Relations entre la resistance de surface et la microstructure de couches minces supraconductrices y#1ba#2cu#3o#7##x elaborees par ablation laser

par FREDERIC MAYCA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Julius Siejka.

Soutenue en 1993

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Des couches minces supraconductrices y#1ba#2cu#3o#7##x ont ete elaborees in situ par ablation laser sur des substrats srtio#3 (100), laalo#3 (100) et mgo (100) en vue d'applications hyperfrequence. Les conditions de depot de films stchiometriques et exempts de phases parasites ont ete etablies. Sur laalo#3 et srtio#3, les couches, epitaxiees, sont orientees suivant l'axe c perpendiculaire pour une temperature de depot superieure a 740c et suivant l'axe a perpendiculaire pour une temperature inferieure a 640c. Sur substrat mgo, dans le meme domaine de temperatures, nous obtenons des films uniquement c perpendiculaire et avons pu observe deux types de croissance: une epitaxiale et l'autre suivant une desorientation de 45 avec le substrat. Les meilleures proprietes electriques sont obtenues sur substrat laalo#3 pour les couches orientees c perpendiculaire avec des temperatures critiques superieurs a 90 k, des largeurs de transition de moins de 1 k et des resistivites a 300 et 100 k respectivement inferieurs a 180 et 50. Cm. Les resistances de surface (rs) ont ete determinees par une methode de mesure par resonateur dielectrique a 77 k et 10 ghz. Nous avons etudie l'effet de l'epaisseur des couches sur les mesures. La dependance de la rs avec la microstructure a ete etablie, particulierement sur mgo ou cette derniere croit considerablement avec le pourcentage de grains y#1ba#2cu#3o#7##x desorientes. Le domaine de temperature d'obtention des meilleures resistances de surface est plus important sur laalo#3 que sur mgo et correspond a celui d'obtention de structures c perpendiculaire et des meilleures proprietes electriques. Des valeurs de resistances de surface inferieures au milliohm sont obtenues de facon reproductible. Sur laalo#3, elles atteignent 500 , c'est-a-dire vingt fois moins que celle du cuivre

Titre traduit

Relations between the surface resistance and the microstructure of y#1ba#2cu#3o#7##x superconducting thin films realized by laser ablation

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