釔鋇銅氧薄膜製造與Y-Ba-Cu-O-Ag塊材衍化現象探討

Abstract

我們建立Nd-YAG脈衝雷射蒸鍍系統，用鎢絲燈當熱源來臨場製造Y-B-C-O 薄膜，當雷 射重複率為10Hz，基板溫度為570C，電射能量54mJ，薄膜厚度約為4000A 時，其臨界 溫度可達82K 。至於製造大面積薄膜方面，我們亦建立磁控直流濺鍍系統，其基板加 熱系統不同於雷射蒸鍍所用的，我們係採用鹵素燈熱源的設計。用直流濺鍍系統所製 作的超導薄膜，其臨界溫度稍低於用脈衝雷射蒸鍍系統所製得的薄膜，我們對此兩種 系統所得的超導薄膜做詳細特性分析與比較，發現濺鍍薄膜與其靶塊材的組成成分有 些許差別，即薄膜中Y 元素量較少；同時在以MgO 為基板加溫時，臨場製造的雷射蒸 鍍溫度較直流濺鍍低約100C，而且雷射蒸鍍熱源系統與鍍膜系統是隔離的，相對地直 流濺鍍中加熱與鍍膜系統是在一真空室內，最後我們也在Y-B-C-O 塊材中加入銀，測 量在不同銀成分中，Y-B-C-O 塊材的電阻在臨界溫度與室溫之間的變化情形以研究其 與理論預測差異，並探討其衍化的現象。