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目前,具有更高临界电流密度Jc的第二代高温超导带材采用Y系(YBa2Cu3O7-δ),其制备成本还比较高,因此采取低成本方法制备出具有高临界电流密度Jc的Y系超导带材有明显的意义。本论文采用低成本方法:溶胶-凝胶法(sol-gel)及粉末熔融生长法(powder melting growth,PMG)制备高温超导YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层,通过Ca掺杂改善涂层晶界弱连接来增强其超导电性。研究了sol-gel法及PMG法制备的YBCO膜的超导电性。以安全友好的乙二胺四乙酸(EDTA)作为络合剂制备M(EDTA)n-(M为Y3+,Ba2+和Cu2+及其任意组合)的溶胶-凝胶,将合适浓度的溶胶提拉到[100]MgO单晶基片上,900oC高温处理后得到c轴择优取向的YBCO膜,电阻-温度(R-T)测量结果表明该膜超导转变温度Tc低。采用PMG法在[100]MgO与[100]YSZ (yttrium stabilized zirconia)单晶基片上1050oC高温处理制备c轴择优取向的YBCO涂层,可能由于高温下YBCO液相与MgO基片的反应及Mg在高温下向涂层的扩散使其零电阻温度低(Tc0=78K),超导转变宽度大(ΔTc=2.5K),且涂层具有弱连接特性;而YSZ基片上YBCO涂层的Tc0高达92K,其临界电流密度也有了显著的提高。为了分析sol-gel法制备YBCO膜Tc低的原因,我们研究了其成膜机理。采用傅立叶变换红外光谱(FTIR谱)研究M(EDTA)n-干凝胶粉及250oC、300oC、500oC加热分解的粉体,结果表明不同金属离子的M(EDTA)n-胶体的分解温度不同,可能导致成分偏析,低温形成的BaCO3是制备高Tc的YBCO膜的主要障碍。为了改善晶界弱连接提高PMG法制备YBCO涂层的临界电流密度,研究了[100]YSZ单晶基片上Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x=0.05, 0.1, 0.2) (YCBCO)涂层的结构与超导电性,结果说明:(1)溶胶-凝胶法制备的YCBCO先驱粉体的晶格常数计算表明Ca替代了YBCO晶格中的Y位;(2) Ca掺杂减少了YSZ基片上YCBCO涂层中Y211相含量;(3) Ca掺杂使YBCO空穴过掺杂,涂层的Tc0随掺Ca量的增加而减少,比较YBCO与YCBCO涂层在77K下的临界电流密度Jc(77K),发现x=0.05时YCBCO涂层的Jc(77K)最大,说明Ca掺杂对择优取向多晶膜的晶界弱连接具有一定程度的改善。