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研究生: 吳承恩
Cheng En, Wu
論文名稱: 鈮/鋁多層薄膜之鄰近效應研究
A Study of Proximity Effect in Multilayered Nb/Al Thin Film System
指導教授: 齊正中
C.C.Chi
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 中文
論文頁數: 45
中文關鍵詞: 鈮/鋁多層膜鄰近效應超晶格
外文關鍵詞: Nb/Al Multilayer, Proximity Effect, Superlattice
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  • 我們利用濺鍍系統成長了數個不同參數的鈮/鋁多層膜,在本系統中,可以變化的參數包括有鈮層的厚度dNb、鋁層的厚度dAl以及總層數。本實驗中固定每個樣品的總層數均為20層,也就是鈮和鋁各十層,保持每個樣品的單一鈮層厚度均為200A,依序變化鋁層厚度為0、50、100、200、400 A等五個不同的樣品。因此每個樣品的總厚度至少都有2000A,如此可避免size effect對量測的影響。在濺鍍過程中,濺鍍順序為鈮先鋁後,亦即形成基板/鈮/鋁/鈮/鋁/…/鈮/鋁的結構。最上面一層為鋁,是希望避免表面超導性(Surface Superconductivity)對Hc2的量測影響。我們測量了各樣品的零磁場下超導相轉變溫度Tc、平行方向上臨界磁場(parallel upper critical field)Hc2//以及垂直方向上臨界磁場(perpendicular upper critical field)Hc2⊥對溫度的曲線關係,探討這些結果在隨著dAl變化時的變化關係。我們將結果和I.K.Schuller所作的Nb/Cu多層膜實驗比較。並以de Gennes的鄰近效應(proximity effect)理論為基礎做了一些計算,比較並討論實驗和理論之間的差別。


    We fabricate several Nb/Al multilayer samples with different parameters by using sputtering method. In our experiment, we keep the period numbers and each Nb layer thickness are 10 and 200 angstron respectively. We vary Al layer thickness from 0 to 400 angstron, therefore each sample has their total thickness larger than 2000 angstron to avoid size effect. We measure the two direction upper critical field versus temperature, one direction is parallel to film and the other one is perpendicular to film. We compare our experiment results with Nb/Cu multilayer systems which made by I.K.Schuller. We also use de Gennes-Werthamer proximity effect theory to fit my data and discuss it.

    第一章:簡介 1-1 歷史回顧與研究動機-----------------------------------------------------1 1-2 理論發展--------------------------------------------------------------------3 1-3 實驗發展--------------------------------------------------------------------5 第二章:實驗方法 2-1 樣品製程-------------------------------------------------------------------8 2-2 沈積速率校準-----------------------------------------------------------10 2-3 量測系統-----------------------------------------------------------------11 第三章:BCS Proximity理論 3-1 de Gennes-Werthamer Proximity理論、Cooper極限--------------14 3-2 Takahashi&Tachiki Proximity理論-----------------------------------18 3-3 Lawrence&Doniach模型與WHH公式-----------------------------20 第四章:實驗結果與討論 4-1dimensional crossover現象---------------------------------------------22 4-2 異常高的上臨界磁場--------------------------------------------------23 4-3 零場Tc與Al厚度關係-------------------------------------------------24 第五章:結論---------------------------------------------------------------------35 參考資料--------------------------------------------------------------------------36 附錄--------------------------------------------------------------------------------37

    參考資料
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