שיטה זו יכולה ליצור את חלקיקי LSMO באופן אחיד על מצע STO עם גביש יחיד. כמו כן, ניתן להשיג את הסרט GBCO באמצעות אותה שיטה באותו תא ואקום. היתרון העיקרי של טכנולוגיה זו הוא כי חלקיקים LSMO עם גודל אחיד סרט GBCO מוליכים-על באיכות גבוהה ניתן להפקיד באותו תא ואקום.
שיטה זו יכולה לספק תובנה על אזור תצהיר הסרט, אזור גידול חלקיקים, וכולי. זה יכול להיות מיושם גם על תצהיר סרט מתכת, תצהיר ננו-חלקיקי מתכת, וכולי. שיטה זו תאפשר לחוקרים להכיר ציוד ואקום וללמוד עוד על טכנולוגיית צמיחת סרטים.
ראשית, תחמוצת סטרונציום טיטניום נקייה ברצף מצעים חד-גבישיים ב- isopropanol ומים deionized במשך 10 דקות כל אחד בטמפרטורת החדר באמבט קולי. לאחר מכן, לייבש את המצעים עם חנקן. זה מקדם כיסוי אחיד של המצע ודבקות קולנוע טובה.
הר את מצעי STO בעלי 001 אוריינטציה במחזיקי מצעים עם דבק מוליך אבקת כסף. טען את המחזיקים לתוך תא ואקום. הר יעד LSMO באקדח הזרקת מגנטרון, ולאחר מכן להרכיב מחדש את האקדח.
בדוק את ההתנגדות עם אומטר כדי למנוע קצר בין מגנטרון והמגן שמסביב. לאחר מכן, לסגור את תא ואקום, ולשאוב למטה. לאחר הוואקום נמוך יותר מפעם אחת 10 כדי מינוס ארבעה פסקלים, לחמם את המצע ל 850 מעלות צלזיוס באמצעות קצב חימום של 15 מעלות צלזיוס לדקה.
הגדר את מרחק מצע היעד לשמונה ס"מ. לאחר מכן, הגדר את בקר זרימת המסה ל-10 ס"מ מעוקבים סטנדרטיים לדקה של חמצן וחמישה סנטימטרים מעוקבים סטנדרטיים לדקה של ארגון כאשר הגז העובד זורם. לפני התצהיר, טרום sputter היעד LSMO במשך 20 דקות ב 30 וואט.
כדי להשיג לחץ תא של 25 פסקלים, להתאים את שסתום סד המשאבה המולקולרית. אם הערך המידי גדול מ- 25 פסקלים, סובב אותו נגד כיוון השעון. אם הוא הופך להיות קטן מ- 25 פסקלים, סובב אותו בכיוון השעון.
לאחר מכן, בדוק כי טמפרטורת המצע נשאר ב 850 מעלות צלזיוס והוא יציב. הגדל את העוצמה של מגנטרון מ 30 ל 80 וואט. לאחר שהפלזמה מתייצבת, פותחים את התריס ומפקידים LSMO על המצע המחומם.
לאחר השלמת התצהיר, סגור את התריס וכבה את החשמל למגנטרון. לאחר מכן, לסגור את שסתום הגז, ולכבות את כוח התנור. לאחר קירור הדגימות לטמפרטורת החדר, לפרוק את התא עם חנקן יבש.
לאחר מכן, פתח את התא, והסר את הדגימות. הר את יעד חמצן נחושת בריום gadolinium באקדח הזרקת מגנטרון, ולאחר מכן להרכיב מחדש את האקדח. הפקד את סרטי חמצן נחושת בריום gadolinium כפי שתואר קודם לכן, באמצעות תנאים דומים למעט זמן sputtering, אשר צריך להיות 30 דקות.
לאחר מכן, להקטין את טמפרטורת המדגם ל 500 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, לפתוח את שסתום הגז לחמצן לתת לחץ תא של 75, 000 פסקלים, ולהחזיק את הדגימות בטמפרטורה זו במשך שעה אחת. לאחר קירור הדגימות לטמפרטורת החדר, לפרוק את התא עם חנקן יבש.
לאחר מכן, פתח את התא, והסר את הדגימות. תמונת AFM של חלקיק LSMO על מצעי STO מראה צמיחה אחידה. דפוסי XRD של סרטי חמצן נחושת בריום gadolinium מפוברק על מצעים לא מעוצבים LSMO מעוטרים ננו-חלקיקים STO מוצגים כאן.
טמפרטורת המעבר מוליך העל היה קרוב 90.5 קלווין עבור סרט חמצן נחושת בריום gadolinium ו 90.3 קלווין עבור סרטי LSMO, אשר מציין כי חלקיקים לא לפגוע במאפיין מוליך העל עבור הסרטים. לשם השוואה, אזור לולאת המגנטיזציה של היסטרסיס גדול בהרבה, מאפס לשישה טסלה, ב-30, 50 ו-77 קלווין לסרטים מפוברקים על מצעים מעוטרים ב-LSMO. סרט חמצן נחושת בריום gadolinium מופקד על מצע מעוטר LSMO בעל צפיפות זרם קריטית גבוהה יותר מ 1.3 לשש טסלה ב 30 קלווין ומאפס עד שש טסלה ב 77 קלווין.
ב 30 קלווין, המדגם המעוטר יש צפיפות כוח הצמדה גדולה יותר מעל 1.3 טסלה. ב 77 קלווין, הצפיפות עברה לערך H גבוה יותר עבור המדגם המעוטר. התלות הזוויתית של צפיפות הזרם הקריטית ב-3 טסלה ו-77 קלווין לסרט המעוטר ב-LSMO מראה עלייה לאורך ציר ה-c, מה שמרמז על כך שהוא יעיל יותר בכיוון שדה מגנטי במקביל לכיוון ציר C.
שיטה זו כרוכה בשלבים ופרטים רבים, ולכן הדגמה חזותית היא קריטית להבנה ולשליטה בשיטה זו. לאחר התפתחותה, שיטה זו מאפשרת להפקיד סרטי תחמוצת וננו-חלקיקים, כמו גם סרטי מתכת וננו-חלקיקים. לאחר התפתחותה, שיטה זו מאפשרת להפקיד סרטי תחמוצת וננו-חלקיקים, כמו גם סרטי מתכת וננו-חלקיקים.
