在Ag基带上用PLD法沉积YBCO超导薄膜的研究

Ag是目前唯一不需要隔离层的高温超导基带材料,而且研究表明,在YBCO中掺入适量的Ag,将有利于超导性能的改善和表面电阻的降低.本研究采用准分子激光法(PLD),在经不同表面处理的{110}<110>取向的双轴织构银基带上直接沉积了YBCO薄膜,得到了强双轴织构的超导膜,系统地研究了银基带中的孪晶、晶界等缺陷对YBCO超导微观组织的影响.     

TFA-MOD方法制备YBCO超导薄膜研究

采用TFA-MOD方法在LaAlO3(001)单晶基片上制备了性能良好的YBCO超导薄膜:临界电流密度(Jc)可达3MA/cm2(77K,0T),超导转变温度Tc≈90K,转变宽度ΔTc=0.5K,其一次涂层厚度达338nm.通过X射线衍射(XRD)分析表明YBCO具有纯c-轴取向、无a-轴取向的晶粒存在.ω扫描分析表明该YBCO薄膜具有很好的面外外延性,其摇摆曲线的半高宽(FWHM)为0.653°. 用SEM分析也表明膜的表面无裂纹存在,表面平整,没有a轴晶粒生长.     

在金属基带上用激光脉冲沉积法制备帽子层CeO_2的研究

利用脉冲激光沉积法在带有Y2O3、YSZ隔离层的金属基带上制备了CeO2帽子层。主要讨论了温度、激光脉冲频率对CeO2隔离层的影响,用X射线θ~2θ扫描、Φ扫描对薄膜的取向和织构进行表征。结果表明在温度为610℃、激光频率为10Hz、1Pa氧压下制备的CeO2隔离层能有效地继承衬底的织构,平均平面内Φ扫描半高宽度为6.9°。扫描电镜可以观察到薄膜表面致密且无裂纹,原子力显微镜观测表面平均粗糙度在10nm以下。     

沉积温度对YBCO薄膜取向的影响

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在SrTiO3(100)单晶衬底上制备YBCO薄膜,用X射线对薄膜的取向和织构进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行观察.实验主要研究了衬底温度对薄膜外延取向的影响,结果表明在770℃温度下制备的YBCO有较多的a轴晶粒生成,在800℃温度下制备的YBCO是纯的c轴取向,且平均面内φ扫描半高宽(FWHM)为1.2°,超导转变宽度(△Tc)为0.9K.     

化学溶液沉积快速制备YBCO超导薄膜研究

用传统的三氟乙酸盐—金属有机化合物热解法（简称TFA-MOD）来制备YBCO超导薄膜,由于制备时间长,不利于工业化.本文通过加入高沸点螯合剂二乙醇胺来改善前驱液性质,然后采用高温烧结一步法快速制备出完整的YBCO超导薄膜.制备的YBCO超导薄膜致密、几乎无a轴晶粒,YBCO（00l）峰具有立方取向,没有其他杂相峰.同时...     

溅射法快速沉积YBCO超导薄膜的研究北大核心CSCD

溅射法制备高温超导YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜材料目前存在的主要问题是沉积速率慢,制备效率低,大面积薄膜均匀性差.本文中,设计了多工位盒型靶直流溅射镀膜系统,提高了YBCO薄膜沉积速率和制备效率,一次工艺流程可沉积六片产品,总薄膜沉积速率最高可到250nm/h.基片自转与公转相结合,提高了薄膜的面内均匀性,同时研究了公转速度与自转速度的关系以及它们对薄膜生长的关系,发现只有在基片公转速度合适的情况下才能生长出性能好的薄膜.LaAlO3(LAO)单晶基片上YBCO薄膜临界电流密度超过2.8MA/cm2(77K,500nm,0T),薄膜微波表面电阻Rs(10GHz,77K)﹤0.2mΩ,1.8英寸内薄膜面内厚度起伏小于3%,双面薄膜一致性好,能够满足微波器件应用的要求.     

YBCO超导薄膜的等离子体氟化研究

本文利用ＣＦ４气体，对ＹＢＣＯ薄膜表面进行可控的ｒｆ等离子体氟化处理，ＡＦＭ与ＸＰＳ的分析结果表明：适当的氟化所起的作用主要为化学反应作用。氟化可造成Ｙ（３ｄ）与Ｏ（１ｓ）诸元素的本征峰相对强度减少，甚至消失；对Ｂａ（３ｄ），Ｂａ（４ｄ）和其它元素也有影响。本文的研究为利用等离子体氟化ＹＢＣＯ膜形成弱化势垒层提供了初步结果。     

采用MOD法在LAO上制备YBCO超导薄膜的Raman光谱研究

研究了TFA-MOD法在铝酸镧基体上制备YBCO超导薄膜时不同初始热处理温度对薄膜的影响。通过XRD、Ram an光谱和SEM等手段,对生长过程中的YBCO超导薄膜结构进行表征、分析,探讨了YBCO的生长机制。     

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。     

3英寸双面YBCO高温超导外延薄膜研究

本文采用倒筒直流溅射方法(ICS)结合基片变速双轴旋转方式原位生长Φ3英寸双面YBCO高温超导外延薄膜.膜厚分布最大偏差小于10%,薄膜样品的中心与边缘部分的Tc0均达到90K,ΔTc≤0.3K,FWHM(005)≈0.2°,Rs(10GHz,77K)≈0.8mΩ,Jc值分布在2.2～3.1MA*cm-2之间,表明样品均匀性良好.     

高温超导氧化物YBCO掺锆酸钡薄膜的制备及其结构分析

本文用脉冲激光溅射沉积法(PLD)在LaAlO3(100)基片上外延生长YB%Cu307-δ掺锆酸钡(BZO)薄膜.用X射线衍射、透射电镜对薄膜结构进行分析.探索PLD沉积的最佳实验参数,最佳沉积温度为800℃,最佳氧分压为25 Pa,最佳沉积频率为3 Hz.     

用电泳法在MgO基底上制备YBCO超导厚膜

电泳方法具有工艺简单,成本低廉,基底的形状和尺寸不受限制,膜厚容易控制的特点.本文采用电泳方法在00l取向的MgO基底上制备高温超导YBCO厚膜.在后退火过程中,采用籽晶诱导熔融生长法,成功制备转变温度约85K,转变宽度约3K的YBCO超导厚膜.X射线衍射结构分析揭示了在MgO基片上生长的样品绝大部分都是Y123相c轴取向的晶粒,少部分是Y211相的晶粒.此结果与通过扫描电子显微镜观察膜表面的形貌得到的结论是一致的.通过扫描电子显微镜的剖面图,可以看到生长非常清晰紧凑的,厚度约30μm的YBCO膜层.所制备YBCO厚膜样品用磁滞回线法估算其最高临界电流密度为0.978×103A/cm2,高于文献中用电泳法制备YBCO厚膜的最高临界电流密度.     

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.     

金属有机溶剂法Y1Ba2Cu3O7-δ超导薄膜的Ce掺杂效应

通过三氟乙酸盐-金属有机物沉积方法（TFA-MOD）研究了Ce掺杂对钇钡铜氧（YBCO）超导薄膜性能的影响.观察到10 mol%Ce掺杂使YBCO超导薄膜的c轴取相降低,出现明显的a轴晶粒,薄膜表面变得粗糙.尽管超导临界温度稍有减小,其超导临界电流密度（Jc）在高磁场下性能获得了有效提高,当外磁场强度达到2T时,超导薄...     

在Ni片上制备YSZ/CeO2阻挡层和YBCO超导膜

本文用平面靶射频磁控溅射在具有双轴织构的Ni片上外延生长CeO2和YSZ薄膜作为阻挡层,X-射线衍射扫描分析表明CeO2和YSZ薄膜具有强的c轴织构和较好的平面内双轴织构.用中空柱状靶直流磁控溅射在阻挡层上制备YBCO超导薄膜.在2cm波带测量了YBCO的表面电阻和谐振腔有载QL值.     

Si衬底上磁控溅射法生长MgO薄膜

我们用射频磁控溅射方法,在Si(100)单晶衬底上生长MgO薄膜,借助X射线衍射(XRD)分析发现,我们获得了两种不同晶体结构的MgO薄膜,分别是常规的晶格常数为0.421nm的MgO薄膜和晶格常数为0.812nm的新结构的MgO薄膜.我们研究了溅射气压、衬底温度等工艺参数对两种晶体结构择取的影响.实验表明,高的溅射气压和高的衬底温度有利于晶格常数为0.812nm的新结构的MgO相的形成.在高的气压和温度下,我们制备出了晶格常数为0.812nm,具有很好的4次对称性的MgO外延薄膜.利用原子力显微镜(AFM)研究了这种薄膜的表面形貌.     

Ag箔钎焊YBCO高温超导块材

采用Ag箔在两种不同的工艺条件下对YBCO高温超导块材进行了钎焊连接,钎焊完成后,分别对原始超导块材和钎焊接头进行磁悬浮力测量和俘获磁场测试、以评价钎焊质量.磁悬浮力的测试结果表明,在两种工艺条件下,钎焊接头的磁悬浮力分别可达原始块材的69.88%和79.37%.俘获场测试结果表明,单畴原始母材的俘获场为单峰,钎焊接头的俘获场为双峰;同时,钎缝区域的俘获磁场强度较低,没有完全恢复接头母材的超导环流,而限制了钎焊接头超导性能的提高.     

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.