MgB2超导多层膜的制备方案

简要叙述了MgB2的发展和制备历史,通过对不同衬底材料上MgB2的反应情况的总结概括以及对不同衬底材料和MgB2的晶体结构和晶格常量的比较,提出一种MgB2超导多层膜的制备方案.     

Synthesis and characterization of layered perovskite oxides (La, Sr) n + 1(Ti, Cr) n O3n + 1 (n = 1, 2)

We report here the synthesis of layered perovskite oxides of the composition La_0.5Sr_1.5Ti_0.5Cr_0.5O₄ and LaSr₂TiCrO₇ by conventional solid-state reaction method. Results of XRD analysis show that the phases crystallize with tetragonal unit cell in the space group I4/mmm. Both phases behave as insulators and the linearity of log ρ versus T ^?1/4 plot in the temperature range 150–350 K suggests that the electronic conduction occurs by Mott’s variable range hopping mechanism. The antiferromagnetic interactions observed for the samples arise from Cr³⁺–O–Cr³⁺ superexchange interaction.     

化学溶液法制备Bi-2212超导厚膜及表征

在柔性衬底上制备的Bi-2212(Bi2Sr2CaCu2O8+x)超导厚膜在高场低温下有高的临界电流密度、可塑性好、易加工成材等特点,因而有广阔的应用前景.所以制备低成本、高性能的Bi-2212厚膜技术已经成为此类高温超导材料实用化的关键.本文系统的研究了采用Bi系超导粉前驱化学溶液的方法进行Bi-2212超导厚膜的制备和表征.对制备超导厚膜过程中的关键步骤做了系统的研究,主要包括局部熔融烧结温度、固相烧结温度、匀胶机最高转速、涂层的厚度等对超导转变温度和转变宽度的影响.我们得出最佳的烧结温度和固相温度分别是888℃、845℃,并发现随着匀胶机转速和涂层厚度的增加,超导膜的转变温度逐步提高,当最高转速为4000r/min,涂层厚度设定为七层,制备出的超导膜R～T曲线的第二个相转变点消失了.制备出的超导膜的转变温度在90K左右.与此同时还进行了XRD、SEM测试表征.最终可以得到均匀平整无裂纹的高质量Bi-2212超导厚膜.     

Structure and chemical valence study of Sr_(n+1)Ru_nO_(3n+1)(n= 1, 2, ∞) series

Effect of structure parameter n and its coupling with the connection mode among RuO6 octahedra of Sr n+1RunO3n+1(n = 1, 2, ∞) are investigated. The gradually enhanced rotation and tilting effect with increasing n are observed in Sr n+1RunO3n+1. Besides, the chemical valence of Ru is not changed, while the one of Sr gradually varies with increasing n, which highlights the great contribution of connection mode to the chemical environment. Our results show a strong n dependence on the connection mode between octahedra in Srn+1RunO3n+1(n = 1, 2, ∞).     

In-plane London penetration depths near the critical temperature of Tl2Ba2Ca n−1Cu n O2n+4 and (Bi,Pb)2Sr2Ca n−1 Cu n O2n+4 (n=2,3)

From isothermalM(H) curves nearT _c , measured on polycrystalline Tl₂Ba₂Ca _n–1Cu _n O_2n +4 and (Bi, Pb)₂Sr₂Ca _n–1Cu _n O_2n+4 (n=2,3) samples, we deduce the in-plane penetration depths _ab as functions of temperature. An estimate according to the BCS weak-coupling clean-limit fit, which produces the data nearT _c very well, yields _ab(0)=3100 Å, 2320 Å 2210 Å, and 1960 Å for Bi₂Sr₂CaCu₂O₈, Bi_1.6Pb_0.4Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀, Tl₂Ba₂CaCu₂O₈, and Tl₂Ba₂Ca₂Cu₃O₁₀, respectively. A comparison between strong-coupling and weak coupling fitting curves clearly favours the weak-coupling temperature dependence of _ab nearT _c .     

多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

报道了利用电子束蒸发的Mg/B多层膜作为前驱体,然后退火制备MgB2薄膜的工作.实验中发现,采用翻转膜面的退火处理方式可以有效地避免降温过程中Mg蒸气在薄膜表面形成的颗粒凝结,由此稳定地实现了面积为10 mm×10mm,均匀、平整的超导薄膜的制备,Tc达35 K,转变宽度为0.8 K,在5 μm×5 μm的区域内薄膜的平均粗糙度小于10 nm.为了便于后续器件制作过程中的微加工工艺,研究了膜厚小于1000 (A)时薄膜的成相规律,发现当样品厚度减薄后,Te会有明显降低.通过调整前驱薄膜中的不同分层厚度,仍可实现转变温度达30 K以上、厚度约600 (A)的MgB2薄膜,在20 K时的临界电流密度为2.4×106 A/cm2.     

THE SUPERCONDUCTIVITY IN Al-DOPEDY_(1-x)Al_xBa_2Cu_3O_y

本文系统地分析了在Ｙ１－ｘＡｌｘＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ｘ＝０～０．７）中用Ａｌ替代Ｙ的替代效应．我们发现当ｘ＜０．４时，Ａｌ主要替代在Ｙ位，引起结构畸变，从而导致氧含量的减少和Ｏ－Ｔ相变，转变温度随Ａｌ含量增加而下降．当掺杂量大于０．４，Ａｌ开始占据Ｃｕ（１）和Ｃｕ（２）位，样品变为四方结构，Ｔｃ迅速下降．ＸＰＳ分析表明，Ａｌ的位置依赖于掺杂量，随掺杂浓度的增加Ａｌ依次替代Ｙ，Ｃｕ（１），Ｃｕ（２）．同时我们观察到Ｔｃ和ＣｕＯ２平面间相互作用的正比关系．     

Single-phase Bi2+x(Ca,Sr) n+1 Cu n O2n+4+δ, n = 0, 1, 2, 3 AND ∞, and some substitutional DERIVATIVES

The preparation, structure and properties of five members of the homologous series Bi_2+x(Ca,Sr) _n+1 Cu _n O_2n+4+δ are discussed, namely for n = 0, 1, 2, 3 and ∞. The two end members are insulating phases with a fixed oxygen stoichiometry but the members n = 1, 2 and 3 are superconducting phases with T_c depending on the calcium to strontium ratio and on oxygen stoichiometry as determined by annealing temperature and oxygen partial pressure. Maximum zero resistance T_c 's obtained are n = 1: 76 K, n = 2: 91 K and n = 3: 106 K. The effects of Pb-substitution in n = 2 and n = 3 are discussed with particular reference to the stabilisation of the latter phase. Rare-earth substitution is shown to raise T_c for n = 2 to at least 101 K without the introduction of the n = 3 phase.     

Bi_(1.9)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_(2+x)O_y 的超导特性(x=0,0.4,0.8,1.0,1.2,1.6)

文中报道了 Bi_(1.9)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_(2+x)O_y,系列的交流磁化率测量及 X 射线衍射结果,发现超导转变温度对于 Cu 的组份非常敏感,当 x=0.4时,样品在136.5K 出现抗磁性,其 X 射线衍射图中新相衍射峰较85K 超导相的峰更强,因此 Cu 的价态和配位数在形成高和 T_c 超导相中起着至关重要的作用.     

PVP辅助低氟溶液法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)厚膜研究(英文)

传统的化学溶液法制备微米级YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体过程中,需要反复多次镀膜和热分解过程才能使膜厚达到1μm以上。本研究以独特的先进低氟溶液为YBCO前驱溶液,通过添加聚吡咯烷酮(PVP)作为增稠剂,提高了YBCO胶体的粘度,并提高了最终YBCO薄膜的厚度及致密性。单次镀膜获得的YBCO薄膜厚度达到了600nm。77K,0T条件下,临界电流密度Jc达到1MA/cm2以上。这种高分子改性的低氟YBCO前驱溶液沉积技术有望在未来涂层导体开发中发挥作用.     

电泳法(EPD)制备YBCO超导涂层的微结构及其性质

采用顶部籽晶技术和熔融织构工艺改善晶界弱连接 ,并研究不同尺寸的籽晶对超导涂层微结构和超导性质的影响 ;用与基片同样尺寸的籽晶制备 YBCO超导涂层 ,再经过高压氧处理过程 ,YBCO超导涂层的临界电流密度有很大提高     

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...     

MgB2超导膜的微波响应

在新型超导体MgB2 发现 (2 0 0 1年 )的初期 ,大部分的研究工作是基于多晶样品 .但MgB2 是一种结构上高度各向异性的化合物 (具有六方对称的层状结构 ) ,为了认识它的本征特性 ,有必要制备出高质量的单晶样品并加以研究 .对于MgB2 ,在熔点处的固相和液相 ,其化学组成是不同的 .因此 ,不可能从化学计算比的熔液中生长MgB2 单晶 .较大尺寸的MgB2 单晶可用两种办法生长 :(1)基于压力砧技术的高压方法 ;(2 )在密封的金属容器中对Mg和B的混合物进行加热 .最近 ,来自瑞士ETH -苏黎世固态物理实验室的KarpinskiJ等使用上述第一种方法 ,成功…     

MgB_2超导膜的微波响应

20 0 2年 ,我国大部分的手机用户都已从CDMA(codedivisionmultiplexaddress ,中文译名为码分多址 )技术中受益 .现行的第二代移动通信系统使用的是窄带CDMA ;在未来的第三代微波通信系统中 ,将使用宽带CDMA .然而 ,随着装机容量的扩大和网络密集度的增加 ,信号干扰、频率资源不足、错码以及传输速率等问题也将越来越突出 .为此 ,早在10年前国际上多家研究机构就已经开始着手研制通信性能更为优越的高温超导通信基站子系统 ,它主要包括YBCO超导滤波器和相应的微型制冷机(详见何豫生 .物理 ,2 0 0 2 ,31(4 ) :2 0 5 ) .最近 ,来自德国J…     

高T_cNb-Ge超导膜的制备及分析

用直流吸气溅射法获得了Tc1)起始等于23K的Nb-Ge膜.对样品进行了分析,初步总结了高Tc-A15Nb3Ge的成相规律,对与Tc密切相关的因素进行了讨论. 引 言 很多A15型化合物具有超导电性且其超导转变温度Tc很高.1973年,Gavaler首次用直流低电压,高Ar气压力溅射法获得Tc起始温度为 22K的     

初探混合物理化学气相沉积法(HPCVD)制备不锈钢衬底MgB2超导厚膜样品

介绍用混合物理化学气相沉积法(HPCVD)制备的不锈钢衬底MgB2超导厚膜样品.该样品的Tc(onset)=38K,Tc(0)=27K.X光衍射图形表明它是(101)方向织构的致密厚膜.这种膜具有较强的韧性,同时和衬底有高度的结合性.当其被弯曲到约200微米半径的弧度时,膜面会出现条状裂纹,但仍有少部分膜面未被破坏,保持完整,表现出较好的韧性.     

Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y氧化物超导体

采用烧结工艺制备了名义原子组分 Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y 的若干长方条样品,式中的 x为0.08和0.1.对这些样品进行了电阻和磁化强度随温度关系的测量,发现 x=0.08的样品零电阻温度为106K,同时在此温度下出现抗磁性.X 射线衍射分析证明,x=0.08的样品为2223相,即和 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 相相同,Eu^(+3)代替 Tl^(+3)和计算模拟结果最符合.     

混合物理化学气相沉积法(HPCVD)制备的MgB2超导厚膜样品的成分分析

本介绍了基于混合物理化学气相沉积法(HPCVD),以B2H6为硼源,在(000l)取向的Al2O3单晶衬底上,制备了MgB2超导体厚膜样品．该样品平均厚度约为40μm．其Tc(onset)=39K,Tc(0)=37．2K．X光衍射图显示该膜沿(101)方向生长,具有少量Mg和MgO杂相．SEM图像、X射线能量损失谱以及背散射电子衍射图证实了这两种杂相的存在,并显示该样品成分富镁．样品表面的镁与空气接触形成MgO膜,在一定程度上阻止了MgB2样品进一步被氧化．对于MgB2厚膜成膜过程及反应机理,我们提出了一种新的推断．     

(1/2+1/2+1)腔型热阴极微波电子枪

 介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计，该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想，在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率，给出了用Superfish 及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结果，在脉冲宽度为6μs, 重复频率为25Hz时，阴极上平均反轰功率为3.6W,达到设计要求。     

(1/2+1/2+1)腔型热阴极微波电子枪

介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish 及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结果,在脉冲宽度为6μs, 重复频率为25Hz时,阴极上平均反轰功率为3.6W,达到设计要求。