第44卷第1期广西物理GUANGXIPHYSICSVol.44No.1202314采用磁控溅射技术在Hastelloy合金基带上生长CeO2薄膜*金艳营，韩徐，赵新霞，吴振宇，苏玲玲†，谢清连（南宁师范大学物理与电子学院广西高校新型电功能材料重点实验室，广西南宁530299）摘要：以在O2中退火过的Hastelloy合金基带作为衬底，采用射频磁控溅射方法在其表面制备CeO2外延薄膜，探索了溅射参数对CeO2薄膜晶粒取向的影响，同时研究了基带在N2中的退火时间对CeO2薄膜生长的影响。XRD测试结果表明，在合适的基带温度、溅射功率和溅射气压等条件下，可以在经过O2退火的基带上生长出纯c轴取向的CeO2薄膜；当温度过高（>700℃）或过低（<640℃）、功率过大（>100W）或过小（<40W）、气压过大（>3Pa）时，薄膜中均会出现（111）以及（311）等取向的CeO2衍射峰。采用最优溅射工艺制备的CeO2薄膜c轴一致性较高，晶粒生长完整，可为后续制备性能优良的高温超导薄膜提供良好的生长环境。结果还表明，经过N2退火的基带在一定程度上可以诱导CeO2薄膜沿c轴方向生长，但c轴取向一致性不高。关键词：磁控溅射；Hastelloy合金；CeO2薄膜中图分类号：O484.1文献标识码：A文章编号：1003-7551(2023)01-0014-040引言目前所发现的高温超导材料当中，Tl系高温超导材料拥有更高的临界转变温度Tc和临界电流密度Jc[1-2]，使得Tl系高温超导带材得到了越来越多的关注。Tl系超导带材的制备需要依附于柔性金属基带，Hastelloy合金作为一种镍基合金，拥有优异的物理和化学特性，能够抵抗潮湿Cl2、部分酸（比如盐酸、硫酸、磷酸）和部分氧化剂等化学物质的腐蚀，被广泛应用于石油、航空、化工等领域[3-4]。但因Hastelloy合金属于无织构型，较难在其表面直接生长超导薄膜。为解决这一问题，目前主要采用两种方式在Hastelloy合金基带表面外延生长超导薄膜。第一种方式是在基带和超导薄膜之间加入有取向织构的缓冲层，以阻止基带与超导层的互扩散，并为超导薄膜的生长提供所需的双轴织构模板[5]。第二种方式是通过轧制辅助双轴织构基带（RABiTS）技术[6]对金属基带进行轧制、热处理，从而获得强立方织构和小角度晶界的基带，然后可在其表面直接外延生长超导薄膜，但这种方式所需设备复杂、成本较高。本文选用Hastelloy合金基带作为生长超导薄膜的衬底，采用射频磁控溅射技术在基带表面生长CeO2缓冲层，探索了在Hastelloy合金基带上沉积（00l）取向的CeO2薄膜所需的最佳溅射条件。1实验本文使用的Hastelloy合金基带均经过...
