Ag与YBa2Cu3O7-δ超导薄膜接触电阻的研究

本文系统研究了Ag/YBCO薄膜退火后Ag膜微观形貌与相应接触电阻率以及它们之间的关系,得到了在最佳退火温度(475℃左右)退火后ρc为6×10-8Ω*cm2(77K),并对接触电阻率随不同退火温度的变化进行了解释.此外,对于Ag与YBCO薄膜和Ag与YBCO块材之间的接触电阻率随退火温度的变化规律进行了比较并解释了其差异的原因.     

正常态金属与氧化物高温超导薄膜界面扩散特性分析

利用二次离子质谱(SIMS)技术,分析了Ag和A1与YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导薄膜接触界面互扩散.结果显示,它们有不同的互扩散特征.利用SIMS的分析结果,可以很好地理解经高温热处理后,Ag/YBCO和A1/YBCO样品具有不同界面电学性质的原因. 关键词：     

Ag-SiO2复合薄膜形貌和吸收特性的研究

通过分层镀膜的方式制备Ag和SiO₂的分层结构，经过快速热退火后，Ag颗粒扩散到复合薄膜的表面附近. 通过改变Ag颗粒扩散的距离(SiO₂的膜厚)，可很好地控制Ag颗粒在复合薄膜表面附近的大小，浓度和形貌，进而对共振吸收特性产生影响. 在实验中，根据Ag颗粒扩散的长度来调节退火的时间. 发现经过足够长的时间(17.5min)后，Ag颗粒会形成平行于衬底的平面团簇. 由于Ag原子在平面团簇之间容易扩散，使得Ag颗粒的粒径平均值变小并趋于某一特定的半径，且粒径分布范围变小，导致吸收谱发生蓝移，吸收带变窄，且强度增加. 关键词： 复合薄膜 共振吸收 平面团簇     

Ag-SiO2复合薄膜形貌和吸收特性的研究

通过分层镀膜的方式制备Ag和SiO2的分层结构,经过快速热退火后,Ag颗粒扩散到复合薄膜的表面附近.通过改变Ag颗粒扩散的距离(SiO2的膜厚),可很好地控制Ag颗粒在复合薄膜表面附近的大小,浓度和形貌,进而对共振吸收特性产生影响.在实验中,根据Ag颗粒扩散的长度来调节退火的时间.发现经过足够长的时间(17.5 min)后,Ag颗粒会形成平行于衬底的平面团簇.由于Ag原子在平面团簇之间容易扩散,使得Ag颗粒的粒径平均值变小并趋于某一特定的半径,且粒径分布范围变小,导致吸收谱发生蓝移,吸收带变窄,且强度增加.     

电子束蒸发制备YBCO超导薄膜研究

采用电子束沉积制备YBCO超导薄膜,研究了760℃—840℃的不同退火温度下高温热处理对YBCO薄膜双轴织构、表面形貌及超导性能的影响。超导临界电流密度测试、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的结果表明,退火温度在在800℃时,YBCO薄膜具有良好的织构和平整致密的表面形貌,在77K自场下的临界电流密度J可达4.2×106/cm2。     

退火氧压对YBa2Cu3O7-x薄膜中的激光感生热电电压效应的影响

测量了在不同氧压下退火生长的YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)薄膜中的激光感生热电电压(LITV)信号,发现随退火氧压的增大可使LITV信号的峰值有2—4倍的增强,并且变化趋势与薄膜热电势的各向异性随氧含量的变化规律相同.波长在473—808nm范围内的连续激光辐照,在5000Pa的氧压下退火生长的YBCO薄膜中探测到的LITV信号最大;而紫外脉冲激光辐照时,LITV信号的最大值出现在退火氧压为10⁵Pa 关键词： 2Cu₃O_7-x薄膜')" href="#">YBa₂Cu₃O_7-x薄膜 激光感生热电电压 各向异性的Seebeck系数 氧含量     

MgO单晶基片上YBCO高温超导薄膜的制备

在2英寸MgO(001)单晶基片上,采用直流溅射法,通过基片高温退火,成功制备了性能优越的YBa2C3O7-δ(YBCO)双面超导薄膜,能够满足超导滤波器的设计要求。X射线衍射(XRD)分析表明经过退火的基片上生长的YBCO薄膜与基片有单一的外延取向关系;用原子力显微镜(AFM)和高能电子衍射(RHEED)分析高温退火对基片表面状况的改变。结果表明制备的YBCO薄膜具有很好的超导电性,薄膜临界电流密度Jc(77K,0T)≈2.5×106A/cm2,微波表面电阻Rs(10GHz,77K)≈0.16mΩ。     

氩离子束刻蚀YBCO薄膜

研究了氩离子束对 YBCO 薄膜和光刻胶掩膜的刻蚀速率,刻蚀了多种精细的图形,刻蚀后薄膜的 T_c 没有下降.通过测量 Ag 膜与 YBCO 膜的接触电阻,研究了离子束轰击后YBCO 膜表面的状况.     

Ag/TiO2纳米材料的制备和光致变色性能研究

 采用光催化还原法在不同温度热处理的TiO2薄膜表面沉积Ag纳米颗粒,制备了Ag/TiO2纳米薄膜材料。通过UV-Vis吸收光谱表征对比了不同温度热处理的TiO2对Ag粒子光催化沉积的影响,发现500℃退火处理TiO2薄膜较利于Ag纳米粒子的光催化沉积;在650 nm红色激光照射下,500℃退火处理的Ag/TiO2样品具有明显的光致变色现象,对此变色过程中涉及的机理进行了讨论,且发现随着Ag纳米颗粒光催化沉积时间的增长,Ag/TiO2薄膜光致变色的响应速率提高,但Ag纳米颗粒过多会抑制Ag/TiO2薄膜的变色响应速率。     

退火氧压对YBa2 Cu3O7-x薄膜中的激光感生热电电压效应的影响

测量了在不同氧压下退火生长的YBa2 Cu3O7-x(YBCO)薄膜中的激光感生热电电压(LITV)信号,发现随退火氧压的增大可使LITV信号的峰值有2-4倍的增强,并且变化趋势与薄膜热电势的各向异性随氧含量的变化规律相同.波长在473-808 nm范围内的连续激光辐照,在5000 Pa的氧压下退火生长的YBCO薄膜中探测到的LITV信号最大;而紫外脉冲激光辐照时,IJTV信号的最大值出现在退火氧压为105 Pa的薄膜中.LITV信号的光响应时间随退火氧压的增大而减小.理论分析表明,这一结果是由于退火氧压的提高导致薄膜材料的热扩散系数增大所致.在退火氧压为5000 Pa的YBCO薄膜中探测到响应最快的LITV信号,对紫外脉冲激光的响应时间为78 ns,并且信号的上升时间只有29 ns,与激光的脉冲宽度(约为28 ns)相当.     

喷雾沉积热分解法在SrTiO3和织构的Ag基底上制备YBa2Cu3O7-x涂层超导膜

本文研究了用喷雾沉积热分解法在(110)Ag单晶、{110}<011>Ag带、(100)SrTiO3三种不同的基底上制备YBa2Cu3O7-x涂层超导薄膜.通过对溶液成份,载气流量,沉积温度,退火时间等条件的系统研究,我们发现上述参数与薄膜的成份,表面形貌,织构以及超导性能有密切的关系.在Ag单晶基底上所获的YBCO薄膜具有很强的平面双轴织构,起始转变温度达到了90K,Jc值超过了104A/cm2(77K,0T);改进试验装置后,以织构Ag为基底,制备出了15cm长的YBCO超导带材,Jc值达到了104A/cm2(77K,0T).同时,我们发现温度梯度在热分解区间内对薄膜的形成起到了重要的作用.随后我们又在喷雾加热系统中附加一个金属加热圆筒,以改善加热区间的温度梯度,薄膜的性能得到了明显的提高.在(100)SrTiO3上的YBa2Cu3O7-x薄膜,(102)极图的FWHM值达到了0.70°,薄膜的起始超导转变温度为91K(ΔTc=1.5K),Jc值接近105A/cm2.     

超声雾化热分解方法制备YBCO超导长带

本文通过优化工艺参数用自制的超声雾化热分解反应装置在多晶Ag基带上制备出了YBCO超导长带,Jc达103A/cm2(15cm).结果发现在700℃预沉积一段时间可有效地防止Ag的挥发和其扩散到YBCO超导层中去,也可以克服Ag的表面粗糙对YBCO层表面形貌和连接性造成的不利影响.同时还发现900℃沉积之后保温一段时间,有利于超导层的取向和连接性的改观.     

低相变温度垂直取向的CoPtCu/Ag纳米复合膜

采用磁控溅射(Ag/Cu/CoPt)_n多层膜先驱体结合真空退火的方法制备了一系列CoPtCu/Ag纳米复合薄膜，通过优化薄膜中Ag以及Cu的含量，成功制备出了低相变温度垂直取向的CoPtCu/Ag纳米复合膜，该膜在450℃退火即可发生相变，该温度比目前所报导的CoPtAg纳米复合膜的相变温度降低了150℃. 实验结果表明，薄膜中一定含量的Ag元素能够有效诱导薄膜的(001)取向，Cu元素的加入能有效降低薄膜的有序化温度. 对于特定组分为Co₄₀Pt₃₆Cu₈Ag₁₆的薄膜，经500℃退火后已经显示了明显的(001)取向，垂直于膜面方向上的矫顽力为5.0×10⁵A/m，并且薄膜中晶粒尺寸仅为4—5nm，为将来CoPt-L1₀有序相合金薄膜用于超高密度垂直磁记录介质打下了基础. 关键词： 磁记录材料 CoPt 纳米复合膜     

退火对非晶Ge/晶态Ag迭层膜性质的影响

本文利用X射线衍射,扫描电子显微镜和电阻温度关系的测量,研究了非晶Ge/晶态Ag迭层膜的退火行为。低温电阻的测量温区为80—300K,同时给出了室温电阻和退火温度的关系,实验发现一个新的互扩散现象:随着退火温度的升高,Ge不断晶化,同时,部分Ge由于扩散而溶于Ag中,退火温度再升高,扩散到Ag中的Ge又重新析出,利用电阻变化估算出Ge/Ag互扩散的激活能为0.15eV。本文还讨论了退火过程中各结构下的输运性质。 关键词：     

原位电阻法研究MTG-YBCO的吸氧扩散

本工作采用原位电阻驰豫方法研究了熔融织构（MTG）YBCO（YBa2Cu3O7_δ＋0.4molY2BaCuOz)复相体系中氧（缺位）扩散。实验结果表明：MTG－YBCO生长过程中保留的非氧缺位类缺陷能加速吸氧进程,经930℃高温退火的MTG－YBCO的吸氧速率比未经高温退火者小。高温火MTC－YBCO在400－550℃温区吸氧而致的电阻弛豫可近似用一热激活过程一氧（缺位）扩散描述,氧扩散激活能力－0.73eV,在400－550℃温区氧的化学扩散系数为－10^-5cm^2sec^-1。所得晶格扩散激活能和化学扩散系数分别处于文献报道相应值的低值区和高值区。这种行为可能和MTG－YBCO材料中复杂的缺陷状态有关,缺陷提供了氧的局域快扩散通道,从而一定程序上影响氧（缺位）迁移动力学。     

几种元素的界面插层对Ta/NiFe/Ta的各向异性磁电阻效应的影响

文章中,通过磁控溅射制备了界面处插入4d,5d元素薄层(包括Ru,Pd,Ag和Au)的Ta/NiFe/Ta多层膜,并对它们的磁输运和磁性以及微结构进行了测试和表征.结果显示,Pd和Pt一样界面效应显著,能有效地提高NiFe薄膜退火前后的AMR比值,并抑制磁性死层.表面能比较小、熔点相对低的插层材料Ag,Au在退火过程中容易通过晶界扩散,强烈破坏其AMR性能.对于熔点高、表面能比较大的插层材料如Ru,磁性死层同样得到了抑制,NiFe薄膜的温度稳定性也可以得到提高.结果表明界面插层从界面电子自旋-轨道散射、界面死层和界面原子扩散等方面深刻影响NiFe薄膜的AMR. 关键词： 各向异性磁电阻 界面效应 原子扩散     

Ag对CoPt/Ag纳米复合膜的结构与磁性的影响

采用直流磁控溅射的方法制备了一系列(CoPt/Ag)_n多层膜，然后在不同温度下 进行了退火处理，并对其结构和磁性做了初步的表征，研究了Ag的含量以及薄膜中每一单元 厚度与总厚度对退火后薄膜的结构以及磁性能的影响.结果表明，膜厚较薄时(大约20 nm)有 利于薄膜沿(001)取向生长，Ag的加入不但能够抑制CoPt晶粒的过分长大还可以诱导薄膜的( 001)取向，使退火后的薄膜在垂直于膜面方向上的矫顽力大大增强.对于特定组分为Co ₄₀Pt₄₃Ag₁₇的薄膜，经600℃退火后已经显示了明显的(001) 取向，垂直于膜面方向上的矫顽力为5.6×10⁵ A/m，饱和磁化强度为0.65T, 并 且磁滞回线具有很好的矩形度，剩磁比(s)为0.95. 关键词： 磁记录材料 磁性薄膜 CoPt/Ag纳米复合膜     

真空热退火温度对单相Ag2O薄膜微结构和光学性质的影响

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上沉积了单相Ag₂O薄膜,并采用真空热退火对单相Ag₂O薄膜在不同热退火温度 (T _{A) 下进行了1 h热处理.利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和分光光度计研究了 T A对单相Ag2O薄膜微结构和光学性质的影响.研究结果表明, T}A= 300 ℃ 时Ag₂O薄膜中开始出现Ag纳米颗粒,且随着 T _{A的升高薄膜中Ag的含量 关键词： 2}O薄膜')" href="#">Ag₂O薄膜 热退火温度 微结构 光学性质     

预处理气氛对电子束蒸发制备YBCO薄膜性能和结构的影响

采用先电子束沉积后退火的两步法制备YBCO超导薄膜;根据薄膜的超导临界电流密度、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的测试结果,研究了不同预处理气氛对YBCO薄膜结构、表面形貌及超导性能的影响。     

[(Fe/Pt/Fe)/Ag]n多层膜低温合成分离的L10相FePt纳米颗粒

制备了[(Fe/Pt/Fe)/Ag]n多层膜,研究了不同温度退火后的微结构和磁特性.实验结果表明温度高于400℃退火后,样品开始形成L10相的FePt纳米颗粒与Ag基体的复合结构.△M曲线的测量表明FePt颗粒之间不存在交换作用,非常清楚地说明非磁基体Ag有效地隔离了FePt磁性颗粒.有序相的低温合成可能和多层膜结构所造成的界面扩散以及Ag层引入的界面缺陷有关,同时,Ag原子较强的迁移性以及FePt与Ag之间表面自由能的显著差异,使FePt纳米颗粒被Ag隔离.