無氟溶膠-凝膠法制備釔鋇銅氧薄膜相形成機理研究.pdf

1、YBCO高溫超導薄膜由于其轉(zhuǎn)變溫度相對較高并易于制備，具有潛在的應(yīng)用前景。本文對無氟溶膠-凝膠法制備YBCO薄膜的物相反應(yīng)過程和形成機理進行了系統(tǒng)的探究，在此基礎(chǔ)上提出了一種由CO2氣氛控制含Ba相演化過程的熱處理方法。研究表明在無氟YBCO薄膜的低溫熱處理階段，熔融態(tài)Ba(OH)2相的存在嚴重影響薄膜表面質(zhì)量，通過引入CO2氣體可有效改善薄膜的表面質(zhì)量;在400℃，CO2分壓為5000ppm時，滿足熱力學條件P(CO2)＞P(H2O)

2、/Kθ(T），可使得Ba(OH)2相完全轉(zhuǎn)化為高熔點的BaCO3相。在該熱處理條件下，YBCO凝膠薄膜中各金屬有機物會首先熱分解形成CuO、Y2O3和BaCO3相;然后通過在后續(xù)的高溫熱處理階段繼續(xù)引入水蒸氣使BaCO3相轉(zhuǎn)化為Ba(OH)2相，進而與Y2O3和CuO相反應(yīng)生成YBCO相;隨后經(jīng)形核、長大得到Y(jié)BCO四方相;最后經(jīng)滲氧處理，可獲得超導性能優(yōu)異的正交相YBCO薄膜。
　　此外，采用浸漬提拉和旋轉(zhuǎn)涂覆兩種薄膜涂覆方法均