Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films

Autores
Hofer, Juan Andres; Bengió, Silvina; Suarez, Sergio Gabriel; Haberkorn, Nestor Fabian
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Tungsten thin films are successfully prepared by reactive sputtering at room temperature using different Ar/N2 gas mixtures. The role of disorder and chemical composition in the presence of superconductivity is analyzed. The results show that the crystalline structure of the samples changes drastically due to nitrogen in the mixture increases. A small addition of nitrogen stabilizes the metastable β-W phase, which successively increases its disorder as more nitrogen is added. These changes in the microstructure manifest as an increment in the lattice parameter followed by an amorphization. The electrical transport shows that the β-W stabilized at low N2 concentrations does not display superconductivity above 2.5 K. Superconductivity with Tc between 4 K and 4.7 K emerges for disordered β-W and remains in amorphous films. A detailed study of the chemical state and composition indicates that superconductivity may be related more to amorphous structures (nitrides + W) and strained β-W than to β-W as it is stabilized with low nitrogen impurities.
Fil: Hofer, Juan Andres. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Bengió, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
Fil: Suarez, Sergio Gabriel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Haberkorn, Nestor Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
Materia
Tungsten
Thin films
Superconductivity
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/217449
Acceder
id CONICETDig_5d5d217319f898476290ce5a15fed7ef
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/217449
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin filmsHofer, Juan AndresBengió, SilvinaSuarez, Sergio GabrielHaberkorn, Nestor FabianTungstenThin filmsSuperconductivityhttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1Tungsten thin films are successfully prepared by reactive sputtering at room temperature using different Ar/N2 gas mixtures. The role of disorder and chemical composition in the presence of superconductivity is analyzed. The results show that the crystalline structure of the samples changes drastically due to nitrogen in the mixture increases. A small addition of nitrogen stabilizes the metastable β-W phase, which successively increases its disorder as more nitrogen is added. These changes in the microstructure manifest as an increment in the lattice parameter followed by an amorphization. The electrical transport shows that the β-W stabilized at low N2 concentrations does not display superconductivity above 2.5 K. Superconductivity with Tc between 4 K and 4.7 K emerges for disordered β-W and remains in amorphous films. A detailed study of the chemical state and composition indicates that superconductivity may be related more to amorphous structures (nitrides + W) and strained β-W than to β-W as it is stabilized with low nitrogen impurities.Fil: Hofer, Juan Andres. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Bengió, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Suarez, Sergio Gabriel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Haberkorn, Nestor Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaRoyal Society of Chemistry2022-11info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/217449Hofer, Juan Andres; Bengió, Silvina; Suarez, Sergio Gabriel; Haberkorn, Nestor Fabian; Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films; Royal Society of Chemistry; Materials Advances; 4; 1; 11-2022; 150-1562633-5409CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://xlink.rsc.org/?DOI=D2MA00935Hinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1039/D2MA00935Hinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-22T11:18:44Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/217449instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-22 11:18:45.167CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
title Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
spellingShingle Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
Hofer, Juan Andres
Tungsten
Thin films
Superconductivity
title_short Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
title_full Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
title_fullStr Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
title_full_unstemmed Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
title_sort Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films
dc.creator.none.fl_str_mv Hofer, Juan Andres
Bengió, Silvina
Suarez, Sergio Gabriel
Haberkorn, Nestor Fabian
author Hofer, Juan Andres
author_facet Hofer, Juan Andres
Bengió, Silvina
Suarez, Sergio Gabriel
Haberkorn, Nestor Fabian
author_role author
author2 Bengió, Silvina
Suarez, Sergio Gabriel
Haberkorn, Nestor Fabian
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Tungsten
Thin films
Superconductivity
topic Tungsten
Thin films
Superconductivity
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Tungsten thin films are successfully prepared by reactive sputtering at room temperature using different Ar/N2 gas mixtures. The role of disorder and chemical composition in the presence of superconductivity is analyzed. The results show that the crystalline structure of the samples changes drastically due to nitrogen in the mixture increases. A small addition of nitrogen stabilizes the metastable β-W phase, which successively increases its disorder as more nitrogen is added. These changes in the microstructure manifest as an increment in the lattice parameter followed by an amorphization. The electrical transport shows that the β-W stabilized at low N2 concentrations does not display superconductivity above 2.5 K. Superconductivity with Tc between 4 K and 4.7 K emerges for disordered β-W and remains in amorphous films. A detailed study of the chemical state and composition indicates that superconductivity may be related more to amorphous structures (nitrides + W) and strained β-W than to β-W as it is stabilized with low nitrogen impurities.
Fil: Hofer, Juan Andres. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Bengió, Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
Fil: Suarez, Sergio Gabriel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Haberkorn, Nestor Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
description Tungsten thin films are successfully prepared by reactive sputtering at room temperature using different Ar/N2 gas mixtures. The role of disorder and chemical composition in the presence of superconductivity is analyzed. The results show that the crystalline structure of the samples changes drastically due to nitrogen in the mixture increases. A small addition of nitrogen stabilizes the metastable β-W phase, which successively increases its disorder as more nitrogen is added. These changes in the microstructure manifest as an increment in the lattice parameter followed by an amorphization. The electrical transport shows that the β-W stabilized at low N2 concentrations does not display superconductivity above 2.5 K. Superconductivity with Tc between 4 K and 4.7 K emerges for disordered β-W and remains in amorphous films. A detailed study of the chemical state and composition indicates that superconductivity may be related more to amorphous structures (nitrides + W) and strained β-W than to β-W as it is stabilized with low nitrogen impurities.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-11
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/217449
Hofer, Juan Andres; Bengió, Silvina; Suarez, Sergio Gabriel; Haberkorn, Nestor Fabian; Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films; Royal Society of Chemistry; Materials Advances; 4; 1; 11-2022; 150-156
2633-5409
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/217449
identifier_str_mv Hofer, Juan Andres; Bengió, Silvina; Suarez, Sergio Gabriel; Haberkorn, Nestor Fabian; Elucidating the role of disorder introduced by nitrogen in the superconducting properties of tungsten thin films; Royal Society of Chemistry; Materials Advances; 4; 1; 11-2022; 150-156
2633-5409
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://xlink.rsc.org/?DOI=D2MA00935H
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1039/D2MA00935H
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Royal Society of Chemistry
publisher.none.fl_str_mv Royal Society of Chemistry
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846781654504308736
score 12.982451

Publicaciones similares