Pulsed Laser Deposition을 이용한 SrTiO3 기판에서의 저차원 나이오븀 구조물 성장

Abstract

나노구조물에서의 초전도체에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 현재까지는 이러한 system에 대한 완벽한 이해를 가지고 있지 못하고 있다. 기존의 연구에 의하면, Al, In, Sn등 weak and intermediate coupling type-I 초전도체들의 사이즈가 작아질 때 critical temperature가 증가함을 보였고, strong coupling 초전도체인 Pb의 경우 변화가 없다가 Anderson limit근처에서 감소함을 나타냈다. 나이오븀의 경우 Anderson limit인 8nm까지 Tc가 감소한다. 하지만 이러한 기존연구들은 X-ray diffraction line profile analysis와 transmission electron microscopy (TEM)을 이용한 연구로 개별적인 초전도체 나노구조물에 대한 특성은 알 수가 없다. 하지만 최근 Sn에 대한 Scanning Tunneling Microscopy(STM)를 이용한 연구에서 Shell effects를 관찰하였다. 이것은 superconducting property에 대한 size dependence연구에서 STM의 장점을 부각시키었다. 또한, 기존의 quantum size effect와 surface effect뿐 아니라 shell effect도 이 분야의 연구에서 중요한 부분임을 보여주었다. 이 논문에서는 주사형 터널링 현미경을 통해, PLD방법을 이용한 SrTiO3위의 저차원 나이오븀 구조물 증착에 대한 논의가 이루어질 것이다. 이것은 향후 진행될 niobium nanostructure의 superconductivity에 대한 size effects 연구에 기본적인 정보를 제공하게 될 것이다. 또한, instrumentation section에서는 Pulsed Laser Deposition을 하기 위해 필수적인 Laser alignment와 Target Manipulator부분이 다루어질 것이다.