Avaliação do "magnetron sputtering" como técnica para obtenção de MgB2
Resumo
Neste trabalho foram avaliadas as potencialidades e as limitações do "magnetron sputtering"
como técnica de deposição de filmes finos de MgB2 supercondutores. No lugar das
técnicas tradicionais, como a co-deposição em substrato aquecido ou a deposição de multicamadas
para tratamentos térmicos ex-situ, foi testada a rotina de deposição de multicamadas
diretamente sobre alvo aquecido, "in situ".
As amostras foram depositadas sobre substratos de Si a partir de alvos de Mg e B. Elas
foram obtidas pela deposição sucessiva e alternada de camadas de Magnésio e Boro, com temperaturas
do substrato (in-situ) de 260oC e 300oC e ex-situ entre 560 e 800oC. Para aumentar
a chance de fixação dos átomos de Mg no substrato já durante a deposição, as espessuras das
camadas foram mantidas finas, com menos de uma dezena de planos atômicos. A composição
e as propriedades estruturais das amostras produzidas foram analisadas a partir de difração de
Raios-X.
Os resultados obtidos mostram que, na faixa de temperatura usada, o coeficiente de
fixação do Mg sobre o B é significativo apenas até que a segunda ou terceira camadas atômicas
sejam concluídas. A partir deste ponto, todo o magnésio que atinge o substrato é re-emitido.
Como consequência, a obtenção de MgB2 por sputtering na forma de multicamadas não é viável,
pelo menos para espessuras maiores que décimos de nanometros.