超導薄膜物理與應用---子計畫一：高壓技術在製備鉈系與汞系超導新材料與靶材之應用(I)

Abstract

本計畫為為期三年的「超導薄膜物理與應用」整合計畫之上游子計畫之一。本研究之主旨在於提供下游其他子計畫，製備汞系與鉈系超導薄膜所需之大型靶材，並探討高壓技術在製備組成均勻、結構緻密、物性穩定的靶材製程中之功用。為深入了解汞系與鉈系超導靶材及薄膜材料特性、相平衡、結構化學以及超導機制，於未來三年期間，我們將特別針對下列相關主題進行深入的探討：(一) 高壓下新穎汞系與鉈系銅氧化物之合成。(二) 利用高壓技術，製成供蒸鍍大面積超導薄膜用大型(1-2英吋)鉈系與汞系靶材，以及現存鉈系靶材之改質。(三) 高壓下 HgO-BaO(或SrO)-CaO-CuO系統相平衡與新化合物的合成之研究。(四) 分別具單、雙HgO層結構之(Hg,M)2Ba2Can-1CunO2n+n-d (M = Tl, Bi；n =2-4)相之合 成與結構與物理特性的鑑定與比較之研究。(五) 鉈系(Tl,M)(Ba,Sr)2Ca2Cu3Oz (M= Pb, Bi, K,In)超導體，載子濃度、化學組成與金屬-超導-絕緣體相變的相互關係之研究。(六) 建立長晶設備，探討高壓氧氣氛下，以高溫融熔法，成長汞系與鉈系超導單晶的可行性之探討。本研究之最終目標，旨在提供優良靶材，配合下游子計畫，製成適合製作各種微電子元件之鉈或汞系超導薄膜。並提供整合計畫中，各子題研究與材料相關課題之必要支援。