2英寸Tl-2212超导薄膜的制备及特性

优化了各项试验参数,运用后退火方法成功制备了2英寸Tl-2212超导薄膜.为避免真空室污染,制备过程中先利用脉冲激光法在LaAlO3基片上沉积出不含Tl的Ba2CaCu2Ox前驱膜,然后在720～740℃下的流动氩气氛中进行铊化后退火处理,制备的薄膜外观均匀光滑.2θ扫描表明,薄膜具有良好的c轴外延性.SEM图像显示,薄膜以层状生长为主,表面存在孔洞、团状颗粒以及少量针状晶粒.最佳薄膜零电阻温度TC0～108K,临界电流密度Jc>106A/cm2,表面电阻Rs～0.5mΩ.     

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.     

在RABiTS基带上制备Tl-2212超导薄膜

我们研究了Tl-2212超导薄膜在带有YSZ／CeO2缓冲层和带有CeO2／YSZ／CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况．基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的，Tl-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法．XRD实验结果表明，Tl-2212薄膜都具有很好的c轴垂直于膜面的织构，并具有双向外延生长特性．在CeO2／YSZ／CeO2／Ni基带上制作的Tl-2212薄膜的Tc达到102．8K，Jc（77K，0T）达到2．6MA／cm^2；在YSZ／CeO2／Ni基带上薄膜的Tc可达97．7K，Jc（77K，0T）也可以达到0．45MA／cm^2．     

在RABiTS基带上制备Tl-2212超导薄膜

我们研究了Tl-2212超导薄膜在带有YSZ/CeO2缓冲层和带有CeO2/YSZ/CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况.基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的,Tl-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法.XRD 实验结果表明,Tl-2212薄膜都具有很好的c轴垂直于膜面的织构,并具有双向外延生长特性.在CeO2/YSZ/CeO2/Ni基带上制作的Tl-2212薄膜的Tc达到102.8 K,Jc(77K,0T)达到2.6 MA/cm2;在YSZ/CeO2/Ni基带上薄膜的Tc可达97.7K,Jc (77K,0T)也可以达到0.45MA/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.     

T1—2212超导薄膜的制备

以铝酸镧晶体为基片，采用两步法制备T1-2212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T1-2212，表面存在大量均匀分布的成分为T12Ba2CaCu2Ox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。     

Bi-2212超导线材研究进展

Bi-2212高温超导材料在高磁场中具有优异的磁场载流能力,可制备成各向同性圆线,可以绞制成大电流的电缆导体,是大型强磁场磁体的首选材料之一.经过30多年的发展,Bi-2212超导线材的临界工程电流密度(JE)也已达到工程应用要求.综述了国内外近年来Bi-2212超导材料在载流性能、绝缘、内插线圈和热处理等方面的研究进...     

采用快速升温烧结方法生长Tl-2223超导薄膜的研究

本文采用磁控溅射和快速升温烧结方法在(00l)取向的铝酸镧(LAO)基片上制备Tl-2223超导薄膜,研究了Tl含量不同的陪烧靶对Tl-2223薄膜晶体结构的影响。XRD测试表明,陪烧靶中Tl含量是制备高质量Tl系薄膜的关键环节,采用合适配比的陪烧靶可制备出纯c轴取向Tl-2223超导薄膜。SEM测试结果表明,采用该工艺制备的薄膜为层状生长结构,其表面形貌平整、致密。经过在氧环境下热处理后的Tl-2223薄膜具有较好的电学性能,其临界转变温度Tc达到118K,临界电流密度Jc为1.2MA/cm2(77K,0T)。     

高温退火对蓝宝石基片的表面形貌和对CeO缓冲层以及Tl-2212超导薄膜长的影响

研究了蓝宝石(1102)基片在不同温度和时间下退火时表面形貌和表面相结构的变化,以及它对CeO2缓冲层和T1-2212超导薄膜生长的影响.原子力显微镜(AFM)研究表明,在流动氧环境中1000℃温度下退火,蓝宝石(1102)的表面首先局部区域形成台阶结构,然后表面形成叠层台阶结构,随着退火时间的延长.表面发生了台阶合并现象,表面形貌最终演化为稳定的具有光滑平台的宽台阶结构.XRD测试表明,通过高温热处理可以大幅度提高蓝宝石基片表面结构的完整性.在1000℃温度下热处理20 h的蓝宝石(1102)基片上可以生长出具有面内取向的CeO2(001)缓冲层.在具有缓冲层的蓝宝石基片上可以制作出高质量c轴织构的外延11-2212超导薄膜,其临界转变温度(Tc)为104.7 K,液氮温度下临界电流密度(Jc)达到3.5 MA/cm2,微波表面电阻R(77 K,10 GHz)约为390μΩ.     

采用快速升温烧结方法生长Tl-1223超导薄膜的研究

报道了在铝酸镧(00l)衬底上生长Tl-1223超导薄膜的快速升温烧结方法以及铊(Tl)源陪烧靶的配比对Tl-1223薄膜晶体结构的影响.扫描电子显微镜观测表明,采用快速升温烧结方法生长的Tl-1223超导薄膜具有致密的晶体结构.X-射线衍射等测试表明,采用合适配比的陪烧靶在氩气环境下可以制备出纯c轴取向的Tl-1223超导薄膜,充氧退火后的薄膜具有较好的电学性能,其临界转变温度T_(c onset)达到116K,临界电流密度达到1.5MA/cm~2(77 K,0 T).实验结果表明,采用这一新的烧结方法制备Tl系超导薄膜具有升降温时间和恒温时间短、生产成本低等特点.     

Φ3英寸双面超导薄膜Jc均匀性测量

临界电流密度Jc是评价超导薄膜质量的重要参数之一.采用Jc测量装置可以准确、快速、无损检测Φ2～3英寸双面膜的Jc均匀性.该装置是利用高温超导薄膜的超导转变对线圈内感应电压产生的变化这一原理,测量线圈由初级和次级组成.所用信号频率为20kHz.次级信号在同样频率下由锁相放大器检测.测量过程全部由计算机控制.对于超导微波滤波器应用所要求的高质量Φ2～3英寸双面超导薄膜材料,必须具有高的Jc和低的Rs值.采用该装置测量超导薄膜的Jc均匀性,与Rs对应关系进行分析,将有助于超导薄膜的质量控制.     

高温超导薄膜晶界的电传输特性

本文较系统地总结和分析了氧化物高温超导薄膜晶界的电流电压、薄膜晶界及其二维网络中的临界电流密度等电传输特性,讨论了薄膜晶界电流密度对磁场的依赖关系和各向异性特征,介绍了薄膜晶界电传输特性的光电辐射效应、化学掺杂效应和电场效应.这些针对超导薄膜晶界电传输特性的研究不仅对高温超导弱连接和电子配对机制的理解,而且对基于双轴织构和薄膜外延技术的第二代高温超导带材的发展具有重要意义.     

强耦合超导薄膜的临界场

关键词：     

Ginzberg-Landau理论对超导薄膜的适用性

本文指出虽然三十年来Ginzberg-Landau理论(以下简称G-理论)被人们广泛地用于描述超导薄膜的临界场,而且它还是描述强耦合超导薄膜临界场的唯一理论,但G-L关于薄膜临界场的理论不仅一直未得到实验证明,而且它既不能用于描述结晶态的弱耦合超导薄膜的临界场,也不适用于描述强耦合超导薄膜的临界场。本文还提出了一个在薄膜极限下定域的新判据:ξ<<λ,ξ<关键词：     

氧含量对Tl-1212薄膜超导特性的影响

通过在氩气中的低温热处理降低氧含量 ,可使富氧的Tl 12 12薄膜的超导电性明显得到提高 .富氧的Tl 12 12薄膜是在氧气中高温下生成的 ,超导转变温度Tc 一般为 80～ 90K .去氧处理后 ,当氧含量为最佳值时 ,Tc 可以升高到 10 0K ;临界电流密度Jc 也有显著提高 ,77K温度下Jc 最高可以达到 1.8× 10 6A/cm2 .伴随Tc 和Jc 的提高 ,薄膜的晶格常数和表面形貌也有相应变化 .     

高温超导薄膜生长机理初探

在3×10×0.5mm3的LaAlO3(001)基片上,利用直流磁控溅射生长一层厚度约为700nm的非晶态Tl2Ba2CaCu2Ox先驱薄膜.将先驱薄膜与热处理过的Tl2Ba2Ca2Cu3Oy块材(作为Tl源)一起在720～860℃温度下退火.为了研究薄膜的初期成核情况,退火时间一般为5分钟.利用XRD和完全抗磁性测试方法对样品的成相情况进行研究,结果显示,在薄膜生长的初期,较高的退火温度可以获得较大尺寸的初期生长核,但是退火温度达到860℃时,初期成核的晶粒尺寸变小.     

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.