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《無氟mod法制備rebco超導薄膜及元素摻雜研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、西南交通大學亟±研究生學位論文第1頁摘要本論文首先綜述了超導材料的發(fā)展、應用以及分類；REBa，Cu，07，(RE代表稀土元素)高溫超導帶材的發(fā)展和超導薄膜的制備方法；以及REBa2Cu，O，．。高溫超導材料采用元素替代提高臨界電流的方法。然后，本論文采用無氟金屬有機物沉積方法(MOD)在單晶基底LamlO，(100)上制備DyBa2Cul07．，(DyBCO)薄膜。首先通過實驗確定最佳外延生長溫區(qū)為770。C，然后在氣氛中引入一定量的水汽來分析其對薄膜生長的影響。實驗結果表明水汽的引入不利于薄膜的生長，最后通過部分熔融法進一步優(yōu)化DyBCO的外延生長工藝。對樣品進行X射線衍射(XR
2、D)分析、掃描電鏡(SEM)分析以及超導性能的測試，得到的DyBCO薄膜C軸織構良好，表面平整致密，臨界超導轉變溫度為92K，77K自場下的臨界電流密度約為1．5MA／cm2。最后，對YBCO的Cu位摻雜進行研究。由于YBCO應用更為廣泛，YBCO的摻雜研究更有實用意義，而DyBCO的工藝可以直接轉移至YBCO，因此YBa2Cu3．xM；07．v(M=Zn，Ni，F(xiàn)e)的Cu位進行摻雜研究，X=O．0005，0．001，0．005。通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)以及超導性能的測試來分析摻雜對YBCO的影響。Ni，Zn，F(xiàn)e的微量摻雜后YBCO薄膜具有良好的的C軸織構，同
3、時能夠改善薄膜的微觀形貌。Ni，Zn，F(xiàn)e的摻雜會抑制超導電性，隨著摻雜量的增加，超導轉變溫度降低，從強到弱為：Zn，Ni，F(xiàn)e。Ni，Zn，F(xiàn)e的摻雜會引入釘扎中心，對薄膜起磁通釘扎作用。不同元素在不同溫度下表現(xiàn)得磁通釘扎效果不同。其中，Zn摻雜量0．001在77K下表現(xiàn)出最佳磁通釘扎效果，隨著溫度下降，釘扎效果逐漸減弱；Ni在77K、65K時0．0005摻雜量釘扎作用最強，50K、30K、10K時0．001摻雜量釘扎作用最強；Fe摻雜量0．0005的釘扎效應在整個溫度區(qū)間均較強，溫度下降到50K，O．001摻雜量逐漸在高場下顯示較高的釘扎效果。關鍵字：REBCO薄膜，摻雜，釘扎中
4、心，外延生長AbstractInthisthesis，thedevelopment，applicationandclassificationofsuperconductingmaterialshasbeensummarized．ThedevelopmentandfabricationmethodsofhightemperamreComedConductorandREBCOfilmhasbeenintroducedbriefly．AndtheimprovedcriticalcurrentdensityarcofREBCOcoatedconductorbyelementsdopingha
5、sbeenpresentedindetail．DyBa2Cu307．x(DyBCO)filmshavebeensynthesizedonsinglecrystalsubstratesofLaAl01(100)byusingafluorite-freeMODmethod．Theoptimal印ita)【ialgrowthtemperatureWas770℃，watervaporintruducedinthegasatmosphereduringthefilmgrowthprocesswasnotpropitiousforepitaxialgrowth．Andmelt-partially
6、mehodwasproposedtooptimizeDyBCOfilmprocess．Thephasecomposition，microstructuresandthecriticaltemperatureofsuperconductivity(Tc)andthecriticalcurrentdensity∽)ofDyBCOfilmshavebeeninvestigatedbyx-raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andmmpsmethod．Theresultsshowedthatexhibitedhighc-axi
7、sorientation，smooth，denseandcrack-freesurfacewith300nmofthickness．．HighqualityfilmhasbeenobtainedbythismethodwithTc=92K．√乒1．51vIm／cm2at77Kandself-field．TheeffectofimpuritydopingoncriticalcurremdensitiesofYBa2Cu307．x(YBCO)filminhi曲
