論文の概要: Growth Phase Map of α and \b{eta} Tantalum as a Function of Growth Temperature and Oxygen Partial Pressure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.35768v1
- Date: Mon, 26 Oct 2026 17:12:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-29 18:00:07.264442
- Title: Growth Phase Map of α and \b{eta} Tantalum as a Function of Growth Temperature and Oxygen Partial Pressure
- Title（参考訳）: 成長温度と酸素分圧の関数としてのα, \b{eta}タンタルの成長相図
- Abstract要約: タンタル薄膜は低損失超伝導量子回路に用いられる。
C面サファイア上の$-Ta(110),$-Ta(111),およびメタスタブル$-Taの選択は依然として不確実である。
酸素は結晶粒径と微小ひずみの配向依存性の変化を生んだ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Tantalum thin films are used in low-loss superconducting quantum circuits, yet the growth conditions governing selection of $α$-Ta(110), $α$-Ta(111), and metastable $β$-Ta on c-plane sapphire remain uncertain. We deposited 100 nm Ta films by dc magnetron sputtering on Al$_2$O$_3$(0001) at 300-900 $^\circ$C while varying the O$_2$ partial pressure from a $5.5\times10^{-11}$ Torr ultrahigh-vacuum baseline to $2.23\times10^{-4}$ Torr. Absorption-corrected X-ray diffraction texture coefficients were used to construct a ternary phase-orientation growth map in terms of temperature and the oxygen-to-Ta impingement flux ratio ($2Φ_{O_2}/Φ_{Ta}\leq4.8\times10^{-6}$ to 19). Without added oxygen, $α$-Ta(110) dominated at every temperature. At an O$_2$ pressure of only $2.5\times10^{-9}$ Torr ($2Φ_{O_2}/Φ_{Ta}=2.2\times10^{-4}$), $α$-Ta(111) accounted for 98-99% of the normalized texture weight from 300 to 700 $^\circ$C, decreasing to 65% at 900 $^\circ$C. Substantial $β$-Ta formed only at the highest oxygen dose, dominating at 300 $^\circ$C and disappearing at 900 $^\circ$C. The apparent $β$(001)/$α$(110) selection energy of $1.07\pm0.16$ eV is comparable to the activation energy for oxygen diffusion in Ta, consistent with oxygen transport influencing phase selection. Oxygen also produced orientation-dependent changes in crystallite size and microstrain. These findings establish oxygen-controlled processing windows for phase- and orientation-selective growth of Ta films for superconducting devices.
- Abstract（参考訳）: タンタル薄膜は低損失超伝導量子回路で使用されているが、c面サファイアにおける$α$-Ta(110),$α$-Ta(111),およびメタスタブル$β$-Taの選択を規定する成長条件はいまだ不明である。
我々は100nmTa薄膜をAl$2$O$_3$(0001)で300-900$^\circ$Cでスパッタリングし,O$2$部分圧を5.5\times10^{-11}$Torr超高真空ベースラインから2.23\times10^{-4}$Torrに変化させた。
吸収補正X線回折テクスチャ係数を用いて3次位相配向成長マップを温度で構築し,酸素とTaの衝突フラックス比(2,_{O_2})を2,_{Ta}\leq4.8\times10^{-6}$=19とした。
酸素がなければ、すべての温度で$α$-Ta(110)が支配された。
O$_2$圧力がわずか2.5\times10^{-9}$Torr$2.2\times10^{-4}=2.2\times10^{-4}$、$α$-Ta(111)は正規化テクスチャ重量の98-99%を300から700ドル^\circ$Cとし、900ドル^\circ$Cで65%まで下げた。
実質$β$-Taは、最高酸素量でのみ生成し、300ドル^\circ$Cで支配され、900ドル^\circ$Cで消滅した。
β$(001)/$α$(110)選択エネルギーの1.07\pm0.16$ eVは、Taにおける酸素拡散の活性化エネルギーに匹敵する。
酸素はまた、結晶粒径と微小ひずみの配向依存的な変化も生み出した。
これらの結果から,超伝導デバイス用Ta薄膜の相および配向選択的成長のための酸素制御処理ウィンドウが確立された。
関連論文リスト
- Delta-Doped GeV$^-$ in diamond with isotope resolvable optical spectra [33.88402361847951]
ダイヤモンド中のグループIVカラーセンターは、量子ネットワークにとって有望なプラットフォームである。
マイクロ波プラズマ化学蒸着中のGeH$_4$の時間注入によるゲルマニウム空孔(GeV$-$)の10nm層への局在について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-10-21T19:36:36Z) - Fabrication and Structural Analysis of Trilayers for Tantalum Josephson Junctions with Ta$_2$O$_5$ Barriers [34.22856503135408]
タンタル(Ta)は有望な低損失材料として出現し、超伝導量子ビットにおける記録的コヒーレンス時間を実現している。
酸化アルミニウム(AlO$_x$)は、ほとんどの量子ビットアーキテクチャにおいてジョセフソン接合障壁の主要な選択肢である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-23T01:35:14Z) - A silicon spin vacuum: isotopically enriched $^{28}$silicon-on-insulator and $^{28}$silicon from ultra-high fluence ion implantation [33.30015013730419]
等方的に濃縮されたシリコン(Si)は、非ゼロ核スピンを持つ自然発生の29ドルSiを最小化することによりコヒーレンス時間を大幅に向上させることができる。
バルク状Si基板の超高フルエンス2,8$Siイオン注入は,超高純度2,8$Si同位体純度に対する魅力的な技術として最近実証された。
本研究では,28ドルSi濃縮プロセスを適用し,28ドルSiと28ドルSi-on-insulator (SOI)サンプルを生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-04T10:25:08Z) - Correlation between optical phonon softening and superconducting $T_c$ in YBa$_2$Cu$_3$O$_x$ within $d$-wave Eliashberg theory [0.0]
実験で観測されたラマンモードの酸素移動に伴う軟化とそれに対応する超伝導臨界温度$T_c$との強い相関関係を数学的に記述する。
T_c$対ドーピングの傾向で観測される異なる規則は、ラマンスペクトルにおける光フォノン軟化の対応する規則と関連付けられる。
これらの結果は、希土類銅酸化物における高温超伝導の物理的起源に関するさらなる証拠を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T08:57:02Z) - Trapping and Ground-State Cooling of a Single H$_2^+$ [0.0]
我々は,H$+$の化学寿命と装置温度への依存性について検討し,最大10Kで11+6_-3$hの寿命を達成した。
この結果は、H$+$の量子論理分光実験の基礎を提供するとともに、HD$+$、H$_3+$、He$+$などの光イオンも提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-13T09:59:13Z) - A first-principles calculation of electron-phonon interactions for the
$\text{C}_2\text{C}_\text{N}$ and $\text{V}_\text{N}\text{N}_\text{B}$
defects in hexagonal boron nitride [52.77024349608834]
2次元ヘキサゴナル窒化ホウ素(h-BN)の量子放出体は大きな関心を集めている。
室温におけるh-BNフレークから放出されるフーリエ変換(FT)制限光子の最近の観測
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-28T23:31:38Z) - Photonic indistinguishability of the tin-vacancy center in
nanostructured diamond [41.74498230885008]
ダイヤモンド中のスズ空孔中心は、高い量子効率のため、スピン光子界面を約束している。
共鳴励起スズ空洞中心から99.7+0.3_-2.5%の純度と63(9)%の非識別性を有する単一光子の発生を報告した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T12:38:44Z) - Nitrogen Plasma Passivated Niobium Resonators for Superconducting
Quantum Circuits [0.0]
本研究では, 窒素プラズマ処理により金属-空気界面に窒化ニオブ層を形成し, 酸化防止効果を示す。
X線光電子分光法により、5nm以上の窒素のドーピングが表面へ確認され、酸素の存在が抑制される。
低温マイクロ波特性は、平均充填率を調整した2レベル損失接種$rmFdelta_TLS$$(2.9pm0.5)cdot10-7$ for resonators with 3 $rmmu$m center strip and $(1.0pm0.3)cdot10-7であることを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-05T19:00:01Z) - Temperature dependence of divacancy spin coherence in implanted silicon
carbide [6.988720182028854]
注入した4emphH-SiCにおける空孔欠陥のスピン特性の温度依存性を系統的に検討した。
本研究は,固体系におけるスピン特性の温度依存性の理解を促進する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-25T07:33:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。