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。     

直流磁控溅射YBCO非晶薄膜的卢瑟福背散射研究

利用直流磁控溅射(D.C.Magnetron Sputtering)法,选取总气压为80Pa,沉积时间为60min,溅射靶尺寸为φ80,在磁场强度、靶与基片之间的距离及Ar/O₂比等参数变化的情况下,制备了四组YBCO/Al₂O₃非晶薄膜样品。用MeV Li卢瑟福背散射(RBS)分析技术,测量了各块样品中Ba和Cu相对Y的含量和薄膜厚度随基片的横向分布。分析结果表明:在不同的沉积条件下,薄膜中各点的Ba和Cu相对浓度差别较大,薄膜厚度分布也 关键词：     

直流磁控溅射制备YBCO高Tc超导薄膜过程中靶成分的在线监测

本阐述了用单色仪和光电倍增管对平面直流磁控溅射制备ＹＢＣＯ高Ｔｃ超导薄膜过程中靶的放电成分变化情况进行在线监测的实验方法，设备和过程，得到了Ｏ２：Ａｒ＝１：４时，靶表面成份随时间变化的关系和相应薄膜的质量，并对实验结果进行了讨论。     

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。     

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.     

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...     

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％。     

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。     

平面靶直流溅射制备YBCO高温超导薄膜研究

开展了平面靶溅射法制备YBa2Cu3O7-δ(YBCO)高温超导薄膜工艺研究,以达到提高沉积速率的目的。通过增加工作气体总压(Pt),采用基片旋转达到离轴溅射模式,有效地克服了传统平面靶直流溅射法中高能粒子轰击和负离子反溅射现象。在两英寸LaA lO3(LAO)基片上成功外延生长得到了微观结构良好、电学性能优越(临界电流密度Jc=2.3/2.0mA/cm2)的双面YBCO高温超导薄膜。     

高TcYBCO超导薄膜微带延迟线研制

本报导了延时为２．２ｎｓ的ＴＣ超导薄膜延迟线的制作工艺。应用直流磁控溅射在１０×１０ｍｍ＾２ＬａＡｌＯ３衬底上均匀地外延生长４５０ｎｍ优质ＹＢＣＯ超导薄膜，采用离子束干法刻蚀技术制作出宽为１６６μｍ长为１７４ｍｍ的曲折线图形，配以合适的气密性封装，经美国ＨＰ８５０７矢量网络分析仪测量，在温度７８Ｋ频率１．２ＧＨｚ时，延迟线的插入损耗低达０．０４ｄＢ，仅为相同条件下铜膜延一插损的１／１６０。     

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。     

单畴YBCO超导块的生长及其磁浮特性

使用熔否则织构生长工艺和顶部籽晶技术成功地制备了２－３ｃｍ直径的ＹＢＣＯ超导块材。结构分析证实具有某种特定表面生长花样的超导块材是单畴结构，其ｃ轴方向与柱状超导块的轴平行，与所用籽晶的ｃ轴一致。     

YBCO超导薄膜中磁通宏观量子蠕动现象的研究

我们对低温下YBCO（123）超导薄膜样品中磁通的宏观量子蠕动效应进行了研究。用SQUID磁强计测量了厚度分别为2．4nm、6．0nm、10．8nm和40．0nm的YBCO超导超薄膜样品和厚度为200nm和YBCO薄膜样品的磁化驰豫性质。通过对样品磁化驰豫性质的分析我们在YBCO超导超薄膜样品中以观察到明显的磁通的宏观量子蠕动效应。各样品发生量子蠕动效应的温度Tct在8－15K之间，大大高于以前人们在YBCO单晶样品中观察到的1K的结果。     

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。     

YBCO薄膜过电流失超特性实验及分析

YBCO薄膜材料作为电阻型高温超导限流器的限流元件具有单位通流长度耐压高,失超后不易损毁等优点.本文设计一套实验设备,在不同幅值交流电源条件下,对YBCO薄膜过电流失超特性进行了测量.实验得到了在不同过电流作用下YBCO薄膜的阻抗及电压随时间的变化关系.大量实验数据表明,YBCO对短路电流有很好的限流效果.并且动作迅速,失超后有效限流电阻大.结合实验数据,文中将YBCO薄膜的过电流失超过程分为三个不同阶段.对应于不同幅值的交流电源,分析了不同阶段YBCO的电阻发展过程.本文得到的结论对YBCO薄膜限流元件的建模及失超传播分析有着重要的参考意义.     

在金属基片上激光沉积YBCO超导薄膜

介绍了在金属基片上激光沉积缓冲层和ＹＢａ２Ｃｕ３ｏ７－ｘ（ＹＢＣＯ）高温超导薄膜的研究结果。在带ｙｔｔｒｉａ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ－ｚｉｒｃｏｎｉａ（ＹＳＺ）缓冲层的ＮｉＣｒ合金基片上,激光原位沉积出ＹＢＣＯ超导薄膜,薄膜的零电阻转变温度度４８Ｋ,７７Ｋ时临界电流密度约为２００Ａ／ｃｍ＾２;缓冲层的取向可以通过选择适当的沉积参数来改善;用扫描隧道电子显微镜对ＹＢＣＯ薄膜的微观结构分析表明：完善的螺     

GdBa2Cu3O7超导薄膜在晶格失配的MgO衬底上的生长

我们采用直流磁控溅射快速原位处理的方法,在(100)MgO 衬底上制备了一系列的GdBa_2Cu_3O_7超导薄膜样品.我们发现,在800℃左右的衬底温度下制备的超导薄膜样品,为纯 C 轴垂直膜面生长的外延膜,(005)峰摇摆曲线的半高峰宽△ψ为0.4°—0.5°,但其零电阻转变温度 T_(co)只有84—85K,转变宽度ΔT_c 为1.5—2K.而在670℃左右衬底温度下制备的超导薄膜,有的为纯 c 轴垂直膜面生长的外延膜,有的为 c 轴垂直膜面取向为主,含少量(110)取向和 a 取向,(005)峰摇摆曲线的半高峰宽Δψ为0.6°—0.9°,但其零电阻转变温度 T_(co)达89—91K,转变宽度ΔT_c 为0.6—1K.     

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.