掺杂Y2O3和BaCeO3提高MOD-YBCO超导性能的研究

本文通过在前驱液中添加过量钇盐和铈的有机盐,采用三氟乙酸盐-金属有机沉积法(TFA-MOD) 在铝酸镧单晶基体上制备了含有纳米氧化钇和纳米铈酸钡的YBCO薄膜. 与纯YBCO薄膜相比,掺杂Y₂O₃/BaCeO₃的YBCO膜的临界转变温度几乎保持不变,为91 K左右. 而掺杂Y₂O₃/BaCeO₃的YBCO膜的临界电流密度达到5.0 MA/cm² (77 K, 0T), 是纯YBCO膜临界电流密度的1.5倍.薄膜中的Y₂O₃和BaCeO₃可能在YBCO内部起到了 有效的钉扎磁通作用. 关键词： 钇钡铜氧薄膜 2O₃和纳米BaCeO₃')" href="#">纳米Y₂O₃和纳米BaCeO₃ 磁通钉扎 三氟乙酸盐-金属有机沉积     

插入二氧化铈薄膜提高MOD-YBa2Cu3O7-x厚膜超导性能的研究

YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)膜存在“厚度效应”: 随着厚度增加, YBCO薄膜的临界电流密度下降, 尤其是YBCO薄膜的厚度超过1 μm时, 它的临界电流密度急剧下降. 本文在YBCO薄膜之间引入极薄的二氧化铈(CeO₂)薄膜, 成功制备出结构为YBCO/YBCO/CeO₂/YBCO的超导厚膜. 所制备的厚度为2 μm的YBCO膜临界电流密度为1.36 MA/cm² (77 K, 自场), 其性能比相同厚度的纯YBCO膜有了较大幅度的提升. 研究表明CeO₂薄膜起到了传递织构、松弛应力的作用.     

YBa2Cu3O7-δ外延薄膜的有效钉扎势

在0—7T磁场范围内，测量了不同测量电流密度下YBa₂Cu₃O_7-δ外延薄膜的电阻温度关系.实验结果表明，临界温度以下，混合态的耗散电阻率能很好地用热激活磁通蠕动描述.有效钉扎势的电流密度关系遵守Zeldov等人提出的对数关系，有效钉扎势的温度和磁场关系遵守U∝(1-T/T_c)H^-α关系，其中α=0.63，与热激活磁通点阵位错运动模型相一致，表明样品具有2D涡旋性质. 关键词：     

NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究

采用脉冲激光沉积技术,在单晶SrTiO₃基底上外延生长了一系列名义结构为p×(NdBa₂Cu₃O_7-δ(m)/YBa₂Cu₃O_7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa₂Cu₃O_7-δ较厚而YBa₂Cu₃O_7-δ呈非连贯的岛状分布,m,n为激光脉冲数,p为重复周期).样品的超导转变温度在87—91 K范围,具体大小取决于不同的调制结构,多层膜的重复周期越大,层状界面越多,超导转变温度就越低.磁传输测量表明,准多层的样品不仅具有较高的超导转变温度,而且具有较强的磁通钉扎性能,77K零场下的临界电流密度高达4×10⁶ A/cm²,显示出良好的应用前景. 关键词： 2Cu₃O_7-δ')" href="#">NdBa₂Cu₃O_7-δ 多层膜 磁通钉扎 临界电流密度     

YBa2Cu3O7-δ外延薄膜的不可逆线与磁通玻璃线

在0—10T磁场范围内,系统地测量了YBa₂Cu₃O_7-δ外延薄膜处于磁场平行和垂直膜面两种情况下的R-T曲线和I-V曲线, 并对该样品的不可逆线和磁通玻璃线作了直接的比较.结果表明, 由不同约化电阻率判据给出的不可逆线和磁通玻璃线遵守相同的H∝(T(0)-T(H))ⁿ 关系.对于不可逆线, n=3/2,对于磁通玻璃线,n=4/3.不可逆线的位置不仅与判据有关而且与测量电流密度也有关,磁通玻璃线位于不可逆线的下方.探讨 关键词：     

YGdBCO/YBCO+BaHfO3 复合超导层的制备

采用脉冲激光沉积和化学溶液沉积相结合制备超导薄膜. 在物理法制备的 YGdBCO 薄膜上实现化学法YBCO+BHO 的同质外延生长. 利用 X 射线衍射和扫描电镜对复合薄膜的相组成、 织构和形貌进行了表征. 结果表明, 采用化学溶液沉积可以在 YGdBCO 层上制备出高性能的 YBCO+BHO 薄膜. 复合薄膜具有良好表面形貌和锐利织构, 而且复合薄膜在77 K、1 T 的磁场下J c 为0.3 MA/cm2 , 最大钉扎力达到3 GN/m3 .     

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     

高温超导YBa2Cu3O7-δ-Y2O3多层薄膜的制备及性能表征

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在LaAlO3(100)单晶衬底上外延生长YBa2Cu3O7-δ-Y2O3多层薄膜,用X射线衍射技术(XRD)分析薄膜的物相结构和外延特性,通过原子力显微镜(AFM)观察薄膜的表面形貌.本文主要研究了最佳工艺参数下交替生长多层YBCO-Y2O3膜的超导性能.结果表明,YBa2Cu3O7-δ-Y2O3薄膜为纯c轴取向外延生长,临界电流密度Jc(H=0或H//C)均高于纯YBCO薄膜,纳米Y2O3起到磁通钉扎中心作用.     

无氟PA-MOD法制备SmBa2Cu3O7-x薄膜的热处理研究

采用无氟(PA-MOD)在(00l)取向的LaAlO3单晶基底上制备SmBa2Cu3O7-x(SmBCO)超导薄膜,研究了不同成相热处理温度对薄膜性能的影响.X射线衍射(XRD)分析结果表明,经过高温处理的SmBCO薄膜其晶粒具有良好的c轴生长取向.扫描电镜(SEM)分析表明,790℃成相的SmBCO薄膜的表面更加平整致密.物理性能测试系统(PPMS)测试结果表明SmBCO样品的超导临界温度Tc为89.74K.研究了高温热处理过程中不同熔融温度制备SmBCO薄膜的影响.     

YBa2Cu3O7-x涂层导体的外延生长和性能对CeO2缓冲层的依赖性

利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层,在这一模板层上实现了YBa₂Cu₃O_7-x薄膜的外延生长.在外延YBa₂Cu₃O_7-x薄膜前,依次沉积了钇稳定的立方氧化锆和CeO₂作为缓冲层.利用X射线衍射2θ扫描、扫描、Ω扫描和极图分析测定了这些膜的结构和双轴织 关键词： 2Cu₃O_7-x镀膜导体')" href="#">YBa₂Cu₃O_7-x镀膜导体 2缓冲层')" href="#">CeO₂缓冲层 厚度依赖性 外延生长     

TFA-MOD法制备YBCO薄膜生长速率研究

采用原位电阻法对TFA-MOD法高温热处理阶段YBCO薄膜生长速率进行了研究。实验结果和分析表明原位电阻测量法是一种估算YBCO层生长速率的有效方法,不同条件下的测量结果表明薄膜生长速率随管式炉内的温度、水分压、气体流量的上升而明显增加,但随薄膜面积的增加而减小。实验结果为进一步探索和优化热处理过程提供了重要的基础。     

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。     

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...     

Microstructure of YBCO thin films prepared by TFA-MOD method

The microstructure of the recently developed coated conductors was investigated by using electron back scatter diffraction pattern (EBSP). We prepared TFA (trifluoroacetates)-MOD (metal organic deposition) derived YBa₂Cu₃O_7−x (YBCO) films on CeO₂/LaMnO₃/IBAD-MgO/Gd₂Zr₂O₇/Hastelloy C276 substrates of 1 cm-width. The EBSP observation showed that there was a difference of surface microstructure between the midsection and the end of TFA-MOD YBCO film layer in the direction of width. This is attributed not to the local difference of the biaxial texture of CeO₂ top layer but to the local difference of growth condition during TFA-MOD process.     

快速前处理TFA-MOD制备YBCO超导薄膜的研究

三氟乙酸盐金属有机物沉积(TFA-MOD)方法是制备YBa2Cu3O7(YBCO)超导薄膜最有应用前景的方法之一。采用快速前处理TFA-MOD的方法在LaAlO3单晶基片上生长YBCO薄膜并与常规的TFA-MOD方法进行对比研究。XRD分析表明用快速前处理TFA-MOD方法制备的YBCO薄膜的c轴取向一致性,没有常规的TFA-MOD制备的YBCO薄膜好。SEM的分析表明快速前处理TFA-MOD制备的YBCO超导薄膜表面有孔洞和YBCO(103)取向生长的晶粒,常规方法制备的YBCO薄膜表面比较光滑,孔洞较少。虽然较常规方法制备的薄膜的临界电流密度(JC)低,但超导电性能分析表明,快速前处理方法制备的YBCO薄膜JC达到1mA/cm2以上,且前处理时间大幅缩短,对于提高YBCO薄膜制备的效率非常有效。     

前驱膜形貌对TFA-MOD技术生长YBCO超导薄膜的影响

本文采用三氟乙酸盐-金属有机沉积(TFA-MOD)技术在LaAlO3(00l)单晶基片上、在不同的低温热处理条件下制备出不同形貌的前驱膜.从金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察可以看出,低温预分解时造成前驱膜的形貌不完整性在高温处理后并没有消除.对高温热处理后的YBCO成相膜用X射线衍射进行了物相定性分析,用Jc-Scan Leipzig系统对超导薄膜进行了超导性能分析.结果表明,前驱膜的形貌不完整性造成高温成相阶段样品杂相出现和超导性能降低.经过对低温热处理条件的优化,得到表面形貌完整的前驱膜,避免了高温成相阶段杂相出现,提高了涂层导体的超导性能,Jc可以超过1.5MA/cm2.     

YBCO/聚丙烯腈杂化膜及其超导性研究

报告了一种简单制备不依赖于基底结构的柔性YBCO/聚丙烯腈（PAN）厚膜的新方法.研究结果发现,PAN含量从0增加到10wt%的过程中,全部YBCO/PAN样品的超导临界温度T_c在900—920 K区间,表现出较好的超导电性.而且当PAN含量为10wt%时,YBCO/PAN杂化膜即具有一定柔性,膜厚约35 μm,临界电流密度Jc=29×10⁴Acm^-2(1 T, 10 K)和J< 关键词： 超导电性 YBCO 聚丙烯腈（PAN） 杂化膜     

Study on reaction mechanism of YBa2Cu3O7-x film by TFA-MOD process

This paper systematically investigates the intermediate phases of YBa2Cu3O7-x (YBCO) film prepared by metalorganic deposition method using trifluoroacetates (TFA-MOD). According to x-ray diffraction and Raman analyses, the precursor film decomposed in a mixture of BaF2, Y2O3 and CuO after the pyrolysis process. Then these intermediate phases converted into tetragonal YBa2Cu3O6.5 at about 725°C. The influence of water vapour pressure on the YBa2Cu3O7-x film growth on LaAlO3 single-crystal substrates was also studied. The films prepared at low water vapour pressures (40-140 hPa) showed poor electrical performance due to the a-axis grain structure and impurity phases. However, the films prepared at 190 hPa exhibited the highest critical temperature of 90 K and the highest Jc of 3.8 MA/cm2, which was attributed to the formation of a purer YBCO phase and stronger biaxial texture.     

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。     

湿度对YBCO薄膜微观结构和超导性能的影响

文中采用无氟高分子辅助金属有机物沉积法( PA - MOD)在不同湿度条件下在LaAlO3单晶基底上制备了一系列YBCO超导薄膜.X射线衍射、扫描电镜和物性测量的结果表明,在成相热处理过程中气氛湿度对YBCO薄膜的结构和超导性能的有明显影响.干燥气氛成相的YBCO薄膜织构较好,表面较平整、致密,超导性能也较高,其临界超...