Name: radio frequency magnetron sputtering of gdba2cu3o7&#8722;&#948;/ la0.67sr0.33mno3 quasi-bilayer films on srtio3 (sto) single-crystal substrates
Uploaded: 2019-04-12T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7Ã¢Ë†'ÃŽÂ´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China (nr. 51502168; No.11504227) og Shanghai kommunale Natural Science Foundation (No.16ZR1413600). Forfatterne takke takknemlig Instrumental analyse sentrum av Shanghai Jiao Tong og Ma-tek analytisk lab for kompetent teknisk assistanse.

1. substrat og målet forberedelse
Merk: Denne delen beskriver utarbeidelse av frese deponering kammeret og én krystall SrTiO3 (STO) underlag.
<ol><li>Bruke 10 x 10 mm SrTiO3 (STO) én-krystall underlag under RF magnetron sputtering prosessen.</li>
	<li>Sekvensielt rent underlag i isopropanol og deionisert vann i 10 min hver ved romtemperatur i ultralydbad. Tørk substrater med nitrogen, som er for uniform dekker substrat og god film etterlevelse.</li>
	<li>Montere (00...

<ol>
	<li>Gong, J., Zheng, D., Li, D., Jin, C., Bai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lattice+distortion+modified+anisotropic+magnetoresistance+in+epitaxial+La0.67Sr0.33MnO3+thin+films.">Lattice distortion modified anisotropic magnetoresistance in epitaxial La0.67Sr0.33MnO3 thin films.</a> Journal of Alloys and Compounds. 735, 1152-1157 (2018).</li><li>Wang, J., Han, Z., Bai, J., Luo, B., Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetoelectric+coupling+in+oxygen+deficient+La0.67Sr0.33MnO3-&#948;/BaTiO3+composite+film.">Magnetoelectric coupling in oxygen deficient La0.67Sr0.33MnO3-&#948;/BaTiO3 composite film.</a> Physica B: Condensed Matter. 534, 141-144 (2018).</li><li>Duan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+fabrication+of+micro-patterned+LSMO+films+with+unchanged+magnetic+properties+by+photosensitive+sol-gel+method+on+LaAlO3+substrates.">Facile fabrication of micro-patterned LSMO films with unchanged magnetic properties by photosensitive sol-gel method on LaAlO3 substrates.</a> Ceramics International. 42 (12), 14100-14106 (2016).</li><li>Xu, P., Huffman, T. J., Kwak, I. H., Biswas, A., Qazilbash, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependent+infrared+nano-imaging+of+La0.67Sr0.33MnO3+thin+film.">Temperature dependent infrared nano-imaging of La0.67Sr0.33MnO3 thin film.</a> Journal of Physics-Condensed Matter. 30 (2), (2018).</li><li>Bulaevskii, L. N., Chudnovsky, E. M., Maley, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+pinning+in+superconductor-ferromagnet+multilayers.">Magnetic pinning in superconductor-ferromagnet multilayers.</a> Applied Physics Letters. 76 (18), 2594-2596 (2000).</li><li>Chen, C. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flux+pinning+of+stress-induced+magnetic+inhomogeneity+in+the+bilayers+of+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3&#8722;&#948;.">Flux pinning of stress-induced magnetic inhomogeneity in the bilayers of YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3&#8722;&#948;.</a> Journal of Applied Physics. 106 (9), 093902 (2009).</li><li>Chen, C. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+high-temperature+magnetic+pinning+induced+by+proximity+in+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3+hybrids.">Robust high-temperature magnetic pinning induced by proximity in YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3 hybrids.</a> Journal of Applied Physics. 109 (7), 073921 (2011).</li><li>Huang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+properties+of+(CoFe2O4)x:(CeO2)1&#8722;x+vertically+aligned+nanocomposites+and+their+pinning+properties+in+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;+thin+films.">Magnetic properties of (CoFe2O4)x:(CeO2)1&#8722;x vertically aligned nanocomposites and their pinning properties in YBa2Cu3O7&#8722;&#948; thin films.</a> Journal of Applied Physics. 115 (12), 123902 (2014).</li><li>Lange, M., Bael, M. J. V., Bruynseraede, Y., Moshchalkov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoengineered+Magnetic-Field-Induced+Superconductivity.">Nanoengineered Magnetic-Field-Induced Superconductivity.</a> Physical Review Letters. 90 (19), 197006 (1970).</li><li>Rakshit, R. K., Budhani, R. C., Bhuvana, T., Kulkarni, V. N., Kulkarni, G. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhomogeneous+vortex-state-driven+enhancement+of+superconductivity+in+nanoengineered+ferromagnet-superconductor+heterostructures.">Inhomogeneous vortex-state-driven enhancement of superconductivity in nanoengineered ferromagnet-superconductor heterostructures.</a> Physical Review B. 77 (5), 052509 (2008).</li><li>Guo, H., Ward, T. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Spatially+Confined+Complex+Oxides.">Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides.</a> Journal of Visualized Experiments. 77, e50573 (2013).</li><li>Wang, Y., Li, Y., Liu, L., Xu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+flux+pinning+in+GdBa2Cu3O7-delta+thin+film+by+nanoscale+ferromagnetic+La0.67Sr0.33MnO3+pretreatment+of+substrate+surface.">Improvement of flux pinning in GdBa2Cu3O7-delta thin film by nanoscale ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 pretreatment of substrate surface.</a> Ceramics International. 44 (1), 225-230 (2018).</li><li>Mart&#237;n, J. I., V&#233;lez, M., Nogu&#233;s, J., Schuller, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flux+Pinning+in+a+Superconductor+by+an+Array+of+Submicrometer+Magnetic+Dots.">Flux Pinning in a Superconductor by an Array of Submicrometer Magnetic Dots.</a> Physical Review Letters. 79 (10), 1929-1932 (1997).</li><li>Morgan, D. J., Ketterson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Flux+Pinning+in+a+Regular+Array+of+Magnetic+Dipoles.">Asymmetric Flux Pinning in a Regular Array of Magnetic Dipoles.</a> Physical Review Letters. 80 (16), 3614-3617 (1998).</li><li>Gutierrez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+c-axis+pinning+in+interfacial+self-assembled+nanostructured+trifluoracetate-YBa2Cu3O7&#8722;x+films.">Anisotropic c-axis pinning in interfacial self-assembled nanostructured trifluoracetate-YBa2Cu3O7&#8722;x films.</a> Applied Physics Letters. 94 (17), 172513 (2009).</li><li>Tran, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+critical+current+density+in+GdBa2Cu3O7-&#948;+thin+films+with+substrate+surface+decoration+using+Gd2O3+nanoparticles.">Enhanced critical current density in GdBa2Cu3O7-&#948; thin films with substrate surface decoration using Gd2O3 nanoparticles.</a> Thin Solid Films. 526, 241-245 (2012).</li><li>Jha, A. K., Khare, N., Pinto, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interface+engineering+using+ferromagnetic+nanoparticles+for+enhancing+pinning+in+YBa2Cu3O7-delta+thin+film.">Interface engineering using ferromagnetic nanoparticles for enhancing pinning in YBa2Cu3O7-delta thin film.</a> Journal of Applied Physics. 110 (11), (2011).</li><li>Casotti, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ageing+effects+on+electrical+resistivity+of+Nb-doped+TiO2+thin+films+deposited+at+a+high+rate+by+reactive+DC+magnetron+sputtering.">Ageing effects on electrical resistivity of Nb-doped TiO2 thin films deposited at a high rate by reactive DC magnetron sputtering.</a> Applied Surface Science. 455, 267-275 (2018).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+single-phase+Ti2AlN+coating+by+magnetron+sputtering+with+cost-efficient+hot-pressed+Ti-Al-N+targets.">Preparation of single-phase Ti2AlN coating by magnetron sputtering with cost-efficient hot-pressed Ti-Al-N targets.</a> Ceramics International. 44 (14), 17530-17534 (2018).</li><li>Mahdhi, H., Djessas, K., Ben Ayadi, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characteristics+of+Ca-doped+ZnO+thin+films+by+rf+magnetron+sputtering+at+low+temperature.">Synthesis and characteristics of Ca-doped ZnO thin films by rf magnetron sputtering at low temperature.</a> Materials Letters. 214, 10-14 (2018).</li><li>Shen, H., Wei, B., Zhang, D., Qi, Z., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetron+sputtered+NbN+thin+film+electrodes+for+supercapacitors.">Magnetron sputtered NbN thin film electrodes for supercapacitors.</a> Materials Letters. 229, 17-20 (2018).</li><li>Sinnarasa, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+thickness+and+microstructure+on+thermoelectric+properties+of+Mg-doped+CuCrO2+delafossite+thin+films+deposited+by+RF-magnetron+sputtering.">Influence of thickness and microstructure on thermoelectric properties of Mg-doped CuCrO2 delafossite thin films deposited by RF-magnetron sputtering.</a> Applied Surface Science. , 244-250 (2018).</li><li>Thi-Thuy-Nga, N., Chen, Y. -. H., Chen, Z. -. M., Cheng, K. -. B., He, J. -. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure+near+infrared+reflectance,+and+surface+temperature+of+Ti-O+coated+polyethylene+terephthalate+fabrics+prepared+by+roll-to-roll+high+power+impulse+magnetron+sputtering+system.">Microstructure near infrared reflectance, and surface temperature of Ti-O coated polyethylene terephthalate fabrics prepared by roll-to-roll high power impulse magnetron sputtering system.</a> Thin Solid Films. , 1-8 (2018).</li><li>Wang, Y., Xu, D., Li, Y., Liu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Texture+and+morphology+developments+of+Yttria-stabilized+zirconia+(YSZ)+buffer+layer+for+coated+conductors+by+RF+sputtering.">Texture and morphology developments of Yttria-stabilized zirconia (YSZ) buffer layer for coated conductors by RF sputtering.</a> Surface &amp; Coatings Technology. 232, 497-503 (2013).</li><li>Petrisor, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+pinning+effects+of+epitaxial+LaxSr1-xMnO3+nanostructured+thin+films+on+YBa2Cu3O7-delta+layers.">Magnetic pinning effects of epitaxial LaxSr1-xMnO3 nanostructured thin films on YBa2Cu3O7-delta layers.</a> Journal of Applied Physics. 112 (5), (2012).</li></ol>

Her har vi vist at denne metoden kan brukes til å forberede LSMO ferromagnetisk nanopartikler av jevn fordeling på SrTiO3 (STO) én-krystall underlag. (Gd) BCO-filmer også kan settes på begge nakne og LSMO innredet STO substrat. Med en riktig justering av avsatt parametere, for eksempel vekst temperaturer og mål-underlaget avstand, bør denne metoden være nyttig for avsatt ulike magnetiske og ikke-magnetisk partikler eller lag, for eksempel CeO2, YSZ) yttrium-stabilisert zirconia)<sup class="x...

Hull-dopet manganite La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) har unike egenskaper som bredbånd hull, halv-metallisk ferromagnetism, og fanget elektronisk stater, som gir ekstraordinær muligheter for potensielle vassdrags programmer1,2,3,4. Foreløpig mange forskere bestreber å dra nytte av de unike egenskapene til LSMO å bebo vortex bevegelsen for høy temperatur superledende (HTS) film, som (RE) Ba2Cu3O7−ses filmer (REBCO, RE = rare - earth element)5,6,7,8,9,10,11,12. Nanoskala dekorasjon av underlaget overflater med ferromagnetisk nanopartikler vil gi veldefinerte nettsteder for inducing magnetiske låsing av forventet tetthet13,14. Muligheten til å kontrollere tetthet og geometrien av nanopartikler på svært strukturerte overflater, som på én-krystall underlag og svært profilert mettaliske underlag er imidlertid svært vanskelig. Oftest nanopartikler er synthesized belagt på flater med metall organisk nedbrytning metoder15og pulsed laser deponering metoder16,17. Selv puls laser deponering metoder kan gi nanopartikler belagt på ulike underlag, er det vanskelig å innse stort område homogen nanopartikler deponering. Som for metall organisk nedbrytning metoder er de riktig for stort område deponering av nanopartikler. Nanopartikler er imidlertid ofte ikke-uniform og lett skadet av liten fysisk stresset.
Blant disse teknikkene har RF-magnetron sputtering mange fordeler. Sputtering har en høy deponering pris, rimelig, og mangel av giftig gassutslipp. Det er også enkelt å utvide til storskala området underlag18,19. Denne metoden gir enkeltsteg dannelsen av La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) nanopartikler nanopartikler er lett å bli satt på én-krystall underlag. RF magnetron sputtering kan opprette stort område nanopartikler jevnt på en rekke forskjellige underlag, uavhengig av overflatestruktur og overflateruhet20. Kontrollen partikkel kan oppnås ved å justere sputtering tid. Homogenitet kan oppnås ved å justere mål-underlaget avstand. Ulempen med RF-magnetron sputtering er lavere veksten for noen oksider21. Denne tilnærmingen mål atomer (eller molekyler) er freste fra målet av argon ion og deretter nanopartikler settes på underlag i damp fase22. Nanopartikler formasjon forekommer på underlaget i en enkelt trinn23. Denne metoden gjelder teoretisk materiale inkludert superledende tynnfilm motstand, halvleder film, film ferromagnetisk tynn film etc. men hittil, rapporter om protokoller for innskudd ferromagnetisk nanopartikler er svært knappe.
Her viser vi at Cospatric av GdBa2Cu3O7−ses/La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer på SrTiO3 (STO) én-krystall underlag av RF magnetron sputtering metode. To typer mål materialer, GdBa2Cu3O7−ses og La0,67Sr0,33MnO3 mål brukes i prosessen. SrTiO3 (STO) én-krystall overflater ble belagt med GdBa2Cu3O7−sesfilmer og GdBa2Cu3O7−ses/La0,67Sr 0,33 MnO3 kvasi bilayer filmer.
I denne protokollen settes GdBa2Cu3O7−ses/La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer med RF magnetron sputtering på STO (001) underlag. Avstanden mellom mål og underlag er ca 10 cm diameter målet er 60 mm. Varmeovner er pærer plassert 1 cm over substrater. Den maksimale temperaturen er 850° C i dette systemet. Det finnes 5 ulike underlag i dette systemet. RF magnetron sputtering GdBa2Cu3O7−ses/La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer består av to trinn, som er utarbeidelsen av underlag og RF-magnetron sputtering prosessen. Et bilde av sputtering systemet er vist i figur S1.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sputter Deposition System</td>
			<td>Shenyang scientific instruments Limited by Share Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SrTiO3 Single Crystal Substrate</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Single-sided epi-polished</td>
			<td>(001) orientation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>La0.67Sr0.33MnO3 sputtering target</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td>60 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GdBa2Cu3O7&#8722;&#948; sputtering target</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td>60 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomic Force Microscope</td>
			<td>Br&#252;ker</td>
			<td>Dimension Icon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Diffractometer</td>
			<td>Br&#252;ker</td>
			<td>D8 Discover</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physical Property Measurement System</td>
			<td>Quantum Design</td>
			<td>PPMS 9</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

radio frequency magnetron sputtering of gdba2cu3o7&#8722;&#948;/ la0.67sr0.33mno3 quasi-bilayer films on srtio3 (sto) single-crystal substrates

Her viser vi en metode for belegg ferromagnetisk La0,67Sr0,33MnO3 (LSMO) nanopartikler på (001) SrTiO3 (STO) én-krystall underlag av (radiofrekvens) magnetron sputtering. LSMO nanopartikler ble avsatt med diameter fra 10 til 20 nm og høyder mellom 20 og 50 nm. Samtidig, (Gd) Ba2Cu3O7−ses ((Gd) BCO) filmer ble laget på både begravelsessenger og LSMO hydrogenion dekorert STO underlag med RF magnetron sputtering. Denne rapporten beskriver også egenskapene for GdBa2Cu3O7−ses/ La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer strukturer (f.eks krystallinsk fasen morfologi kjemisk sammensetning); magnetization, magneto-transport og superledende transport egenskaper ble også vurdert.

Tykkelsen på (Gd) BCO filmer på begge nakne og LSMO innredet STO substrat var 500nm, som ble målt ved en overflate profilometer. Filmen tykkelsen ble kontrollert av sputtering tid. Figur 1a b viser AFM bilde av LSMO hydrogenion (sputtering tid 10 s) på 1,0 cm x 1,0 cm én-krystall STO underlag å bevise at LSMO nanopartikler dyrket på STO underlag jevnt. Overflaten og måle råhet av filmene var preget av atomic force mikroskopi (AFM) i ...

Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7Ã¢Ë†'ÃŽÂ´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates at JoVE.com

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Radiofrekvens Magnetron Sputtering av GdBa2Cu3O7−ses/ La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer på SrTiO3 (STO) én-krystall underlag

Her presenterer vi en protokoll for å vokse LSMO nanopartikler og (Gd) BCO filmer på (001) SrTiO3 (STO) én-krystall underlag av radiofrekvens (RF)-sputtering.

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Denne metoden kan lage LSMO nanopartikler jevnt på en STO enkeltkrystall substrat. Gbco-filmen kan også oppnås gjennom samme metode i samme vakuumkammer. Den største fordelen med denne teknologien er at LSMO nanopartikler med ensartet størrelse og høy kvalitet superledende GBCO-film kan deponeres i samme vakuumkammer.Denne metoden kan gi innsikt i filmdeponeringsområde, nanopartikkelvekstområde, et cetera. Det kan også brukes på metallfilm deponering, metall nanopartikkel deponering, et cetera. Denne metoden vil gjøre det mulig for forskere å bli kjent med vakuumutstyr og lære mer om filmvekstteknologi.Først, sekvensielt ren strontium titanoksid enkeltkrystall substrater i isopropanol og deionisert vann i 10 minutter hver ved romtemperatur i et ultralydbad. Tørk deretter substrater med nitrogen. Dette fremmer ensartet dekning av substratet og god film etterlevelse.Monter de 001-orienterte STO-substrater i substratholdere med sølvpulver ledende lim. Legg holderne inn i et vakuumkammer. Monter et LSMO-mål i en magnetroninjeksjonspistol, og sett deretter pistolen på nytt.Test motstanden med en ohmmeter for å unngå en kortslutning mellom magnetronen og det omkringliggende skjoldet. Lukk deretter vakuumkammeret og pump ned. Når vakuumet er lavere enn en ganger 10 til minus fire pascals, varme underlaget til 850 grader Celsius ved hjelp av en varmehastighet på 15 grader Celsius per minutt.Angi målsubstratavstanden til åtte centimeter. Deretter setter du massestrømningskontrolleren til 10 standard kubikkcentimeter per minutt oksygen og fem standard kubikkcentimeter per minutt argon som arbeidsgassstrømmen. Før deponering, pre-sputter LSMO målet i 20 minutter på 30 watt.For å oppnå et kammertrykk på 25 pascals, juster den molekylære pumpeskinneventilen. Hvis den umiddelbare verdien blir større enn 25 pascals, roterer du den mot klokken. Hvis den blir mindre enn 25 pascals, roterer du den med klokken.Etter dette må du kontrollere at substrattemperaturen forblir på 850 grader Celsius og er stabil. Øk kraften til magnetronen fra 30 til 80 watt. Etter at plasmaet er stabilisert, åpne lukkeren og deponer LSMO på det oppvarmede substratet.Når avsetningen er fullført, lukker du lukkeren og slår av strømmen til magnetronen. Deretter lukker du gassventilen og slår av varmeapparatets strøm. Etter kjøling prøvene til romtemperatur, vent kammeret med tørt nitrogen.Deretter åpner du kammeret, og fjerner prøvene. Monter gadolinium barium kobber oksygen mål i magnetron injeksjon pistol, og deretter montere pistolen. Deponer gadolinium barium kobber oksygen filmer som tidligere beskrevet, ved hjelp av lignende forhold bortsett fra sputtering tid, som bør være 30 minutter.Deretter reduserer du prøvetemperaturen til 500 grader Celsius. Deretter åpner du gassventilen for oksygen for å gi et kammertrykk på 75.000 pascals, og hold prøvene ved denne temperaturen i en time. Etter kjøling prøvene til romtemperatur, vent kammeret med tørt nitrogen.Deretter åpner du kammeret, og fjerner prøvene. AFM-bildet av en LSMO nanopartikkel på STO-substrater viser jevn vekst. XRD mønstre av gadolinium barium kobber oksygen filmer fabrikkert på udekorerte og LSMO nanopartikkel-dekorert STO underlag er vist her.Den superledende overgangstemperaturen var nær 90,5 kelvin for gadolinium barium kobber oksygenfilm og 90,3 kelvin for LSMO-filmene, noe som indikerer at nanopartiklene ikke skader den superledende egenskapen for filmene. Til sammenligning er magnetiseringhysteresesløyfeområdet mye større, fra null til seks tesla, på 30, 50 og 77 kelvin for filmer fabrikkert på LSMO-dekorerte underlag. Gadolinium barium kobber oksygen film deponert på en LSMO-dekorert substrat besitter en høyere kritisk strøm tetthet fra 1,3 til seks tesla på 30 kelvin og fra null til seks tesla på 77 kelvin.På 30 kelvin har den dekorerte prøven en større pinning force tetthet over 1,3 tesla. Ved 77 kelvin flyttet tettheten til en høyere H-verdi for den dekorerte prøven. Den kantete avhengigheten av den kritiske strømtettheten på 3 tesla og 77 kelvin for den LSMO-dekorerte filmen viser en økning langs c-aksen, noe som tyder på at den er mer effektiv på et magnetisk felt orientering parallelt med c-akseretningen.Denne metoden innebærer mange trinn og detaljer, så visuell demonstrasjon er avgjørende for å forstå og mestre denne metoden. Etter utviklingen gjør denne metoden det mulig å deponere oksidfilmer og nanopartikler, samt metallfilmer og nanopartikler. Etter utviklingen gjør denne metoden det mulig å deponere oksidfilmer og nanopartikler, samt metallfilmer og nanopartikler.

Research

JoVE Journal

Engineering

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Micropunching Litografi for generering Micro-og submikron-mønstre på Polymer Underlag

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

Karakterisering av overflaten modifikasjoner av White Light Interferometry: Søknader i Ion Sputtering, laser ablasjon og Tribologi Eksperimenter

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

Ultrahøy tetthet Array med vertikalt Small-molekylære Organiske Nanowires på Vilkårlige Underlag

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

Effekt av Bending på elektriske egenskaper Fleksibel Organic én krystall-baserte felt-effekt transistorer

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

Vekst og elektrostatiske/kjemiske egenskaper av metall/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

The quasi 2D electron system (q2DES) that forms at the interface between LaAlO3 (LAO) and SrTiO3 (STO) has attracted much attention from the oxide ...

Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs

Generasjon og sammenhengende kontroll av pulserende Quantum frekvens kammer

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional ...

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Filmen kontroll å studere bidrag av bølger til slippverktøy Impact Dynamics tynn flytende væske filmer

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

Plasma-assistert molekylær stråle Epitaxy vekst av mg3n2 og Zn3n2 tynne filmer

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

Prosedyre for overføring av polymer filmer på porøse underlag med minimerte defekter

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...

Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels

Kalibrering av Vector Network Analyzer for målinger i radiofrekvensoverføringskanaler

In situ measurements of radio frequency (RF) spectrum activity provide insight into the physics of radio frequency wave propagation and validate existing ...