YBa2Cu3O7-x(YBCO)高温超导材料因其优异的本征特征以及潜在的应用前景，成为研究的热点。然而，由于YBCO薄膜Jc值与外加磁场之间满足Jc= Hα的关系，即临界电流密度(Jc)随着外加磁场的增加迅速下降。因此，如何提高外加磁场下薄膜的Jc成为研究的重点。针对该问题，本文提出采用基板表面纳米颗粒改性，在YBCO薄膜中引入钉扎中心，改善外场下薄膜的Jc，降低α值的研究。　　本文采用简单、低廉的金属有机盐沉积法(MOD法)在LaAlO3(LAO)单晶基板上制备了四种不同类型的纳米颗粒：CeO2、ZrO2、YSZ、CexZr1-xO2(CZO)。研究了热处理工艺，前驱液浓度、种类，以及基板偏离标准LAO(001)取向不同角度对颗粒性质的影响，实现了纳米颗粒的尺寸、形状、密度和分布状态的有效控制。其中颗粒高度可从0.2纳米到几百纳米；直径从几纳米到几百纳米；形状由点到线到墙；颗粒密度从无到几百个/μm2；以及分散性由团聚到彼此孤立的有效控制。　　研究发现相同的因素对不同类型的颗粒，其作用差别很大。如前驱液浓度对CeO2这类形核快、向高处方向生长的纳米颗粒的影响主要在形状上；而对ZrO2这类形核慢、向层状平铺生长的纳米颗粒的影响主要在颗粒密度上。又如基板偏离标准取向一定角度的处理对CeO2纳米颗粒起到了消极的作用；而对ZrO2类型的颗粒却可以起到很好的优化效果，尤其是偏离10°的基板效果非常显著。当然也存在对各类纳米颗粒影响效果一致的因素，如热处理工艺。在各自合适的退火温度和保温时间基础上，温度过大或保温时间过长，均会造成颗粒粗化：温度过低或保温时间过短则均会造成颗粒偏聚等不良结果。各类颗粒中以多相复合纳米颗粒CZO颗粒性质最优，各相之间彼此孤立的同时相互限制了颗粒尺寸，因此在分散性良好的同时能提高颗粒密度。　　为了验证基板表面纳米颗粒改性的效果，本文采用高效、低廉的低氟-MOD工艺在改性后的基板上制备了YBCO超导薄膜，研究了不同的纳米颗粒对薄膜的钉扎效应。发现高度小于30nm、直径100nm以下、多相颗粒并存、颗粒间彼此完全孤立、密度大及形状为纳米点的颗粒能很好的降低薄膜α值，其它条件下的颗粒则会对薄膜表面引起较大的破坏，削弱钉扎效果。因此多相复合纳米颗粒CZO对薄膜的改善效果最优，α值由0.77降低到0.54。单相纳米颗粒YSZ相比于ZrO2，虽然其尺寸较小，颗粒密度较大，分散性较好，薄膜自场下的Jc值高于颗粒性质较差的ZrO2修饰后的薄膜，然而二者抑制薄膜电流密度Jc在外加磁场下的下降趋势的作用是一致的，其α值均为0.61　　综上所述，采用MOD方法可在LAO基板表面沉积纳米颗粒，纳米颗粒的性质可通过调整制备参数等手段有效控制，同时这些纳米颗粒可作为钉扎中心，减少YBCO薄膜Jc在外加磁场中的下降，满足实际应用的需要。