【摘 要】
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YBa2Cu3O7-δ(YBCO)高温超导薄膜凭借其优异的性能在电力电网、移动通讯、军事国防等领域都具有极其广阔的应用前景和使用价值.为推动YBCO薄膜的大批量生产,本论文以保证薄膜质量为前提,提高沉积速率为目的, 展开了YBCO高温超导薄膜的溅射法快速制备研究,主要包括以下几方面:1.溅射法快速镀膜设备的设计:通过缩小靶基距和采用盒型结构的设计两种方式实现沉积速率的提高,多工位夹具实现多片膜同时
【机 构】
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电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054
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YBa2Cu3O7-δ(YBCO)高温超导薄膜凭借其优异的性能在电力电网、移动通讯、军事国防等领域都具有极其广阔的应用前景和使用价值.为推动YBCO薄膜的大批量生产,本论文以保证薄膜质量为前提,提高沉积速率为目的, 展开了YBCO高温超导薄膜的溅射法快速制备研究,主要包括以下几方面:1.溅射法快速镀膜设备的设计:通过缩小靶基距和采用盒型结构的设计两种方式实现沉积速率的提高,多工位夹具实现多片膜同时制备以提高薄膜的制备效率,薄膜沉积速率数倍于普通溅射沉积速率.目前总体沉积速率大于350nm每小时.
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电子束退火制备二硼化镁超导薄膜工艺已经取得了较大进展,利用该工艺已经制备出了超导转变温度高于35K的超导薄膜.二硼化镁薄膜的超导性能受电子束加速电压、电子束束流、退火时间、束斑尺寸以及前驱膜中镁硼比例等诸多因素的影响,因此要制备出具有更好超导性能的二硼化镁超导薄膜,必须对这些影响因素进行深入研究.
化学溶液法制备YBa2Cu3O7-x (YBCO)涂层导体具有重要的商业潜力,如何通过一次性镀膜工艺获得YBCO厚膜是超导涂层导体产业化必须解决的重要课题之一.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.
采用浸渍提拉溶液沉积表面平坦化方法(SDP)在哈氏合金C276上沉积了约1 μm厚度的非晶氧化钇薄膜,通过原子力显微镜和扫描电子显微镜对薄膜进行表面分析,最优样品的表面均方根粗糙度RMS小于1nm,表面平整致密,无裂纹.成功制备了20m长的长带,并对长带进行均匀性分析,在20m范围内,薄膜的表面均方根粗糙度均小于2nm.采用离子束辅助沉积双轴织构的氧化镁薄膜(IBAD-MgO),通过X射线衍射分析
采用顶部籽晶熔渗方法(TSIG)制备出直径为20mm的系列单畴YBCO块材,样品的成分为Y2Ba4CuZrOy (YZr2411)∶ (Y2O3+1.2BaCuO2) =x:(1-x),其中,x=0、2、4、6、8、10,并研究了不同掺杂量对块的表面形貌,磁悬浮力和微观结构的影响.结果表明,样品的表面形貌与YZr2411的掺杂量密切相关,当x≤2％时样品表面光滑且有明显的单畴性;当x≥4％时表面出
较之铜氧化物超导材料,发现于2008年的铁基超导材料具有很高的上临界场,较低的各向异性,并且有较高的临界电流密度,因此在强电领域有良好的应用前景.本研究采用先位粉末装管法,制备出铁银复合包套Sr0.6K0.4Fe2As2(Sr-122)七芯超导线.微观形貌观察和元素分析表明使用铁银复合包套的制备的多芯线材结构致密且超导芯成分均匀.
当高温超导体处于超导态,永磁体的部分磁力线进入到超导体内,由于磁通钉扎的作用,永磁体无需控制而稳定悬浮,这种悬浮特性具有无源自稳定的特性,因此备受关注.本文研究圆柱形YBCO超导块材与永磁体在场冷和零场冷时的悬浮特性,并采用磁通冻结-镜像模型对其悬浮力进行数值计算.磁偶极子及其镜像采用电流环等效方式.
以Se粉和铁带为原材料,采用气体扩散法制备了FeSe超导带.本文详细介绍了FeSe超导带的制备方法,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和综合物性分析系统(PPMS)等分析测量技术研究了FeSe超导带的结构、形貌、成分以及电输运特性.结果表明制备的FeSe超导带以四方晶系的PbO型FeSe为主晶相,其TCZERO=9.3K,临界电流JC=137A/cm2(4K,0
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本文通过生物矿化法制备了晶粒均呈现平片状的YBCO粉末,这些平片状YBCO晶粒会在一定区域内自发聚集形成具有相似生长方向的晶粒簇,而且首次发现在这些晶粒簇内部存在有自发超导连接.通过对反应机理的研究发现,作为有机物框架的聚合物右旋糖酐是YBCO平片状晶粒聚集成具有相似生长方向晶粒簇的关键因素,而作为添加物的NaCl则是使YBCO晶粒呈现平片状的主要原因.
本文采用改进的新型顶部籽晶熔渗生长法(TSIG),研究了不同过冷度(△T=Tp-T)下、固相组分为BaCuO2∶ Gd2O3=1∶1的单畴GdBCO超导块材生长的影响.通过对GdBCO先驱块材在不同过冷度下保温20h,再淬火方法,获得了一组GdBCO块材;根据对不同过冷度下GdBCO块材生长形貌的分析,研究了过冷度对其成核温度和生长速率的影响规律,确定了新方法中GdBCO单筹超导块材的最佳生长温度