PLD法制备PZT-YBCO结构的铁电薄膜的研究

本文利用脉冲准分子激光在LaAlO3单晶基片上淀积了YBCO和Zr/Ti为94/6的PZT铁电薄膜,并通过高频溅射将Pt蒸镀在PZT薄膜上作为上电极;用X射线衍射表征了该多层膜的晶相结构,测量了PZT的铁电性能和介电特性,讨论了PZT/YBCO薄膜的制备工艺,以及工艺条件对晶相结构和薄膜性能的影响.     

激光一步制膜法制作超导薄膜

纽约州立大学布法罗分校的一个研究小组宣布了一种产生新高温超导材料薄膜的一步成膜激光技术.激光制膜法是第一种无须在氧气气氛中将薄膜高温退火的方法,布法罗分校的D.T.Shaw说:“退火是超导材料制作工艺中最困难的环节.”许多科学家预言新的陶瓷超导体将在薄膜电子器件(如约瑟夫孙结器件)中首先得到实际应用. 布法罗分校的纽约州超导研究所副所长Robert Hamilton说明了这种制膜法.氟化氩激光器产生的193nm激光脉冲照射钇、钡、铜的氧化物制成的粉末靶,使它蒸发,蒸气沉积在离靶7.5cm、加热到400℃的一块基片上.这个过程发生在一个充0.00…     

激光淀积YBa2Cu3O7外延超导薄膜

利用准分子脉冲激光成功地在(100)SrTiO_3与(100)Y-ZrO_2衬底上淀积了 YBa_2Cu_3O_7超导薄膜,T_c(R=0)>90K,J_c(T<82K)>1×10~6A/cm~2.研究了衬底温度对外延YBa_2Cu_3O_7薄膜超导性能及结构的影响.     

在密封和半密封容器内生长Tl2Ba2CaCu2Ox高温超导薄膜的研究

以铝酸镧 (0 0 1)单晶为基片 ,采用两步法在两种密封条件下制备 Tl2 Ba2 Ca Cu2 Ox(Tl- 2 2 12 )高温超导薄膜。首先利用脉冲激光沉积 (PL D)工艺沉积非晶 Ba2 Ca Cu2 Ox 前驱体薄膜 ;然后前驱体薄膜分别在半密封的氧化铝坩埚和密封的高温钢容器内铊化、结晶形成 Tl- 2 2 12薄膜。在两种密封条件下 ,都可以制备出纯相的 Tl- 2 2 12超导薄膜。但是 ,在坩埚内制备的 Tl- 2 2 12薄膜的 TCo和 SEM均明显好于在钢容器中制备的超导薄膜     

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。     

高温超导薄膜材料的非破坏组份测定

本文叙述二种用于测定沉积在钛酸锶基片上的超导薄膜组份的方法:(1)多标法,用一组纸片标准样品,解一组方程,(2)基本参数法,只需一个纸片标样.二法均简便易行,标准试样容易制作.测定时不必破坏试样.此法不但适用于钇系超导薄膜组份的测定,本法原理亦适用于铋系,铊系等其他体系的超导薄膜组份测定,并能快速地配合科研与生产.     

化学气相沉积制备MgB2超导薄膜

本文报道了利用化学气相沉积技术制备MgB2超导薄膜.首先在MgO(111)基片上化学气相沉积一层B膜,然后在Mg蒸气环境下对B膜进行后退火处理.退火后得到的MgB2薄膜在MgO(111)基片上呈随即取向生长,Mg、B原子比接近于1∶2.4;薄膜表面光滑致密,晶粒粒度约为0.5μm.电阻测量和直流磁测量表明薄膜超导转变温度为38K,转变宽度仅为0.1K.毕恩公式计算结果显示MgB2薄膜的临界电流密度在0T、10K时高达2×107A/cm2.     

2英寸双面TI2212高温超导薄膜的制备与研究

在c取向的LAO基片上,采用两步法制备TI2212高温超导薄膜.首先,利用PLD在基片上沉积无Tl前驱膜,然后前驱膜在流动Ar气氛中利用坩埚技术在720～740℃温度下用Tl2223铊源外延生长成2英寸双面TI2212高温超导薄膜.实验结果表明:2英寸双面TI2212薄膜具有良好的c轴取向,并有明显的层状生长结构,有少量杂相晶粒但无裂纹;两面薄膜表面均匀光亮且呈深褐色.用四引线法测量的最佳双面薄膜的超导零电阻温度分别为106.2K和108.5K;在77K温度下,超导临界电流扫描测量仪得到优质薄膜的临界电流密度在1.0×106 A/cm2到4.8×106 A/cm2范围内;薄膜的微波表面电阻由一个介质谐振器在77K温度和10GHz频率下测量薄膜中心部分的Q值得到,其值小于0.5mΩ.     

YBa2 Cu3 O7-δ/SrNb0.01 Ti0.99 O3 p-n结的制备及其特性

采用脉冲激光沉积技术,在n型SrNb0.01Ti0.99O3(SNTO)单晶基片上生长p型YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜,制备出YBCO/SNTO p-n结.YBCO薄膜是高度c轴织构的超导薄膜,且具有良好的超导电性.YBCO/SNTO p-n结具有较好的整流特性和很好的温度与磁场稳定性.     

制备温度对MgB-2薄膜超导电性的影响

报道了用两步法制备MgB2超导薄膜.首先利用脉冲激光沉积技术制备B膜,然后在Mg蒸气环境下对B膜进行后退火处理,通过扩散反应生成MgB2超导薄膜.采用扫描电子显微镜、x射线衍射、电阻测量和磁测量技术分析了前驱物B膜的制备温度对扩散产物MgB2薄膜的表面形貌、晶体结构、超导转变温度和临界电流密度的影响.结果表明,随着B膜制备温度的降低,MgB2薄膜中晶粒粒度减小、c取向的衍射线宽化、超导转变温度升高、临界电流密度增大.300℃时制备的MgB2超导薄膜的超导起始转变温度为395K,临界电流密度为13×107A 关键词： MgB2超导薄膜 脉冲激光沉积 基片温度     

热处理工艺对MgB_2超导薄膜制备和表面形貌的影响

MgB_2作为一种独特而重要的高温超导材料(HTS),具备超导转变温度高,相干长度大,临界电流和临界磁场高等优势,具有在超导电子学领域大规模应用的潜力。基于MgB_2超导薄膜的超导器件的制备是该材料能否走向大规模应用的关键。在MgB_2超导薄膜的CVD法制备过程中,通过优化退火工艺的温度参数,使得MgB_2超导薄膜在单晶基片上的附着和稳定性增强。加入回火处理工艺,提高了薄膜表面的平整度,为MgB_2超导薄膜从材料走向器件创造了条件。     

Eu2CuO4缓冲层和YBCO超导薄膜的制备及研究

本文用脉冲激光淀积法在LaAlO3(100)基片上外延生长Eu2CuO4薄膜缓冲层和YBCO超导薄膜,用X射线衍射扫描分析表明ECO薄膜为c轴取向.     

高温超导HgBa2Ca2Cu3O8+δ薄膜的制备

我们曾用离子注入法,脉冲激光沉积等方法制备出了HgBa2Ca2Cu3O8+δ超导薄膜.但这些方法费用昂贵,难度较大.因此我们探索利用化学雾化技术在衬底上制备HgBa2Ca2Cu3O8+δ超导薄膜.制备过程包括两个步骤:第一步控制衬底温度制备Ba-Ca-Cu-O薄膜,并退火得到Ba-Ca-Cu-O前驱物;第二步,控制衬底温度并将HgCl2喷射在Ba-Ca-Cu-O前驱物薄膜上得到Hg-Ba-Ca-Cu-O薄膜,并将所得薄膜在氧气中氧化.目前我们正在探索利用这一技术来制备Hg-1223高质量的超导薄膜.     

准分子激光扫描消融淀积大尺寸超导薄膜

利用我们设计的一套光学变换传输系统实现了激光束在超导靶上一定范围内扫描消融来淀积高T_c超导薄膜。实验表明用这种激光扫描消融方法可使大尺寸超导薄膜的厚度均匀性得到较大的改善。我们采用激光扫描半径为9mm在12mm×33mm的Y-ZrO₂基片上淀积出零电阻温度T_c≥90K,临界电流密度J_c(零磁场,77K)≥1×10⁶A/cm²,薄膜c轴择优取向,厚度均匀性较好的YBa _关键词：     

MgB2超导薄膜的微波测量

报道了利用蓝宝石介质谐振器技术测量MgB₂超导薄膜的微波表面电阻R_{s、0K时的穿透深度λ(0)和超导能隙Δ(0).λ(0)和Δ(0)的值是通过先测量样品穿透深度λ(T)的变化量Δλ(T)，然后由BCS理论模型拟合Δλ(T)的实验数据得到的.测试样 品是利用化学气相沉积技术在MgO(111)基片上制备的c轴织构的MgB2超导薄膜， 薄膜的超导转变温度和转变宽度分别为38K和01K.微波测试结果表明在10K，18GHz下M gB2薄膜的Rs约为100μΩ，可以和高质量的YBCO薄膜的Rs值相比拟；BCS理论拟合得到的MgB2超导薄膜的λ(0)=102nm，Δ(0)=113k Tc.}     

磁控溅射多层沉积Nb_3Sn超导薄膜

Nb3Sn金属合金是一种性能优良的超导材料。磁控溅射多层沉积是用两个溅射源分层沉积铌和锡,再经过高温退火后获得超导薄膜的方法。用这种方法所获得的超导薄膜的原子组分的调整比较方便,对于Nb3Sn的研究较为有利。实验测量了样品的超导参数和晶格参数,其超导临界温度(Tc)可达17 K,剩余电阻率(RRR)为5左右。需要进一步研究相关工艺,以便提高RRR,从而使这种方法在超导加速腔的制造中得到应用。     

磁控溅射多层沉积Nb_3Sn超导薄膜北大核心CSCD

Nb3Sn金属合金是一种性能优良的超导材料。磁控溅射多层沉积是用两个溅射源分层沉积铌和锡,再经过高温退火后获得超导薄膜的方法。用这种方法所获得的超导薄膜的原子组分的调整比较方便,对于Nb3Sn的研究较为有利。实验测量了样品的超导参数和晶格参数,其超导临界温度(Tc)可达17 K,剩余电阻率(RRR)为5左右。需要进一步研究相关工艺,以便提高RRR,从而使这种方法在超导加速腔的制造中得到应用。     

倾斜生长Tl2Ba2CaCu2O8超导薄膜的Ⅰ-Ⅴ曲线及快速反应特性

在10mm长、3mm宽的斜切LaAlO3衬底上制备出不同厚度的Tl2Ba2CaCu2O8(Tl-2212)超导薄膜.对薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性进行测量,其临界电流密度小于正常生长的Tl-2212超导薄膜.对薄膜通过脉冲方波进行快速反应特性的测量,结果表明倾斜生长的Tl-2212超导薄膜在一个电压脉冲的作用下,产生宽度仅为μs量级的大电流脉冲,然后变为正常态.这和正常生长的超导薄膜不同,前者没有经过发热和升温的过程.利用这一特性可以制作高速高温超导开关和快速反应限流器等.     

Tl-2212超导薄膜的制备

以铝酸镧晶体为基片,采用两步法制备Tl-2212超导薄膜,包括在低温(150℃)下利用激光脉冲沉积(PLD)工艺沉淀Ba2CaCu2Ox非晶前驱体薄膜和在高温(740～830℃)下前驱体薄膜的铊化结晶、取向生长过程.实验结果表明所制得的膜的相组成为Tl-2212,表面存在大量均匀分布的成分为Tl2Ba2CaCu2Ox的亚微米颗粒.其零电阻温度为101K.薄膜与基片之间界面清晰,没有过渡层,薄膜具有良好的c取向外延条纹.     

新的压电薄膜——Ta2O5

据报道,日本Yasuhiko Nakagawa和Yasuo Gomi用磁控反应直流二极管溅射法将Ta_2O_5,沉积在石英基片上,得到了单晶薄膜,并且首次观察到了这种薄膜的压电现象.用叉指换能器在Ta_2O_5薄膜上成功地激发了声表面波.在Ta_2O_5/熔石英基片上,当薄膜厚度h在hk(=2πh/λ)=1.0时,其机电耦合系数k~2=0.5％,它可与熔石英基片上ZnO薄膜的机电耦合系数相比拟. 利用Ta_2O_5单晶的X射线衍射数据,推断出Ta_2O_5