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1、第二代高溫超導(dǎo)帶材——YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂層導(dǎo)體是目前高溫超導(dǎo)材料的研究熱點(diǎn)之一,其結(jié)構(gòu)為:YBCO超導(dǎo)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(jī)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(dǎo)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(dāng)溫度升到1000℃時(shí),已完全形成了CeO2。討論了不同的熱處理時(shí)間和不同的前驅(qū)液濃度對(duì)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(zhǎng)的CeO2薄膜樣品。研究了干燥過程以及涂覆次數(shù)對(duì)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(zhǎng);多次涂覆制備的CeO2薄膜仍具有良好面外取向,但當(dāng)涂覆6次時(shí),CeO2薄膜表面出現(xiàn)了很明顯的裂
4、紋。通過比較較長(zhǎng)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(dǎo)層。研究了氣氛、熱處理時(shí)間及涂覆方式等因素對(duì)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(huì)被氧化形成NiO,而YBCO超導(dǎo)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
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