -B., He, J. -L. Microstructure near infrared reflectance, and surface temperature of Ti-O coated polyethylene terephthalate fabrics prepared by roll-to-roll high power impulse magnetron sputtering system. Thin Solid Films. , 1-8 (2018).
  24. Wang, Y., Xu, D., Li, Y., Liu, L. Texture and morphology developments of Yttria-stabilized zirconia (YSZ) buffer layer for coated conductors by RF sputtering. Surface & Coatings Technology. 232, 497-503 (2013).
  25. Petrisor, T. Jr, et al. Magnetic pinning effects of epitaxial LaxSr1-xMnO3 nanostructured thin films on YBa2Cu3O7-delta layers. Journal of Applied Physics. 112 (5), (2012).

Tags

Mühendisliği sayı: 146 LSMO / (Gd) BCO Filmler RF-fışkırtması süperiletkenlik ferromanyetik nano tanecikleri yarı bilayer film yapısı
Radyo frekansı Magnetron GdBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub>7</sub><sub>−</sub><sub>δ</sub>fışkırtması / La<sub>0,67</sub>Sr<sub>0,33</sub>MnO<sub>3</sub> yarı bilayer Filmler SrTiO<sub>3</sub> (STO) tek-kristal yüzeyler üzerinde
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, Y., Li, Z., Liu, Y., Li, Y.,… More

Wang, Y., Li, Z., Liu, Y., Li, Y., Liu, L., Xu, D., Luo, X., Gao, T., Zhu, Y., Zhou, L., Xu, J. Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7−δ/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates. J. Vis. Exp. (146), e58069, doi:10.3791/58069 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter