超导薄膜

超导薄膜

superconducting thin film

利用蒸发、喷涂等方法淀积的厚度小于1微米的超导材料。超导薄膜除几何尺寸与块状超导体不同外，其结构和超导性质也有较大差别。对于块状超导体，磁场穿透层很薄，可以忽略不计，具有完全的抗磁性。但是超导薄膜的磁场穿透层与薄膜相比，就不能忽略不计。此外，当超导薄膜厚度很小时（小于10纳米），它的超导临界转变温度将下降。

已实用的超导薄膜分为低温和高温两类。低温超导薄膜是制造电子器件的主要薄膜材料。与高温超导薄膜相比，其均匀性、一致性以及隧道结制备和集成电路工艺方面具有优势；在液氦温区由于热噪声低，故低温超导薄膜制成的电子器件灵敏度高，是高温超导薄膜器件所不及。低温超导薄膜又分为低熔点超导薄膜，如Pb、In、Sn、Al等低熔点金属及其合金薄膜；高熔点超导薄膜，主要是难熔金属及其合金薄膜，已应用的是Nb超导薄膜；化合物超导薄膜，具有实用价植的是NbN和Nb3Sn、Nb3Ge薄膜。高温超导薄膜在液氮温度下工作，已研究并有实用价值的有钇系薄膜、铋系薄膜和铊系薄膜。铊系氧化物是超导临界温度最高的超导体，达125K。高温超导薄膜的质量和性能均已达到相当高的水准，利用高温超导薄膜制成的超导量子干涉器和微波器件等，其性能均达到实用要求。