金屬襯底上PLD方法制備緩沖層及YBCO超導層.pdf

1、第二代YBa2Cu3O7-δ(YBCO)高溫超導體具有交流損耗低、性價比高以及在磁場下載流能力強等優(yōu)點,在工業(yè)上具有廣闊的應用前景,因此成為世界各國關注的焦點。而直接在柔性金屬基帶上沉積超導薄膜存在晶格失配度高和金屬離子及氧離子擴散的問題,因此需要在基帶和超導薄膜之間制備緩沖層。PLD方法具有很多優(yōu)點,例如容易控制組分、可制備多層膜、能精確控制膜厚、成本低。本文采用PLD法在輔助軋制雙軸織構RABiTS基帶上制備緩沖層及YBCO超導薄膜

2、,并對過渡層薄膜的結構和表面形貌進行了系統(tǒng)的研究。主要研究工作和結果如下:
　　 1、研究了工藝參數(激光能量、基帶溫度和工作氣壓等)對CeO2種子層薄膜結構和表面形貌的影響,利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的微結構進行分析,從而對生長工藝進行優(yōu)化。采用基帶連續(xù)卷繞PLD方法在RABiTS基帶上制備出均勻性高的CeO2種子層,成膜速度達到50米/小時。薄膜為完全單一取向,面內織構度為7°

3、,表面粗糙度為1.5nm。
　　 2、在CeO2種子層上,研究YSZ阻擋層的生長條件,得到生長YSZ薄膜的最優(yōu)工藝參數。YSZ的成膜速度達到20米/小時以上。
　　 3、在YSZ阻擋層上,研究CeO2模板層的生產條件,制備出具有單一c軸取向、表面平整致密無裂紋的模板層。
　　 4、在CeO2/YSZ/CeO2過渡層上制備YBCO超導層,得到結構良好的YBCO超導薄膜,薄膜為完全c軸取向,Tc為88-90K,Jc為