MOD法制備CeO2單緩沖層和YBCO涂層導體的研究.pdf

1、第二代高溫超導帶材——YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂層導體是目前高溫超導材料的研究熱點之一，其結(jié)構(gòu)為:YBCO超導層/緩沖層（或稱隔離層）/金屬基帶。在眾多的緩沖層材料中，CeO2由于與YBCO晶格非常好的匹配性(失配率僅為-0.12％)而成為了最具潛力的外延緩沖層。本論文采用金屬有機物沉積(MOD)法結(jié)合浸漬涂覆工藝制備了致密的CeO2薄膜作為YBCO單緩沖層，并在其上利用無氟的MOD法直接制備YBCO超導薄膜。具體工作如下:<

2、br>　　采用MOD法在雙軸織構(gòu)的NiW基底上經(jīng)旋轉(zhuǎn)涂覆制備CeO2單一緩沖層，確定了CeO2薄膜的最佳熱處理工藝。利用差示掃描量熱法和熱重分析(DSC-TG)分析了 Ce(CH3COO)3·xH2O的熱分解過程，結(jié)果表明，220℃之前為Ce(CH3COO)3·xH2O的脫水過程，之后Ce(CH3COO)3開始分解，當溫度升到1000℃時，已完全形成了CeO2。討論了不同的熱處理時間和不同的前驅(qū)液濃度對CeO2薄膜性能的影響，結(jié)果表明:

3、前驅(qū)液濃度為0.5mol/L、在1100℃燒結(jié)1h制備的CeO2薄膜表面均勻、光滑、平整且致密，具有明顯的(200)擇優(yōu)取向，表現(xiàn)出良好的面內(nèi)織構(gòu)形式。
　　采用浸涂法在NiW基底上制備了較長的CeO2薄膜樣品。研究了干燥過程以及涂覆次數(shù)對CeO2薄膜性能的影響。結(jié)果表明:涂覆后于130℃下干燥有利于CeO2薄膜(200)晶面的擇優(yōu)生長;多次涂覆制備的CeO2薄膜仍具有良好面外取向，但當涂覆6次時，CeO2薄膜表面出現(xiàn)了很明顯的裂

4、紋。通過比較較長樣品正反面和不同位置的XRD與表面形貌，得出所制備的雙面CeO2薄膜具有很好的兩面一致性和分布均勻性。
　　在CeO2/NiW上采用無氟的MOD法制備了YBCO超導層。研究了氣氛、熱處理時間及涂覆方式等因素對YBCO薄膜性能的影響。結(jié)果表明:即使在還原性Ar-2％H2氣氛下Ni基底仍會被氧化形成NiO，而YBCO超導相的合成需要一定的氧分壓。采用浸涂法在O2氣氛下750℃燒結(jié)3h的YBCO薄膜具有(00l)擇優(yōu)取向