超伝導接続のためのエピタキシャルNbTi薄膜の成長と電気的特性

Epitaxial NbTi thin films grown on SrTiO3 single crystal substrates for superconducting joints


高島 浩, 清水 雄平, 外岡 和彦, 吉田 良行, 古瀬 充穂 (産総研)


Abstract:NbTi薄膜を室温でRFマグネトロンスパッタリング法によってSrTiO3(001)単結晶基板上に成膜した。スパッタリングガスはArである。薄膜の結晶性はXRD,RHEEDを用いて評価し、薄膜表面形状はAFMを用いて観察した。また、薄膜の電気抵抗を物理特性測定装置(Quantum Design, PPMS)を用いて、4端子法で測定した。その結果、優れた結晶性を有す平坦なエピタキシャル薄膜が得られ、低温で良好な超伝導性を示すことを確認した。低温超伝導材料であるNbTiエピタキシャル薄膜を格子定数0.3905nmのSrTiO3(001)単結晶基板上で得ることに成功した。この格子定数はYBCOなどの高温酸化物超伝導薄膜とほぼ同一である。この結果、高温酸化物超伝導薄膜上にNbTi薄膜のエピタキシャル成長の可能性を見出した。これはNbTi薄膜が超伝導接続に有効な一手法であることを示唆する。