УДК 546.132.4+539.23+546.623'655'662

Тонкие пленки в системе Nd-Ba-Cu-O, полученные методом MOCVD

Н.А. Мирин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Проблема получения тонких эпитаксиальных сверхпроводящих пленок твердых растворов состава Nd_1+xBa_2-xCu₃O_7-d MOCVD является весьма актуальной в фундаментальных и прикладных аспектах, поскольку из всего ряда соединений RBa2Cu3O7- d (R редкоземельный элемент) эта фаза обладает одной из самых высоких температур сверхпроводящего перехода и наиболее гладкой поверхностью, что имеет важное значение в случае применения данных материалов в высокочастотной электронике.

В данной работе были получены тонкие эпитаксиальные пленки
Nd_1+xBa_2-xCu₃O_7-d методом MOCVD. В экспериментальной установке была использована одноисточниковая схема MOCVD. В качестве подложек использовались полированные (00l)-ориентированнные монокристаллы LaAlO3 и SrTiO3. В качестве газа-носителя был использован аргон, в качестве газа- окислителя кислород, также в ряде экспериментов вместо кислорода был использован N2O. В качестве исходных летучих соединений использовались дипивалоилметанаты меди и неодима и аддукт дипивалоилметаната бария с ортофенантролином. Полученные пленки были исследованы методами рентгеновской дифракции, рентгеноспектрального локального микроанализа и измерения магнитной восприимчивости. По данным анализа состава были определены фазовые отношения в тонких эпитаксиальных пленках близких по составу к Nd_1+xBa_2-xCu₃O_{7- d}, оказавшиеся отличными от отношений, характерных для объемной системы. По данным измерения магнитной восприимчивости пленки обладали невысокими сверхпроводящими характеристиками (T_c=70K), что было объяснено высоким содержанием неодима в твердом растворе Nd_1+xBa_{2- x}Cu₃O_7-d. С другой стороны пленки, близкие по составу к Nd₁Ba₂Cu₃O_7-d также не обладали хорошими сверхпроводящими свойствами из-за недостаточного кристаллического совершенства пленок, в силу диффузионной затрудненности системы в области составов богатых барием. В связи с этим была сделана попытка, в качестве одного из возможных в данном случае методов устранения диффузионных затруднений в системе, использовать N₂O вместо O₂ в качестве газа-окислителя в процессе осаждения пленки.