电子束蒸发方法制备超导mgb,2膜及其物性研究

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1、上海大学硕士学位论文电子束蒸发方法制备超导MgB<,2>膜及其物性研究姓名：熊文杰申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：张义邴20040401I：海人学f6；{。1’学位论文摘要本文主要利用电子束蒸发原位热处理技术来研究MgB：超导薄膜的制备工艺和相关的超导特性，主要包括：衬底的预处理、多层成膜技术、组分设计、后道热处理等。实验结果表明，按Mg：B=1：2的原子比例分层蒸镀多层[Mg／B]、先驱膜，然后进行原位热处理可获得MgB!超导薄膜。薄膜的超导性能随着制备工艺的优化得到了很好的提高，零电阻温度分别为16．5K、24．5K、3

2、0．5K。『F常念电阻率．温度关系p倒呈现金属行为，拟合结果满足Pr7)=Po+aT”方程。采用多相物质衍射强度公式对薄膜的相含量进行了计算，从理论上进一步证实了氧污染以及镁的不足是导致MgB2晶化不彻底而致使转变温度进一步降低的结论。关键词：电子束蒸发、MgB2、薄膜、超导上海大学顶l学位论文ABSTRACTInthisthesis，e—beamevaporationandin—situprocessingtechniqueareusedtopreparesuperconductingMgB2thinfilm．Mainstepsoff

3、ilmgrowtharestudiedwhichincludecleaningofsubstrate，growthofmulti—layerfilm，compositiondesignandin—situthermalprocessingetalSuperconductingpropertiesofMgB2filmarealsodiscussedExperimentalresultsshowthatsuperconductingMgB2filmcanbeobtainedbyevaporatingthenin—situannealingp

4、recursorfilmofmulti—layer[Mg／B]NwiththeatomicratioofMg：B=1：2．QualityofMgBzfilmisimprovedmarkedlywithoptimizingpreparationtechnics．Zerotransitiontemperatureobtainedfromourfilmsis16．5K、24．5K、30．5KrespectivelyInthenormalstate，p(乃takesonmetallicbehavioganditmaybefittedwellwi

5、ththeequationofp09=Po+aT”．Bymeansofthemulti—phasediffractionintensityequations，phasecontentofsuperconductingMgB2thinfilmiscalculated．ThecalculationresultsconfirmthatoxygencontaminationanddeficiencyofMgareidentifiedassignificantreasonsofincompletecrystallizationandthemlea

6、dtoafurtherdecreaseinthetransitiontemperatureKeywords：e—beamevaporation、MgB2、thinfilm、superconductivity原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：竖日期：翌：竺=!：：叫本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校

7、有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：蛙导师签名日期：上海大学硕士论文第一章绪论1．1超导发展的历史1911年，荷兰科学家昂纳斯(Onnes)在4．2K的汞中首次发现超导现象：导体的电阻消失了，电流在其中无损耗地流动。这引起了物理学家的极大兴趣。t916年前后，昂纳斯、西尔斯比(Silsbee)等人确认超导电现象会在一定强度的电流或磁场下消失，即存在临界电流和临界磁场。1933年，迈斯纳(Meissner)和奥克菲尔德(Ochsenfeld)发现超

8、导体的“完全抗磁效应”，即磁场不能进入超导体内。从此，人们才认识到，超导体不能被看作只是电阻为零的理想导体，而应该看作同时具有两个基本特性一理想导电性和完全抗磁性的新的物态。这两个基本特性是判断一种物态是否