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《tfa-mod法制備多層ybco超導(dǎo)薄膜的特性研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第42卷第1期稀有金屬與硬質(zhì)合金Vo1.42No.12014年2月RareMetalsandCementedCarbidesFeb.2014TFA—MOD法制備多層YBCO超導(dǎo)薄膜的特性研究陳晉(北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處,北京100042)摘要:采用TFA—MOD法在LaA10。單晶基片上制備出了五層YBa。Cu。O一。薄膜,膜層總厚度為1lam,臨界電流密度J達(dá)到1.6MA/cm,臨界電流I為160A/cm。單層膜與三層膜的J值分別為3.5、1.75MA/crn。;三層膜和五層膜截面TEM形貌中均無裂紋和明顯空洞
2、產(chǎn)生,各層之間的界面平滑。隨著膜層厚度的增加,臨界電流密度降低,主要原因可能是膜性能的劣化。關(guān)鍵詞:YBCO超導(dǎo)薄膜;TFA—MOD法;LaA10。單晶基片;臨界電流;臨界電流密度中圖分類號:TB43文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004—0536(2O14)01-0034—04ResearchoiltheCharacteristicsofMultilayerYBCOSuperconductingFilmPreparedwithTFA—MODMethodCHENJin(EducationalAdministrationDe
3、partment,BeijingPolytechnicCollege,Beijing100042,China)Abstract:Five—layerYBa2Cu3O7—filmwaspreparedonLaA103singlecrystalsubstratebyTFA—MOD,withtotalfilmthicknessOf1m,criticalcurrentdensity(J。)Of1.6MA/cmandcritica1current(j)Of160A/cm.TheJvaluesofsingle—layerfilm
4、andthree—layerfilmare3.5MA/cm。and1.75MA/cm,re—spectively.Nocracksandobviousporesareobservedincross—sectionalTEMimagesofthree—layerfilmandfive—layerfilm,andinterfacesamongthe1ayersaresmooth.Withtheincreaseoffilmthickness,criticalcurrentdensitydecreases,probablyc
5、ausedbyfilmperformancedegradation.Keywords:YBCOsuperconductingfilm;TFA—MODmethod;LaA103singlecrystalsubstrate;criticalcur—rent:criticalcurrentdensityYBaCu。O一(YBCO)作為第二代高溫超導(dǎo)材YBCO涂層導(dǎo)體的首選方法。料的代表,以其高不可逆場和載流強(qiáng)度、低交流損耗高臨界電流是二代高溫超導(dǎo)體在實際應(yīng)用中非以及潛在的價格優(yōu)勢等優(yōu)點,在高效電動機(jī)和發(fā)電常關(guān)鍵的因素,為了
6、獲得高臨界電流的高溫超導(dǎo)體,機(jī)制造、大功率電流傳輸?shù)阮I(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前需要制備高臨界電流密度的薄膜,這是在涂層導(dǎo)體景,成為當(dāng)前研究的熱點[1'。目前世界范圍內(nèi)正的發(fā)展過程中一個極具挑戰(zhàn)的難題。開發(fā)一種可在在開展制備高臨界電流和臨界電流密度的YBCO基片上生長多層高臨界電流密度薄膜的方法是主要超導(dǎo)薄膜的競爭,開發(fā)了許多新制備方法與手段,如的解決途徑,而這種薄膜在實際生長過程中隨著厚脈沖激光沉積法口]、金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法以度的增加其性能急劇下降,先前的研究也表明成品及金屬有機(jī)沉積法(MOD)等]。其中,M0D法不
7、存在大孔徑、表面粗糙度的惡化等問題[。本文采需要真空設(shè)備,使用三氟乙酸(TFA)鹽作為前驅(qū)物用TFA—MOD法在LaA1O。單晶基片上制備五層制備的YBCO涂層導(dǎo)體具有較優(yōu)的性能,且可精確YBCO超導(dǎo)薄膜,研究了膜層結(jié)構(gòu)與臨界電流密度控制成分及大面積成膜,已成為低成本、大規(guī)模制備之間的關(guān)系,并對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行-『分析。收稿日期:2012-12-27;修訂日期:20l3-10-1l通訊作者:陳晉(1973一),男,碩士,講師,研究方向為物理學(xué)、材料學(xué)等,E—mail:lgownr@163.COITI36稀有金屬與硬質(zhì)
8、合金第42卷從圖2中可以看出,單層膜、三層膜以及五層膜中大多數(shù)顆粒均為C軸取向,且尺寸較均勻,晶粒之間的連接性也較好。其中,單層膜是高度c軸取向,而三層和五層膜中可以看到一些n軸取向的顆粒存在,而且單層膜中的顆粒尺寸相對于三層膜與五層膜更加細(xì)小。對單層膜、三層膜及五層膜分別進(jìn)行能譜分析,結(jié)果如附表所示。從表中可以看出,單層膜中Y、Ba、Cu原子