[发明专利]外延铁基超导薄膜制备方法及制备的外延铁基超导薄膜

权利要求书

1.一种外延铁基超导薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)制备外延铁基超导薄膜所需的靶材，将所述靶材放入脉冲激光沉积系统的真空腔体中，其中所述靶材是FeSe_x或FeSe_(1-y)Te_y靶材，其中0.80≤x≤1.0，0＜y≤1.0；

b)准备基片，将所述基片固定在脉冲激光沉积系统的基片台上，将所述基片台放入真空腔体；

c)加热所述基片台进而加热所述基片；

d)利用脉冲激光沉积方法在所述基片上用脉冲激光进行沉积以生长薄膜。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述FeSe_x或FeSe_(1-y)Te_y靶材分别是通过将按摩尔比1∶x的Fe、Se和摩尔比1∶1-y∶y的Fe、Se、Te粉末混合均匀，压片后用石英管真空封装，在600℃-700℃条件下烧结20-30小时；降温后将烧结好的靶材取出碾碎，压片再用石英管真空封装，在600℃-700℃再次烧结20-30小时后，将温度降至300℃-500℃退火20-30小时而得到的。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤c)中，以10-20℃/min的升温速率将所述基片的温度加热至400-700℃。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤b)后，还包括：步骤b1)对所述真空腔体进行抽真空，使所述真空腔体内的真空度高于1×10^-3Pa。

5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤c)之后，还包括：步骤c1)用挡板挡住基片，用所述脉冲激光处理所述靶材表面，脉冲数为1000-2000个。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤d)之后，还包括：步骤d1)通入0.1-1个大气压的Ar气，将基片温度降至250-350℃，保持10-60min，然后自然冷却到室温。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基片是(001)取向SrTiO₃单晶基片、(001)取向LaAlO₃单晶基片、(001)取向SrLaAlO₄单晶基片或(001)取向(La_0.272Sr_0.728)(Al_0.648Ta_0.352)O₃单晶基片。

8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述基片上生长薄膜时，所述靶材和所述基片之间距离为3-5cm。

9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述脉冲激光的能量密度为80-120mJ/mm²，频率为1-4Hz。

10.一种根据权利要求1-9之一所述方法制备的外延铁基超导薄膜，其特征在于，所述外延铁基超导薄膜为单α-相、c-取向外延铁基超导薄膜。