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研究生: 吳良彥
論文名稱: 濺鍍MgB2薄膜的X光吸收光譜
指導教授: 張秋男
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 二硼化鎂超導體薄膜X光吸收光譜同步輻射
英文關鍵詞: MgB2, superconductor, film, X-ray absorption, synchrotron
論文種類: 學術論文
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  • 摘要
    MgB2是2001年由日本J. Akimitsu教授實驗室首先發現的新超導材料。由於其具有比一般傳統金屬性超導幾乎2倍的超導臨界溫度、高度的實際應用性,加上此材料的晶格結構及電子結構特殊,其超導性質無法完全以BCS理論解釋,而引起各界的高度關注。
    我們嘗試以兩階段方式成長MgB2膜於R-plane Al2O3上。首先以熱蒸鍍( Thermal Evaporator Deposition)和射頻磁控濺鍍(Radio Frequency Magnetron Sputtering Deposition)兩種鍍膜方式鍍出各種初級膜,再將初級膜置於高溫爐退火(annealing)處理。
    接著,我們將這些成長於R-plane Al2O3的薄膜拿至同步輻射中心做X光吸收譜的實驗,得知由熱蒸鍍所得的硼膜品質相當的好,無氧化情形,但在退火處理後,卻未發現硼膜有所變化。而濺鍍靶材Mg -rich MgB2所得的初級膜含有少量的B2O3,經退火處理後,發現B2O3消失,反而出現MgO的訊號。
    不過此樣品的B-edge吸收譜已接近MgB2 powder的吸收譜,故我們再嘗試不同的退火條件終於成功的製作出臨界溫度約30K的多晶(polycrystalline)MgB2膜。

    目錄 第一章 緒論 導體MgB2的簡介………………………………1 第二章 實驗儀器與樣品備製 2-1 熱蒸鍍系統與其薄膜成長……………………….……6 2-2 射頻磁控賤鍍系統與其薄膜成長………………….…14 2-3 初級薄膜的退火處理(高溫、高壓)……………….…22 第三章 X光近緣吸收光譜(XANES)簡介 3-1 X光吸收光譜原理……………………….….………..30 3-2 同步輻射光源簡介……………..……………….…….36 3-3 6m-HSGM光束線……………………..……..…..……39 3-4 X光近緣吸收光譜實驗裝置…………………………..42 第四章 B-edge及O-edge近緣吸收光譜實驗結果與討論 4-1-1 7-element Ge偵測器量測之光譜…………………...48 4-1-2 7-element Ge偵測器量測之光譜結果討論……..….51 4-2 MCP偵測器量測之吸收光譜……………………….53 4-2-1 B-edge吸收光譜結果與討論………………………54 4-2-2 O-edge吸收光譜結果與討論…………………..….60 4-2-3 Mg-edge吸收光譜結果與討論…………………….66 4-3 吸收光譜的討論總結……………….……….………70 第五章 目前實驗進展及未來方向 5-1 目前超導薄膜實驗進展……………………………….72 5-2 未來超導薄膜實驗展望………………..……….……..76 參考資料………………………………….……………..……..77 附錄A…………………………………………………………..79

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