高温超导YBa2Cu3O7-δ涂层的制备及其弱连接改善的研究

来源 :中山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a522920779a
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
在我国传统家具中,明式家具以其简练朴素、沉静典雅的格调和精湛的技艺在家具发展史上独树一帜。其中的金属饰件更是构思精巧、琳琅满目,犹如一朵朵奇葩镶嵌于家具上,使局部
有机过氧化物是一类具有过氧链结构(-O-O-)的化合物,在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。研究其检测方法对有机过氧化物的浓度控制和安全性评价意义重大。本文利用有机过
季戊四胺及其衍生物是重要的有机合成中间体。由于其结构特殊,每个胺基可以功能化,从而可以用于合成超支化聚合物。本文首先通过二胺的酰化,探索酰化条件,发现温度是影响反应
<正>2013年,我国对外资的吸引力依然较强,但低成本优势趋于弱化,发达国家实施再工业化战略和利用外资国际竞争加剧也加大了我国利用外资的难度当前,我国利用外资规模趋稳增速
利用飞秒激光、结合双光子光电能谱方法对Cu (111)和Cu(775)表面进行了探测;对激光作用于中心对称半导体表面时的面极化极化张量及体极化张量进行了分析;研究了掺杂乙基红(Ethy
纳米科技是20世纪80年代末刚刚产生并正在崛起的新技术,纳米材料是纳米科技发展的物质基础。纳米材料中纳米碳管因具有独特的结构和优异的性能,而成为世界性的纳米材料领域研究
复合材料层合结构具有比强度高、比刚度大、抗疲劳和抗振性能好、热稳定性优良、材料性能可设计等一系列优点,因此,其在航空航天、汽车制造和化工装备等领域得到了日益广泛的
<正>英国主要金融消费者保护机构及职责英国金融监管体系:金融政策委员会(FPC)、金融行为监管局(FCA)和审慎监管局(PRA)英国《2012年金融服务法案》于2012年12月19日获得英国
本论文内容分为两部分。第一部分是使用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算研究了化合物晶体的各向异性光学性质以及Heusler合金晶体的磁光效应(AuMnSb和AuMnSn);另一部分
2014年11月1日,第十二届全国人大常务委员会第十一次会议通过的《关于修改〈中华人民共和国行政诉讼法〉的决定》,力图使2015年5月1日开始施行的新法在全面贯彻党的"依法治国