1.3 GHz高频铜腔磁控溅射镀铌工艺研究北大核心CSCD

相比于纯铌超导高频腔,铜腔内壁镀铌超导腔具有对直流磁场不敏感、热稳定性高、造价成本低等一系列优点,并且铜腔镀铌工艺是铜腔表面制备Nb3Sn、NbN以及超导-绝缘-超导(SIS)复合膜的基础。因此使用直流磁控溅射法在铜基底高频腔内壁进行铌膜沉积,以探索铜腔镀铌工艺。并借助于FIB、SEM、XRD对铌膜的内部缺陷、表面形貌、晶相结构进行表征分析。研究结果显示:通过控制镀膜真空室的洁净、降低镀膜时间和放电气压,以及控制磁环的运动方式,获得了铜腔轴向分布均匀,Tc值达9.26 K,表面连续性较好的铌膜。铜镀铌腔垂直测试结果显示,腔性能在Q0>108下达到了5 MV/m,对应峰值磁场24 mT。该结果为后续进一步改善镀铌质量,提高镀膜超导腔性能,以及尝试在铜基底上进行其他超导材料(NbN、Nb3Sn)的镀膜奠定了良好的基础。