Cu 불순물 층위에 성장한 MgB2 초전도 박막의 물리적 특성 (Physical Properties of MgB2 Superconducting Films Grown on Cu-impurity Layers)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 65권 / 12호 / 1172 ~ 1180페이지
· 저자명 : 임지천, 송규정, 강원남

초록

PLD 방법으로 사파이어 (Al2O3) 기판위에 1, 4 그리고 8 nm 두께의 Cu-불순물 층을 각각 증착시킨 Cu (1, 4 그리고 8 nm)/Al2O3 위에 HPCVD 방법으로 성장시킨 MgB2 초전도 박막 시편들에 대한 물리적 특성들을 조사하였다. MgB2/Cu (0, 1, 4 그리고 8 nm)/Al2O3 박막 시편들의 자기 모멘트 m(H) 측정은 PPMS 장비를 이용하여 온도 5 K와 50 K 사이의 온도 영역에서 자기장의 세기를 6 T까지 변화시키면서 실시하였다. 순수한 MgB2/Al2O3 초전도 박막의 임계전이온도 Tc는 39.5 K이고, Cu-불순물 층의 두께가 1, 4 그리고 8 nm인 MgB2/Cu/Al2O3 초전도 박막의 Tc는 각각 38.5 K, 39.0 K 그리고 39.0 K이다. 임계전류밀도 Jc와 관련된 Jc(∝ΔM ∝ Δm)=H-α 관계에서 인가하는 자기장이 c-축에 평행하고 온도 10 K일 때, 시편들에 대한 α 값은 0.888 ~ 0.987 정도로 서로 큰 차이가 없었다. 그러나 온도 30 K에서 ~ 값은 시편들에 따라 0.650 ~ 0.897 정도로 다소 큰 차이를 보였으며, Cu-불순물 층의 두께가 4 nm인 MgB2/Cu(4 nm)/Al2O3 시편의 α 값이 0.650으로 현저하게 낮고, 자속고정 효과로 인한 시편의 자기적 초전도 특성이 전체 자기장 영역에서 매우 향상되었다.

영어초록

The physical properties of several MgB2/Cu (0, 1, 4 and 8 nm)/Al2O3 superconducting films were investigated. The MgB2 films were fabricated on Cu (0, 1, 4 and 8 nm)/Al2O3 substrates by employing the hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) method, after depositing Cu-impurity layers of various thicknesses were deposited on Al2O3 substrate by using pulsed laser deposition (PLD). The measurements of the magnetic moment m(H) for the MgB2/Cu/Al2O3 films were carried out at temperatures between 5 K and 50 K in fields up to 6 T by using a physical property measurement system (PPMS) 9 T system. The MgB2/Cu/Al2O3 films with Cu-impurity layers of 0, 1, 4 and 8 nm thicknesses showed values of the onset temperature (Tc) of 39.5, 38.5, 39.0 and 39.0 K, respectively. For the MgB2/Cu/Al2O3 superconducting films, the α values in the relation Jc(∝ ΔM ∝ Δm) = H−α were estimated to be 0.888 ~ 0.987 at 10 K and 0.650 ~ 0.897 at 30 K for external fields applied parallel to the c-axis. The MgB2/Cu (4 nm)/Al2O3 film showed a notably low value of α = 0.650 and remarkably high magnetic properties over all magnetic fields used in their study because of the introduction of the flux-pinning effect.

참고자료

· 없음