一种具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法

1.一种具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将衬底和YBCO靶材固定在磁控溅射设备中，开启预热，将退火腔与沉积腔的温度加热到800℃以上；步骤2：开启预溅射，10～30min后关闭预溅射；步骤3：将衬底置于沉积腔中，通入氩气，待沉积腔气压达到10～20Pa时，通入氧气，待沉积腔气压稳定在30Pa时，开启薄膜溅射，将双靶溅射电流稳定在0.5A，转动衬底，在0.5～0.6nm/min的生长速率下生长5min，关闭薄膜溅射，得到2.5～3nm厚的待退火超薄YBCO薄膜；步骤4：停止通入氩气，将氧气调节为清洗状态，待退火腔的温度降温到700℃以下时，停止通入氧气，将衬底置于退火腔中，退火30min后，自然降温至室温，取出制备的2.5～3nm厚的超薄YBCO薄膜；步骤5：将超薄YBCO薄膜放置于6T以上的恒定磁场中，降温至2K以下时，获得具有量子金属态的YBCO薄膜。 2.根据权利要求1所述具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4的退火30min后，还包括原位生长非晶YBCO保护层的过程，具体为：自然降温，待降温至150℃以下时，通入氩气和氧气，待沉积腔气压稳定在30Pa时，开启薄膜溅射，将双靶溅射电流重新稳定在0.5A，转动衬底，在0.3～0.4nm/min的生长速率下生长25min，关闭薄膜溅射，得到7.5～10nm厚的非晶YBCO保护层；待降温至室温后，停止通入氩气和氧气，取出带有非晶YBCO保护层的超薄YBCO薄膜，之后执行步骤5。 3.根据权利要求1所述具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中的预热在200Pa的气压下进行，待退火腔与沉积腔的温度达到室温、350℃和600℃时，将加热电压分别设置为35V、50V和90V，最终加热到800℃以上。 4.根据权利要求1所述具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，待退火腔的温度达到810℃，沉积腔的温度达到808℃时，开启预溅射。 5.根据权利要求1所述具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中预溅射的具体过程为：通入氩气，待沉积腔气压达到20Pa时，通入氧气，待沉积腔气压稳定在30Pa时，开启预溅射，将双靶溅射电流稳定在0.5A，溅射电压调为220V，预溅射10min，期间保持双靶溅射电流稳定，关闭预溅射，停止通入氩气和氧气。 6.根据权利要求1所述具有量子金属态的YBCO薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底为铝酸锶钽镧晶体或钛酸锶晶体。