Browsing by Author "莊清文"

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    鑭鎳氧薄膜的生長與釔鋇銅氧/鑭鎳氧雙層膜的超導特性之研究
    (2024) 莊清文; Chuang, Ching-Wen
    鎳酸鑭LaNiO3(LNO)是稀土鎳酸鹽系RNiO3(R代表溪土元素)材料中較受歡迎的材料，主要原因是它在低溫的時候不具有金屬-絕緣轉變(Metal–insulator transition, MIT)，在低溫時依然保有金屬性質，成為RNiO3家族的一個特例。而近年來，又有研究指出，LNO在特定條件下，可能具有拓樸性質，更提升了它的研究熱度。加上近期的拓樸超導體的相關研究也日益升高，且晶格常數與YBa2Cu3O7-x(YBCO)相近，於是我們利用磁控濺鍍的方式，將兩種材料結合，生成雙層薄膜，並量測磁性與電性，探討是否有新發現。本研究首先討論LNO薄膜的生長條件，針對基板與生長溫度作探討，發現其在不同基板上生長出來的晶格常數會有所變化，而MgO基板則因為匹配度的問題無法成功生長，而580 ℃到720 ℃之間電阻率與晶格常數雖然有變化，但其影響幾乎可以忽略。由於前述原因，於是雙層薄膜我們以YBCO的最佳生長條件為依據，生長溫度定為720 ℃，並使用SrTiO3(STO)基板與LaAlO3(LAO)基板作探討。將LNO固定為20 nm，分別生長100 nm與50 nm雙層膜，其中我們發現雙層薄膜的超導臨界溫度皆低於YBCO，分別為79.1 K、65 K(磁性量測部分)，遠低於YBCO的85.8 K左右，而我們推斷原因為LNO晶格結構造成YBCO b軸上的氧缺失，並利用XRD證明其推測。而從磁性量測我們得到了雙層薄膜LNO/YBCO 20/100 nm與20/50 nm 的Hc1分別為4.15 Oe與3.03 Oe，Hc2為3.66 T 與1.85 T，我們還發現Jc會隨著LNO占比下降，其中LNO/YBCO 為20/50 nm的樣品，在H=0的時候，Jc有被抑制的現象產生，推斷可能與LNO反應有關。並從Fp來推斷其可能為二維釘扎形式。而從電性量測發現，LNO/YBCO 20/100 nm時的Tc明顯比磁性量測還低，降低了約13 K左右，判斷可能與蝕刻的影響有關，而從U- H圖可以看出他們具有二維性質。