Tolerancia a la deformación y anclaje de vórtices en películas delgadas superconductoras de nitruro de molibdeno amorfo crecidas sobre sustratos flexibles

P. CASTELLINI GRAND; Y. LEE ; J. YUN; J. KIM; M. SIRENA; N. HABERKORN

Bahia Blanca

Congreso; Reunión Asociación Física Argentina; 2023

Asociación Física Argentina

Estudiamos las propiedades superconductoras de películas de 80 nm de grosor de MoNx amorfo, fabricadas a través de sputtering reactivo sobre sustratos de silicio y sustratos flexibles de poliimida. Las muestras fueron crecidas a temperatura ambiente en una atmósfera reactiva de N2 y Ar. La tolerancia a la deformación mecánica de las películas sobre poliamida es evaluada comparando las temperaturas críticas (Tc) y densidades de corriente crítica (Jc) obtenidas al adherir las muestras a superficies de cobre con distintas curvaturas. Las muestras exhiben una Tc de 8.2 K y 7.9 K sobre silicio y poliamida, respectivamente. Nuestros resultadosdemuestran una mejora significativa en el anclaje de vórtices para las películas delgadas crecidas en poliamida, con Jc aumentando de aproximadamente 0,5 MA/cm2 a alrededor de 1 MA/cm2 , a 3 K y campo propio. El análisis de Jc en función de la intensidad del campo magnético, el ángulo y la temperatura revelan que las películas sobre poliamida exhiben una notable tolerancia a la deformación. Curiosamente, se observan valores de Jc comparables cuando las muestras se fijan a superficies tanto planas como cilíndricas con diámetros de 2.5 cm. Esta observación sugiere que la disipación por movimiento de vórtices ocurre predominantemente a través del movimiento del flujo en la región que experimenta la máxima Fuerza de Lorentz. Además, las películas mantienen su Tc sin cambios perceptibles en la resistividad cuando se fijan a superficies cilíndricas de 1,2 cm de diámetro. Sin embargo, hay una caída significativa en el anclaje de vórtices, lo que indica una capacidad de anclaje reducida en las regiones deformadas. La excepcional la tolerancia a la deformación del MoNx amorfo lo hace muy adecuado para aplicaciones en electrónica criogénica, proporcionando una alternativa viable al Nb metálico de uso común.