TlBa2Ca2Cu3O8高温超导薄膜的制备研究

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高温超导薄膜在通信、医疗、军事、航空航天等领域具有非常好的应用前景,其中铊系高温超导薄膜临界转变温度相对较高,可以大大降低对制冷机的性能要求,降低成本。而 Tl-1223高温超导薄膜,由于具有单 Tl-O层结构,具有很强的磁通钉扎效应,可以在强磁场中保持较高的临界电流密度,在微波领域具有很大的应用前景。然而目前国际上鲜有关于制备出高质量 Tl-1223超导薄膜的报道,有的一些成果也基本是通过元素替换法制备出类似“1223”结构的超导薄膜,其工艺复杂、成本较高,不利于Tl-1223超导薄膜的应用。  本文首先回顾了超导研究的发展历史,接着简单介绍了超导磁通钉扎的相关理论基础,以及铊系高温超导薄膜的结构、性质等,并介绍了一些高温超导薄膜的分析方法和测试手段,然后详细阐述了一下本文研究的内容,最后总结全文及对未来研究展望。本文研究的内容为利用传统异位生长法在 LaAlO3衬底上制备高纯度的 Tl-1223超导薄膜:通过控制退火气氛中的 Tl含量以及合适的退火时间和温度,提升薄膜的纯度和超导特性;尝试用同样的方法用氩气环境替代氧气后退火制备 Tl-1223超导薄膜,研究了 Ar气对薄膜制备中 Tl含量的影响,大大降低薄膜的退火温度,增大了成相温区和退火时间范围,使制备工艺能够容忍较大的误差,提高了薄膜制备的稳定性和成功率。
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