【摘 要】
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高温超导涂层导体是基于双轴织构缓冲层模板生长的氧化物涂层,在液氮温区具有高临界电流密度.化学溶液沉积制备YBCO超导层的工艺过程具有低成本、易于控制薄膜组份以及易于实现连续制各等特点,它是目前研究热点之一.为了获得更加优异的性能,认识前驱膜宏观缺陷形成、YBCO形核和生长、a轴晶形成等问题,本文采用红外光谱、热分析、原子力显微镜、X射线衍射、扫描电镜等多种分析手段对全氟前驱液和低氟前驱液的特征官能
【机 构】
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西北有色金属研究院,陕西西安710016
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高温超导涂层导体是基于双轴织构缓冲层模板生长的氧化物涂层,在液氮温区具有高临界电流密度.化学溶液沉积制备YBCO超导层的工艺过程具有低成本、易于控制薄膜组份以及易于实现连续制各等特点,它是目前研究热点之一.为了获得更加优异的性能,认识前驱膜宏观缺陷形成、YBCO形核和生长、a轴晶形成等问题,本文采用红外光谱、热分析、原子力显微镜、X射线衍射、扫描电镜等多种分析手段对全氟前驱液和低氟前驱液的特征官能团的变化和胶体的热解行为进行表征,对热解和晶化过程的关键因素进行分析,并对其相关机理进行了探讨.最后,采用化学溶液沉积技术在单晶衬底上制备的YBCO薄膜样品在77K自场下Jc为～3.2 MA/cm2.
其他文献
随着YBCO涂层导体研究的深入,人们在不断地追求获得更高的临界电流,以期满足应用的需求.提高临界电流行之有效的方法之一就是增加YBCO超导层的厚度.然而,在以前的研究中发现,随着YBCO超导膜厚度的增加,临界电流密度Jc迅速下降,导致YBCO膜的Ic值并未随厚度的增加而提高.
本文采用三氟乙酸盐-金属有机沉积法(TFA-MOD)在(100) LaA1O3单晶衬底上成功制备了掺杂BaTiO3的YBCO超导薄膜,临界电流密度可以达到6.3MA/cm2 (77K,0T).采用热重分析(TGA/DTA)和红外分析(FTIR)研究Ti掺杂的YBCO前驱膜的热解特性和BaTiO3纳米成核的时间和温度,结合X射线衍射仪(XRD)分析不同烧结温度下的掺杂Ti的前驱液生成成份和物质结构,
单畴大尺寸RE-Ba-Cu-O(RE指的是稀土元素)高温超导块材具有高临界电流密度和较强的捕获磁通能力,这使得其在许多领域(如:高温超导磁悬浮轴承、块材型超导电机、磁分离设备等)具有广泛的应用前景.本文同时应用Bean临界态模型和黏性磁通流动方程描述无限长圆柱型块材的电磁响应,与矩形块材相比,即使在轴对称情形下,圆柱型块材的磁场分布控制方程和磁通流动的连续性方程均变得复杂且求解困难.通过本文的研究
提高ReBaCuO7-x超导临界电流的一个简单方法就增加外延膜厚度.然而许多报道中提到多种方法的实验中获得了随着厚度的增加其超导临界电流密度(Jc)却出现显著下降的现象.本文采用光辅助金属有机化学气相沉积(Photo-assisted MOCVD)方法在LaAlO3(100)衬底上获得了厚度从约0.2～3的YBaCuO7-x和BaCuO7-x外延膜.
金属有机沉积法(TFA-MOD)作为制备高质量YBCO涂层导体的主要方法之一,凭借其低成本、成分可控性好、易于大面积成膜等优点而受到广泛关注.本文采用丙酸铜作为铜盐的前驱体,将前驱体中的氟含量降低了约50％,使得低温热分解所需时间减少到两小时.同时,我们对薄膜的高温热处理工艺进行了研究.实验结果表明,较高的结晶温度及较快的升温速率有助于抑制YBCO的a轴取向生长并改善结晶质量.采用这种低氟的前驱体
稀土系铜氧化物高温超导体是一直人们研究的热点,与YBCO,GdBCO相比SmBCO具有更高的转变温度和捕获磁通,因此SmBCO具有重要的应用前景和使用价值.在本实验中采用一种新的固相即把用氧化钐与Sm011(碳酸钡和氧化铜按照原子比为Ba∶Cu=1∶1的比例混合烧结)按照摩尔比1∶1的比例均匀混合后作为固相,使用这种方法既节约成本又可以提高效率,缩短了制备SmBCO超导体的时间.我们用这种办法成功
离子束辅助沉积(IBAD)技术是最成功的二代带材制备技术之一.本研究基于IBAD技术和金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在哈氏合金基带Hastelloy 上两面同时生长多层非晶Y2O3/IBAD-MgO/homo-MgO/LaMnO3 (LMO)缓冲层和YBa2Cu3O7-x (YBCO)超导层薄膜.采用溶液平坦化(SDP)技术替代传统的电抛光、机械抛光等工艺对哈氏合金表面进行平坦化处理,得到表
REBCO良好的本征特性使得涂层导体成为目前高温超导材料的研究热点之一,在诸多制备技术路线中,RABiTS/MOD技术路线是目前制备低成本涂层导体的首选技术路线.围绕RABiTS/MOD技术路线,西北有色金属研究院先后开展了RABiTS基带、化学溶液法缓冲层和超导层制备技术研究工作.
低氟MOD法制备REBa2Cu3O7-x超导涂层导体具有很大的商业化潜力.本文以醋酸盐为原料,通过化学合成,得到Y-TFA,Gd-TFA和无氟的Ba,Cu前驱盐,溶于甲醇后,得到一种含氟量很低的YBa2Cu3O7-x(YBCO),(YBa2Cu3O7-x) GBCO,(YbBa2Cu3O7-x) YbBCO前驱溶液.所得凝胶膜通过热分解,高温煅烧,及渗氧处理后获得高临界电流密度(Jc)的YBCO,
使用自助熔剂法制备了Yb掺杂的Bi2Sr2-xYbxCaCu2O8+单晶,其Yb含量x为0,0.01,0.05,0.10和0.20.XRD谱线证明,所有样品均呈现极强的c轴织构,并且随着Yb掺杂量的增加,Bi-2212相的晶格常数逐渐减小,当掺杂量为0.10时达到饱和.XPS谱线中可以看出,掺杂样品中,Yb元素随着掺杂量的增加而增加;而由于Yb元素的掺入,O的谱线发生了劈裂,即随着Yb的掺入氧元素