Este método pode criar as nanopartículas LSMO uniformemente em um substrato de cristal único STO. Além disso, o filme GBCO pode ser obtido através do mesmo método na mesma câmara de vácuo. A principal vantagem desta tecnologia é que as nanopartículas LSMO com tamanho uniforme e filme GBCO supercondutor de alta qualidade podem ser depositadas na mesma câmara de vácuo.
Este método pode fornecer informações sobre a área de deposição de filmes, área de crescimento de nanopartículas, etc. Também pode ser aplicado à deposição de filme de metal, deposição de nanopartículas de metal, etc. Este método permitirá que os pesquisadores se familiarizem com equipamentos de vácuo e aprendam mais sobre a tecnologia de crescimento de filmes.
Primeiro, o óxido de titânio de titânio monostratos de estrôncio em isopropanol e água deionizada por 10 minutos cada um em temperatura ambiente em um banho ultrassônico. Em seguida, seque os substratos com nitrogênio. Isso promove a cobertura uniforme do substrato e a boa adesão ao filme.
Monte os substratos STO 001 orientados em suportes de substrato com cola condutora em pó prateado. Coloque os suportes em uma câmara de vácuo. Monte um alvo LSMO em uma arma de injeção de magnetron, e depois remonte a arma.
Teste a resistência com um ohmômetro para evitar um curto-circuito entre o magnetron e o escudo circundante. Em seguida, feche a câmara de vácuo e bombeie para baixo. Uma vez que o vácuo é inferior a uma vezes 10 a menos quatro pascals, aqueça o substrato a 850 graus Celsius usando uma taxa de aquecimento de 15 graus Celsius por minuto.
Defina a distância do substrato alvo para oito centímetros. Em seguida, defina o controlador de fluxo de massa para 10 centímetros cúbicos padrão por minuto de oxigênio e cinco centímetros cúbicos padrão por minuto de argônio como o fluxo de gás de trabalho. Antes do depoimento, pré-sputter o alvo LSMO por 20 minutos a 30 watts.
Para obter uma pressão de câmara de 25 pascals, ajuste a válvula de tala da bomba molecular. Se o valor instantâneo se tornar maior que 25 pascals, gire-o no sentido anti-horário. Se ele ficar menor que 25 pascals, gire-o no sentido horário.
A seguir, verifique se a temperatura do substrato permanece em 850 graus Celsius e está estável. Aumente a potência do magnetron de 30 para 80 watts. Depois que o plasma estiver estabilizado, abra o obturador e deposite LSMO no substrato aquecido.
Uma vez que o depoimento esteja completo, feche o obturador e desligue a energia do magnetron. Em seguida, feche a válvula de gás e desligue a energia do aquecedor. Depois de resfriar as amostras à temperatura ambiente, desabassize a câmara com nitrogênio seco.
Em seguida, abra a câmara e remova as amostras. Monte o alvo de oxigênio de cobre de gadolínio bário na pistola de injeção de magnetron, e depois remonte a arma. Deposite os filmes de oxigênio de cobre de bário gadolínio como descrito anteriormente, usando condições semelhantes, exceto pelo tempo de sputtering, que deve ser de 30 minutos.
Em seguida, diminua a temperatura da amostra para 500 graus Celsius. Em seguida, abra a válvula de gás para oxigênio para dar uma pressão de câmara de 75.000 pascals, e segure as amostras a esta temperatura por uma hora. Depois de resfriar as amostras à temperatura ambiente, desabassize a câmara com nitrogênio seco.
Em seguida, abra a câmara e remova as amostras. A imagem AFM de uma nanopartícula LSMO em substratos STO mostra crescimento uniforme. Os padrões XRD de filmes de oxigênio de cobre de bário gadolínio fabricados em substratos STO não decorados e nanopartículas LSMO são mostrados aqui.
A temperatura de transição supercondutora foi próxima de 90,5 kelvin para o filme de oxigênio de cobre de gadolínio e 90,3 kelvin para os filmes da LSMO, o que indica que as nanopartículas não prejudicam a propriedade supercondutora para os filmes. Em comparação, a área de loop de histerese magnetização é muito maior, de zero a seis tesla, com 30, 50 e 77 kelvin para filmes fabricados em substratos decorados com LSMO. O filme de oxigênio de cobre de bário gadolínio depositado em um substrato decorado pela LSMO possui uma densidade de corrente crítica mais alta de 1,3 a seis tesla a 30 kelvin e de zero a seis tesla em 77 kelvin.
Com 30 kelvin, a amostra decorada tem uma densidade de força de fixação maior acima de 1,3 tesla. Aos 77 kelvin, a densidade mudou para um valor H mais alto para a amostra decorada. A dependência angular da densidade de corrente crítica em 3 tesla e 77 kelvin para o filme decorado pelo LSMO mostra um aumento ao longo do eixo C, sugerindo que ele é mais eficaz em uma orientação de campo magnético paralela à direção do eixo C.
Este método envolve muitas etapas e detalhes, por isso a demonstração visual é fundamental para entender e dominar esse método. Após seu desenvolvimento, este método permite o depósito de filmes de óxido e nanopartículas, bem como filmes de metal e nanopartículas. Após seu desenvolvimento, este método permite o depósito de filmes de óxido e nanopartículas, bem como filmes de metal e nanopartículas.
