远程靶基距Nb/Al-AlOx/Nb约瑟夫森结薄膜溅射制备技术研究

高质量Nb/Al-AlO x/Nb三层膜制备是基于超导-绝缘-超导型(SIS)约瑟夫森结的量子电压标准芯片和超导量子干涉器件的关键工艺。针对远程靶基距直流磁控溅射工艺条件,研究溅射气氛和溅射功率对Nb、Nb/Al薄膜结构、形貌和电学性质的影响。Ar气流量20 mL/min,0.53 Pa,600 W制备的Nb膜的应力接近零压力,粗糙度仅为1.05 nm,超导转变温度9.2 K,剩余电阻比达到5.33。0.53 Pa,450 W制备的150 nm Nb上10 nm Al膜粗糙度仅为1.51 nm,完全覆盖底层Nb膜。以此条件制备的Nb/Al-AlO x/Nb SIS结能隙电压达到2.6 mV,表明远程溅射可以实现SIS结工艺所需高质量三层膜。

Nb/Al-AlO_(x)/Nb约瑟夫森结薄膜沉积研究

Nb/Al-AlO x/Nb约瑟夫森结构成的低温超导器件有着广泛应用,高质量的S-I-S约瑟夫森结制备的关键之一在于制备高质量的三层膜。三层膜的质量可由许多属性参数影响,比如剩余电阻比R.R.R、超导转变温度T c、表面粗糙度、应力、铝膜厚度等等。通过对薄膜的溅射沉积条件与上述参数进行分析研究,确定最佳的生长条件。调节不同的氧化工艺条件,可以获得约瑟夫森结的不同临界电流密度。

综合地气测量在湘南仁里外围稀有金属矿勘查中的应用

在湘南仁里矿区外围的黄柏山测区部署了6条测线,应用综合地气测量开展了花岗伟晶岩稀有金属矿找矿研究。依据矿区已知伟晶岩矿脉上方土壤X射线荧光与地气异常特征,以X射线荧光测量获取的(Nb+Ta+Rb)衬度累加值为主要找矿指示,捕获了5个与地层走向一致的土壤X射线荧光异常带。1~4号异常带与已有的伟晶岩矿脉空间位置一致,对可能的伟晶岩矿脉的位置、走向及长度提供了评价依据,依据异常长度,有可能会显著延长原已知矿脉的长度;在测区南侧新发现的5号异常带,长度超过1 000 m,提供了新的找矿靶位。在长度超过1 500 m的4号主异常带中部11号测线开展了地气测量,捕获到反映伟晶岩脉深部矿化信息的Li、Be和Nb等元素的地气异常,证实测区内伟晶岩矿脉向深部有较大延伸。