Особенности магнетронного напыления эпитаксиальных пленок YBCO для применений в устройствах сверхпроводниковой электроники

Обсуждены основные факторы, определяющие процесс роста эпитаксиальных пленок высокотемпературного сверхпроводника YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$ при магнетронном напылении в планарной осевой геометрии. Особое внимание уделено вопросу повышения скорости роста пленок, пригодных для применения в устройствах сверхпроводниковой электроники. Методом магнетронного напыления получены пленки YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$ с высокими структурными и электрофизическими характеристиками при скорости роста до 200 nm/h, которые были использованы для создания дисковых СВЧ резонаторов и длинных джозефсоновских переходов на бикристаллических подложках. Величина собственной добротности резонаторов превышает 80 000 на частоте 7.1 GHz при температуре 77 K, что соответствует лучшим результатам в этой области. Джозефсоновские переходы длиной 50 – 350 $\mu$m характеризуются значением плотности критического тока $j_c$ = 12 – 33 kA/cm$^2$ для температуры $T$ = 77 K и $j_c$ = 93 – 230 kA/cm$^2$ для температуры $T$ = 6 K при нулевом магнитном поле. Величина характерного напряжения $I_cR_n$ составляет 0.8–1.96 mV.