YBaCuO膜及其金属基带和缓冲层的制备与研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:CHENYF20000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,在高温超导材料研究领域里,YBa2Cu3O7-δ(YBCO)被认为是一种极具应用前景的候选材料,因此人们开展了对YBCO涂层导体的深入研究。三氟乙酸金属有机物沉积(trifluoroacetate metal organic deposition, TFA-MOD)方法制备YBCO超导带材,工艺成本低、无需真空条件并且能够制备出高临界电流密度(JC)的YBCO膜,是目前极具发展前景的工艺方法。由于YBCO与NiW等金属基底存在着晶格失配、扩散和化学反应,因此有必要引入缓冲层来避免这些不利影响。本文以乙酸钇、乙酸钡和乙酸铜为起始原料,用TFA-MOD法在LaAlO3(LAO)单晶上制备了YBCO膜,用乙醇替代了甲醇作为溶剂,降低了制备过程产生的毒害。本文研究了水蒸汽分压、结晶温度等条件对YBCO结构和性能的影响,在结晶温度为800℃、水蒸汽分压为2.3%的条件下制备的YBCO性能较好,临界电流密度JC为4.0MA/cm2。同时也研究了向前驱液中添加聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)对YBCO膜微结构和超导性能的影响,从YBCO微结构的变化上看,PVP在YBCO晶化过程中,促进了YBCO晶粒的扩散和长大,对水蒸汽的敏感性降低。在得到比较稳定的YBCO制备工艺以后,本文又对MOD法制备缓冲层展开了研究,分别在LAO单晶和NiW基底上以MOD法制备了La-Sr-Ti-O(LSTO)和La-Sr-Co-O(LSCO)涂层导体,两者都表现出良好的导电性。在制备La-Sr-Co-O涂层导体的过程中,前驱液总阳离子浓度为0.6~1.0mol/l时,制备出了La0.5Sr0.5CoO3+δ膜,前驱液总阳离子浓度为2.0mol/l时,制备出了LaSrCoO4膜,它们分别属于ABO3和A2BO4两种不同的钙钛矿结构,都具良好的导电性和良好的(001)择优取向。在LSTO/LAO上用TFA-MOD法制备出的YBCO,其临界电流密度JC为0.25MA/cm2。但是La-Sr-Ti-O和La-Sr-Co-O膜在NiW基底上的结晶情况不是很充分,La-Sr-Ti-O形成了(200)和(110)两种取向,La-Sr-Co-O膜呈现出无定形态,但依旧保持着1:1:2 (La: Sr: Co)的元素比例。本文用MOD法以乙酸铈(Ⅲ)和硝酸钆(Ⅲ)为起始原料,在NiW基底上制备了Ce0.8Gd0.2O1.9-δ(CGO)缓冲层,该CGO层受到NiW外延作用影响,形成了很好的(200)择优取向和面内织构,通过φ扫描测试,确定了CGO的(001)面是通过面内旋转45。后在NiW(001)面上形成外延生长这一结果,该结果表明CGO是NiW基带上最具应用前景的缓冲层之一。Cu带经过二次轧制和二次热处理后,形成强(200)取向和面内织构,即形成了较强的{100}<001>立方织构,用March-Dollas函数拟合了Cu(200)择优取向的分布,以函数形式表征了Cu(200)取向沿极角(α)的漫散情况,为进一步在Cu基带上制备缓冲层和YBCO膜奠定了基础。本文采用XRDθ-2θ扫描对YBCO和缓冲层进行取向和物相分析,用XRDφ扫描对YBCO和缓冲层进行面内织构分析,用显微硬度仪和扫描电镜(SEM)观察微观形貌,用四引线法和磁测法(bean模型)测试薄膜的电性能,用热分析仪对前驱液的粉末进行差热分析,用数字记录仪对现场数据进行采集。
其他文献
天然气在能源经济中的重要性越来越高,而液硫池是天然气生产过程中不可或缺的装置之一,其中液硫池的防腐材料性能又是液硫池运行过程中的关键指标。液硫池防腐技术发展至今,
<正>晚清以来,随着中国传统文化日渐被质疑乃至否定,以及西方医学的强势进入和迅猛发展,一代代中医学人为了自身的生存,努力用现代的科学和学科思维,通过医学史钩沉和传统医
湘江作为全国污染最严重的河流之一,水质治理问题亟待解决。进入21世纪之后,湘潭市政府不断贯彻落实湘江水污染综合治理工作。本研究收集了《湘潭市环境质量报告书》的监测数
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
公路建设的发展为我国的经济创造了丰富的物质保障,桥梁是公路建设中最主要的一个部分,但是最近几年桥梁的安全事故频频发生,桥梁结构设计的优化问题已经受到人们的广泛关注
基于MVGARCH—BEKK模型对创业板市场与中小板市场间的波动溢出效应进行研究,研究结果表明:创业板市场存在波动的集聚性和持久性,中小板市场不存在波动的集聚性,但存在波动的持久
山西晋北地区属于煤多水少的典型区域之一,多年来人均水资源量不足300m3/a,水资源紧缺给区域火电产业带来了很大压力。构建了火电产业水资源压力指标评价模型,计算了2003—2012年
近年来,啦啦操这个名字越来越被人们所关注,其丰富多样的内容,形式多变的风格越来越受到人们的喜爱。如今,啦啦操已经有了世界锦标赛,已经发展成为了一项世界性的竞技运动。中国的