金属有机物化学气相法制备YBCO超导薄膜研究

运用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD),在LaAlO3(LAO)单晶上沉积YBa2Cu3O7-x(YBCO)超导薄膜。通过使用优化的进液装置,使金属有机源连续、稳定地输送至蒸发皿进行闪蒸。通过优化总气压、氧分压等生长条件,获得高质量的YBCO薄膜。在固定的温度条件下,调节反应总气压和氧分压,在总压为380Pa,氧分压为180Pa获得YBCO薄膜临界电流密度Jc=0.6MA/cm2。随着氧分压增大,YBCO薄膜产生a轴取向,(005)峰向左偏移,且薄膜中的Cu/Ba由1.0变化至1.63。在Cu/Ba=1.48时,YBCO薄膜结构与性能较优。     

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.     

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。     

短时高温热处理工艺对YBCO超导薄膜结构和性能的影响

通过无氟高分子辅助金属有机物沉积法(PA-MOD)制备了YBCO超导薄膜,研究了785～845℃的不同短时高温热处理对YBCO薄膜双轴织构、表面形貌及超导性能的影响.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的结果表明,经800℃短时高温处理的YBCO薄膜具有良好的双轴织构和平整致密的表面形貌.物性测量(Quantum-DesignSQUID)的结果表明,该薄膜超导转变温度达到90K,77K自场下的临界电流密度(Jc)为2MA/cm2.     

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。     

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...     

YBCO超导薄膜临界温度TC的直流测量方法的研究

国家超导中心组织啊四个单位对ＹＢＣＯ超导薄膜临界温度ＴＣ直流测试方法进行了研究。各单位测得的ＴＣ的变化系数小于１％。     

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。     

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.     

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.     

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．     

电子束蒸发在不同Ar气氛下外退火制备MgB2超导薄膜

制备高质量的MgB2薄膜是实现MgB2超导电子器件应用的前提和基础.我们用电子束蒸发B膜和Mg/B多层膜为前驱然后后退火的方法,分别在高温区(~900℃)和中温区(~750℃)成功获得了MgB2超导薄膜.改变退火的Ar气压条件,采用B膜前驱退火的样品Tc可达到38K以上,转变宽度0.3K.Mg/B多层膜的结果尽管Tc稍低(Tc~35K),但薄膜表面更加均匀,且避免了高温下Mg蒸汽污染的问题.对于两种前驱退火中观察到的完全不同的退火气压影响,我们认为是与其各自的超导成相过程相联系的,在此基础上我们对退火气压效应给出了自己的分析和解释,为今后进一步细致研究退火过程中的薄膜生长机制提供了参考.     

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.     

钙和铈二元掺杂对钇钡铜氧超导体性能的影响

本文用固相反应法制备了Y1-xCax(Ba1-xCex)2Cu3O7-δ(x=0～0.1)一系列样品.利用X射线衍射法(XRD)对其粉体的物相进行了表征,发现随着掺杂量的增加,样品的晶体结构有从正交相向四方相转变的趋势.采用标准四端引线法系统的测量了样品的超导电性,发现随着掺杂量的增加,样品的超导转变温度呈逐渐降低的趋势.并对实验结果进行了详细的理论分析.     

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.     

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.