Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work a survey of the potentialities and limitations of magnetron sputtering as a
tool for the production of MgB2 superconductors thin films has been made. Instead of the usual
approaches, like co-deposition onto heated substract or room temperature deposition of MgB
multilayers for ex situ annealing, the direct deposition of multilayers onto heated substract has
been tested.
The samples have been deposited onto Si waffers from Mg and B targets. They have
been produced by the alternated grown of Mg and B layers, holding the substrate temperatur at
200 and 300 C during the depostion. Pos deposition annealings were performed at temperatures
rangingo from 560 up to 800. In order to improve the sticking coefficient of Mg atoms at the
substrate, the ayers thicknesses were held under ten monoatomic layers. The composition and
structural properties were determined by X-Ray diffraction.
The results have shown that, for the used temperatures, the Mg sticking coefficient onto
B is just relevant ultil the second or third Mg monoatomic layer is completed. From this point,
all Mg atoms impinging the substrate are re-emmitted to the chamber atmospherre. As a consequence,
the direct production of MgB2 from the sucessive deposition of B and Mg are not
effective, unless the layers thicknesses do not surpass a few tenths of nanometers. / Neste trabalho foram avaliadas as potencialidades e as limitações do "magnetron sputtering"
como técnica de deposição de filmes finos de MgB2 supercondutores. No lugar das
técnicas tradicionais, como a co-deposição em substrato aquecido ou a deposição de multicamadas
para tratamentos térmicos ex-situ, foi testada a rotina de deposição de multicamadas
diretamente sobre alvo aquecido, "in situ".
As amostras foram depositadas sobre substratos de Si a partir de alvos de Mg e B. Elas
foram obtidas pela deposição sucessiva e alternada de camadas de Magnésio e Boro, com temperaturas
do substrato (in-situ) de 260oC e 300oC e ex-situ entre 560 e 800oC. Para aumentar
a chance de fixação dos átomos de Mg no substrato já durante a deposição, as espessuras das
camadas foram mantidas finas, com menos de uma dezena de planos atômicos. A composição
e as propriedades estruturais das amostras produzidas foram analisadas a partir de difração de
Raios-X.
Os resultados obtidos mostram que, na faixa de temperatura usada, o coeficiente de
fixação do Mg sobre o B é significativo apenas até que a segunda ou terceira camadas atômicas
sejam concluídas. A partir deste ponto, todo o magnésio que atinge o substrato é re-emitido.
Como consequência, a obtenção de MgB2 por sputtering na forma de multicamadas não é viável,
pelo menos para espessuras maiores que décimos de nanometros.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9254 |
| Date | 26 August 2014 |
| Creators | Almeida, Manoela Adams de |
| Contributors | Schelp, Luiz Fernando, Fraga, Gilberto Luiz Ferreira, Silva, Leandro Barros da |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSM, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100500000006, 400, 500, 500, 300, 300, bf7e2825-6ccb-40bd-9835-c0f169db2f62, c25e24ce-1842-4388-beb6-14c7e29dbd6b, f2f81830-be37-45a9-bb98-cafaa9c4236b, 9561f4a1-c13d-46f0-a209-eac99514ff1e |
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