YBCO涂層導(dǎo)體CeO-,2-、Y-,2-O-,3-緩沖層的生長(zhǎng)研究.pdf

1、YBa2Cu3O7-x超導(dǎo)材料具有高的不可逆場(chǎng)，在超導(dǎo)電機(jī)、變壓器、磁體、超導(dǎo)儲(chǔ)能、核磁共振、電纜等強(qiáng)電領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。近年來(lái)YBCO涂層導(dǎo)體實(shí)用成材技術(shù)的一系列突破使得它成為當(dāng)前國(guó)際超導(dǎo)研究的熱點(diǎn)。 YBCO涂層導(dǎo)體一般是三層結(jié)構(gòu)：即基底、緩沖層和超導(dǎo)層。緩沖層的主要作用是傳承基底的織構(gòu)、并防止基底氧化，它是制備高質(zhì)量涂層導(dǎo)體的關(guān)鍵。本論文采用反應(yīng)濺射的方法在具有強(qiáng)立方織構(gòu)的Ni基底上制備YSZ/CeO2、YSZ/Y2

2、O3復(fù)合緩沖層，研究了工藝條件對(duì)緩沖層生長(zhǎng)的影響，主要結(jié)果如下： 1.論文在立方織構(gòu)的Ni基底上制備了CeO2、Y2O3緩沖層。Ar/H2氣氛下預(yù)沉積的引入，有效地抑制或減弱了Ni基底的氧化。同時(shí)，為保證薄膜的外延取向，預(yù)沉積時(shí)間必須和總沉積時(shí)間滿足線性關(guān)系。 2.論文研究了溫度、氣壓、Ar/O2比、功率等因素對(duì)CeO2、Y2O3薄膜外延生長(zhǎng)的影響。成功制備出了純c軸取向的CeO2薄膜，平面內(nèi)ψ掃描半高寬達(dá)8.5°。Y2

3、O3的生長(zhǎng)范圍比CeO2窄，且在Y2O3生長(zhǎng)過(guò)程中，很難避免Ni基底的氧化。Y2O3存在兩種平面取向，一種是Y2O3(110)‖Ni(100)，另一種是Y2O3(100)‖Ni(100)。 3.采用AES對(duì)CeO2/Ni、Y2O3/Ni的界面進(jìn)行了觀察，結(jié)果顯示緩沖層有效地阻止了氧的擴(kuò)散，且CeO2/Ni界面優(yōu)于Y2O3/Ni界面。 4.采用SEM、AFM對(duì)CeO2、Y2O3緩沖層的表面進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)CeO2、Y2O3