Numéro
J. Phys. III France
Volume 1, Numéro 2, February 1991
Page(s) 295 - 303
DOI https://doi.org/10.1051/jp3:1991124
DOI: 10.1051/jp3:1991124
J. Phys. III France 1 (1991) 295-303

Couches minces supraconductrices à haute température critique : preparation in-situ de films orientés de YBa 2CU 3O 7-X par depôt plasma

A. Perrin1, M. Guilloux-Viry1, 2, M. G. Karkut1, J. Padiou1 and M. Sergent1

1  Laboratoire de Chimie Minérale B, URA C.N.R.S. 254, Université de Rennes 1, 35042 Rennes Cedex, France
2  CNET, Division OCM, Centre Lannion B, BP 40, 22301 Lannion Cedex, France

(Reçu le 16 mars 1990, révisé le 31 août 1990, accepté le 11 octobre 1990)

Abstract
Superconducting thin-films of YBa 2CU 3O 7-X material have been grown in situ by single target d.c. sputtering, Single-crystal (100)MgO, (100)SrTiO 3 and (110)SrTiO 3 substrates were heated between 600 and 700 $^{\circ}$C and the film orientation has been studied as a function of substrate temperature. X-ray diffraction photographs, taken in a Weissenberg camera, were used to study the in-plane orientation of the films and to determine the epitaxial growth relations with the substrates. Films displayed only textured growth near 650 $^{\circ}$C and epitaxial growth near 700 $^{\circ}$C. These thin-films have been measured by resistive and inductive techniques. Best samples, obtained on SrTiO 3, exibit $T_{\rm c}$ onsets between 87 and 89 K, $T_{\rm c}$ ( R = 0) between 85 and 87 K and critical current densities of about 10 6 A cm -2 at 77 K. The transition width of these samples, as determined from the inductive response, is less than 1 K. We observed a clear correlation between the width of the a.c. inductive transition and the film quality and used this sensitive method for deposition-parameter optimization.

Résumé
Des couches minces du matériau supraconducteur YBa 2CU 3O 7-X ont été préparées in situ par pulvérisation cathodique diode continue monocible sur des substrats monocristallins (100)MgO, (100)SrTiO 3 et (110)SrTiO 3 chauffés entre 600 et 700 $^{\circ}$C. L'orientation des films obtenus a été étudiée en fonction de la température du substrat. L'étude aux rayons X par application de la méthode du cristal tournant a permis d'observer le passage d'une croissance texturée à une croissance épitaxiale vers 700 $^{\circ}$C et de déterminer les relations d'épitaxie avec les divers substrats. Les films ont été caractérisés par mesures résistives et inductives. Les meilleurs échantillons, déposés sur SrTiO 3, présentent des températures de début de transition résistive comprises entre 87 à 89 K, des températures de fin de transition ( R = 0) de 85 à 87 K et des densités de courant critique (77 K) de l'ordre de 10 6 A cm -2. Les largeurs de transition, déterminées par la méthode inductive, sont inférieures à 1 K. La réponse inductive est d'ailleurs fortement corrélée à la qualité des films et constitue une méthode de choix pour déterminer les conditions optimales de préparation.



© Les Editions de Physique 1991

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