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高温超导材料YBCO以涂层超导结构为依托取得了长足的发展，极具开发潜力。涂层超导结构中，过渡层担当着传递织构和阻隔扩散两大功能。就目前发展来看，过渡层结构的简化和新型过渡层材料的研发是主要的两大趋势，而如何挖掘传统材料的使用性能也是研究的热点。其中，有望成为多功能单一过渡层材料的锆酸镧(La2Zr2O7，LZO)以其结构和性能的稳定性一直备受关注。本文以化学溶液沉积法(CSD)在实验室自主研发的织构Ni-5at％W(Ni5W)基带上制备高性能LZO多功能过渡层为目标，分别从制备LZO过渡层的前驱盐体系，过渡层结构改性以及过渡层与基底外延取向关系的表征等方面展开研究。论文获得了以下研究成果： 首先选用乙酰丙酮盐-丙酸体系，研究了有机前驱盐的分解特性和成相过程，并系统研究了有机前驱盐制备LZO薄膜的各种影响因素。结果表明采用快速热处理路线在1150℃保温60min工艺下，在Ni5W基底上制备的LZO外延薄膜的面内、面外取向半高宽值分别达到了7.06°和6.28°，薄膜在5×5μm2范围内的均方根粗糙度为8.60nm，厚度为170nm左右。采用脉冲激光沉积(PLD)方法在该过渡层薄膜表面沉积了YBCO超导层，其临界转变温度Tc为86K，临界电流密度Jc为0.65MA/cm2(77K，自场)，这表明制备的LZO薄膜做为多功能单一过渡层能够起到“传递织构”和“阻止扩散”的作用。 针对有机前驱盐制备的过渡层表面普遍易出现碳残余现象，本文首次以廉价的无机硝酸盐为前驱盐，在Ni5W基底上制备了LZO薄膜。在前驱液配制中，有效利用醇对无机盐在水中溶解度的影响，通过溶剂的选择和醇水比的控制提高了溶液的稳定性和涂覆性能。在热处理工艺制定上，首先，针对前驱盐分解较复杂的硝酸盐/乙醇体系，提出了多步热处理制备LZO薄膜的方案，所制备的LZO薄膜均匀致密，面内、面外取向半高宽值分别为8.5°和8.1°。其次，通过添加小分子螯合剂有效改善了硝酸盐/乙醇体系的热分解路线，最终采用快速热处理路线制备的LZO薄膜的面内、面外取向半高宽值达到7.0°和5.0°，显示了无机硝酸盐新体系在制备LZO过渡层中的潜在应用。 为了进一步优化LZO薄膜的性能，研究了不同镧锆配比对薄膜生长的影响，开发了LaxZr1-xO7(0＜x≤1)系列过渡层。分析发现，随x值的增加，LaxZr1-xO7(0＜x≤1)薄膜与Ni5W基底的晶格错配增加，同时显示了逐渐优化的c轴取向生长。当0.8≤x≤1时，所制备的薄膜面内取向半高宽值小于7.0°，面外取向半高宽值小于5.0°，该值小于目前化学溶液法制备的La2Zr2O7过渡层的平均值；而当x=1时，在织构Ni5W基底上制备的LZO薄膜面内、面外取向半高宽值分别为6.71°和3.26°，采用PLD方法在其上制备的YBCO薄膜Tc为88K，显示了该材料在过渡层应用中的潜力。 为了进一步提高LZO薄膜的取向生长质量，先通过制备LZO种子层对Ni5W基底表面进行修饰，再在其上制备LZO薄膜。结果表明在前驱盐浓度为0.08M下制备的LZO种子层上获得的LZO薄膜面内、面外取向半高宽值分别为6.07°和5.77°，厚度为170nm，观察发现均匀分布于基底的岛状LZO种子层致密度越高，对后续生长的LZO薄膜的取向优化效果越明显。同时，采用PLD法在LZO薄膜/LZO种子层/Ni5W表面沉积了YBCO超导层，其临界转变温度Tc为87K，临界电流密度Jc为2.50MA/cm2(77K，自场)。YBCO超导薄膜性能的改善进一步验证了种子层对LZO外延薄膜取向生长的优化效果。 本文首次通过EBSD技术对Ni5W合金基带及其上外延生长的LZO过渡层的取向关系进行了“同步”表征，同时获得了Ni5W合金基底和外延生长的LZO薄膜的晶体学取向数据，使基底及外延层LZO的取向特征同时在一幅极图中得到反应。结果表明在强立方织构Ni5W基底上生长的纳米岛状LZO外延层的取向呈旋转立方织构取向，即(001)LZO//(001)Ni5W，[110]LZO//[100]Ni5W，LZO与Ni5W基底的面内取向差大约为45°，同时也表明它们在c轴的外延方向为[001]LzO//[001]Ni5W。而在种子层上制备的LZO薄膜在5°错配角以内的旋转立方织构含量和小角度晶界的含量均高于Ni5W基底，显示了种子层对LZO外延取向生长的优化作用。以上结果不但直观的给出外延膜和基底的取向关系，同时证实了EBSD技术是一种用于外延薄膜测试的更有潜力的测试手段。 综上，论文首先采用有机前驱盐在Ni5W基底上制备了LZO过渡层，外延生长的LZO薄膜和在其上制备的YBCO薄膜性能表明了LZO可做为多功能单一过渡层材料；其次，开发了采用无机硝酸盐在Ni5W基底上制备LZO过渡层的新工艺，有效降低了制备LZO薄膜的成本，提出了制备LZO过渡层的新溶液体系；另外，研究了不同镧锆配比的LaxZr1-xO7体系，特别发现当x=1时所获得的薄膜具有最优异的外延生长取向，有望成为多功能过渡层结构的备选材料；最后，通过制备LZO种子层对Ni5W基底的表面修饰进一步优化了后续生长的LZO薄膜的外延质量，并且首次借助EBSD技术对Ni5W基带和在其上外延生长的La2Zr2O7过渡层的织构以及它们之间的微取向关系进行了“同步”表征。