Réalisation de films supraconducteurs YBaCuO par photoablation par laser à excimères : corrélations entre leurs conditions d'élaboration et leurs propriétés

Realization of ybacuo superconducting thin films by excimer laser ablation: correlations between their elaboration conditions and their properties

• Auteur / Autrice : Corinne Champeaux
• Direction : Alain Catherinot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Résumé

Ce travail concerne la mise au point d'un procede fiable et reproductible d'elaboration de films supraconducteurs a haute temperature critique. Il se divise en quatre parties principales: le premier chapitre, consacre a la definition des concepts, rappelle les proprietes des materiaux supraconducteurs. L'evident potentiel technologique des supraconducteurs a haute temperature critique, notamment dans le domaine hyperfrequence, est particulierement mis en evidence. Le second chapitre decrit les dispositifs experimentaux et modes operatoires mis en uvre, qu'ils concernent la realisation de cibles massives, les moyens d'analyse du panache cree lors de l'interaction laser-cible, l'elaboration des films proprement dite ou la determination de leurs proprietes. La realisation de films de bonne qualite, necessite deux etapes fondamentales, qui sont: d'une part, expose dans le troisieme chapitre, le diagnostic du panache plasma cree lors de l'ablation par un laser a excimeres krf, emettant a 248 nm, d'une cible supraconductrice massive de type ybacuo ou bisrcacuo. Les experiences menees par spectroscopie optique et spectrometrie de masse apportent des elements de comprehension sur les phenomenes regissant le transport des especes de la cible vers le substrat sur lequel se deposent les produits de l'ablation; d'autre part, la determination des conditions de depot conduisant a l'elaboration de films de bonne qualite. L'influence des divers parametres (fluence du laser, temperature de depot, pression d'oxygene, nature et pression du refroidissement. . . ) sur les proprietes structurales et electriques a ete etudiee. Nous avons montre que les correlations entre les conditions de depot et les caracteristiques des films sont indispensables a la mise au point d'un procede d'elaboration fiable et reproductible. Enfin, nous presentons les resultats obtenus, a savoir, des films epitaxies (001) sur substrats mgo et laalo#3 monocristallins, possedant une temperature critique de 91 k, une largeur de transition de 0,3 k et une resistance de surface a 10 ghz de 3,8 m