Pour vous authentifier, privilégiez eduGAIN / To authenticate, prefer eduGAIN
13-15 October 2021
Europe/Paris timezone
Cette édition aura lieu en présentiel!

Nano Hétéro-structures pour l’amélioration des performances des cavités Radio-fréquence sous champs intenses.

13 Oct 2021, 12:18
8m
Oral Doctorants

Speaker

Yasmine Kalboussi (CEA IRFU)

Description

Depuis leurs découvertes au début du 20eme siècle, les propriétés remarquables des supraconducteurs ont été utilisées dans de nombreuses applications. Cependant, leurs performances sont souvent limités par leurs interactions avec un champ magnétique externe.
Des travaux théoriques récents prédisent que de nouvelles hétéro-structures nanométriques à base d’une alternance de matériaux supraconducteurs et isolants permettraient de retarder la pénétration du champ magnétique et ainsi de repousser certaines de ces limites. [1] Cette multicouche est composée d’une alternance de films de supraconducteurs de quelques centaines de nanomètres séparé par 5 à 10 nm de films isolants. A ce titre, la technique de synthèse par Atomic Layer Deposition ou ALD s’avère la technique la plus adaptée à ce type d’application comme elle permet un contrôle sans précédent de l’uniformité de la composition chimique et de l’épaisseur des films sur des structures à géométries complexes. Pour appliquer cette approche sur une cavité en Niobium, il faut d’abord éliminer les oxydes natifs du niobium qui sont néfastes pour la supraconductivité et les remplacer par un film protecteur d’oxyde déposé par ALD (Al2O3, Y2O3, MgO) qui servira de substrat pour la multicouche. Dans ce cadre, je vais présenter les résultats obtenus sur des échantillons plats en Niobium ainsi que sur une cavité elliptique 1.3 GHz en Niobium. Notre étude montre que les films déposés par ALD sont une bonne barrière de diffusion, sont thermiquement stables et réduisent considérablement la présence des oxydes natives du Niobium sur la surface. Les tests RF sur une cavité recouverte par ALD montrent une légère amélioration des performances supraconductrices. Des matériaux à faible coefficient d’émission secondaire tel que le TiN a été déposé pour réduire les phénomènes de multipacting dans les cavités résonantes. Des bi-couches de films supraconducteurs tel que le NbTiN- ALN ont été aussi déposé par ALD et nous sommes en train d’optimiser le procédé afin de le tester prochainement sur une cavité RF en Niobium.

Primary authors

Presentation Materials