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Accès ouvert déclaré 2026 article

Microstructure, defects, and superconductivity of high-power impulse magnetron sputtered NbTiN thin films

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Rattachement africain : de, nl, it. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Superconducting NbTiN thin films, one of the promising candidates for quantum and superconducting radio-frequency (SRF) cavity applications, were deposited using high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS), a high-quality thin film deposition technique. The effects of deposition pressure, duty cycle, substrate temperature, and substrate bias on microstructure, vacancy-type defects, and superconducting properties were systematically studied. Using positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) from the radiation source ELBE combined with Doppler broadening spectroscopy (DBS), together with XRD, SEM, and AFM, a direct correlation between defect landscape and the superconducting transition temperature ( T c ) was experimentally demonstrated for the first time. The results indicate that higher T c values are typically associated with films exhibiting lower defect concentration, denser microstructures, and a preferred (200) orientation of NbTiN. We also found cases where T c improved even in the presence of higher defect concentrations, as long as the films exhibited dense microstructure and well-connected grains. This highlights the complex interplay between defects, microstructure, and superconducting properties. Optimal deposition conditions yielded the highest T c of ∼ 15.49 K in this work. These findings suggest that minimising open volumes in the material, combined with microstructural refinement through coordinated parameter optimisation, is key to optimising the superconducting properties of NbTiN films.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Microstructure, defects, and superconductivity of high-power impulse magnetron sputtered NbTiN thin films
Date Crossref
01/08/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

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