化學(xué)摻雜對(duì)YBa2Cu3O7-5薄膜超導(dǎo)性能的影響.pdf

1、高溫超導(dǎo)成為凝聚物理和材料科學(xué)重大研究課題后，在全世界掀起了研究熱潮。很快，這一研究熱潮擴(kuò)大到了高溫超導(dǎo)薄膜，成為功能材料研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱門課題。在科學(xué)家和工程師的共同努力下，高溫超導(dǎo)薄膜正迅速發(fā)展成為一種技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。高溫超導(dǎo)薄膜的應(yīng)用不僅需要較高的臨界轉(zhuǎn)變溫度而且需要較大的臨界電流密度。本課題的研究目的是采用化學(xué)摻雜的方法來(lái)提高YBCO超導(dǎo)薄膜的臨界電流密度。
　　本文先通過(guò)低氟溶膠-凝膠法配制化學(xué)計(jì)量比為Y:Ba:Cu=1:

2、2:3的YBCO溶膠，用提拉法在LaAlO3單晶片上制備薄膜，將其在四種不同濕度的氣氛下進(jìn)行熱處理，確定生成YBCO相的最佳熱處理氣氛。然后分別配制了不同百分比的Y過(guò)量與Zn2+摻雜的YBCO溶膠，用其制備YBCO薄膜并在已確定的最佳氣氛濕度條件下進(jìn)行熱處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)低氟溶膠-凝膠法在LaAlO3單晶片上制備的Y過(guò)量的YBCO超導(dǎo)薄膜當(dāng)Y過(guò)量百分比低于30％時(shí)，臨界轉(zhuǎn)變溫度Tc變化不是很大，基本保持在91-93K之間;臨界電流

3、密度Jc隨著摻雜量的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，Y過(guò)量巧%的樣品獲得最大值0.96MA/cm2，約是未摻雜的YBCO薄膜的1.7倍。采用低氟溶膠-凝膠法在LaAlO3單晶片上制備的不同zn2+摻雜量的YBCO超導(dǎo)薄膜，隨著Zn2+摻雜量的增加，YBCO超導(dǎo)薄膜的臨界轉(zhuǎn)變溫度Tc值明顯下降，與摻雜量成反比例關(guān)系，轉(zhuǎn)變寬度ΔT逐漸增大;當(dāng)摻雜量大于等于2%時(shí)，樣品在液氮溫區(qū)不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài);樣品的臨界電流密度Jc隨著摻雜量的增加呈現(xiàn)出