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超声雾化方法中两步沉积对YBCO薄膜性能的影响

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无机材料学报 2007年第2期22卷 377-380页

作者：刘敏索红莉赵跃张迎肖刘丹敏周美玲北京工业大学国家教育部功能材料重点实验室北京100022

用自行研制的超声雾化装置在{110}织构的Ag基带上直接沉积了YBCO涂层超导薄膜,结果发现一步沉积所得YBCO薄膜的表面有许多白色小颗粒,而且薄膜的织构和临界电流密度都较低,这是在900℃高温沉积过程中大量的Ag蒸发和扩散到YBCO膜层中所... 详细信息

用自行研制的超声雾化装置在{110}织构的Ag基带上直接沉积了YBCO涂层超导薄膜,结果发现一步沉积所得YBCO薄膜的表面有许多白色小颗粒,而且薄膜的织构和临界电流密度都较低,这是在900℃高温沉积过程中大量的Ag蒸发和扩散到YBCO膜层中所致．于是本文提出分高低温两步沉积的实验方案,即700℃先沉积15min,再升温到900℃沉积30min,通过SEM对薄膜表面和EDS能谱对薄膜的断面进行分析可知,两步沉积的YBCO薄膜中Ag的含量大大降低,而且薄膜的织构和临界电流密度得到明显改善和提高,最后通过两步沉积制备了15cm长、临界电流密度高于104A／cm2的YBCO超导薄膜．

关键词：涂层超导 YBCO薄膜织构Ag基底超声雾化热分解方法

生物矿化法制备平片状YBCO粉末的超导连接性及补氧退火对超导连结性影响的研究

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人工晶体学报 2014年第3期43卷 543-549页

作者：张子立索红莉 Wimbush Stuart Kursumovic Ahmed 毛磊 MacManus-Driscoll Judith 北京工业大学国家教育部功能材料重点实验室北京100024 剑桥大学材料与冶金系

本文报道了用生物矿化法制备平片状YBCO粉末的过程，并通过对Bean模型参数选择研究了YBCO粉末内部晶粒间的超导连接性。结果表明在这种平片状YBCO粉末内部存在有自发的晶粒间超导连接，这种超导连接存在于由平片状YBCO晶粒构成的具有相... 详细信息

本文报道了用生物矿化法制备平片状YBCO粉末的过程，并通过对Bean模型参数选择研究了YBCO粉末内部晶粒间的超导连接性。结果表明在这种平片状YBCO粉末内部存在有自发的晶粒间超导连接，这种超导连接存在于由平片状YBCO晶粒构成的具有相似生长方向的晶粒簇当中，而在77K下，超导连接区域平均包含3～5个平片状晶粒。本文还就补氧退火中烧结温度和保温时间对平片状YBCO粉末超导连接性的影响进行了系统的研究。

关键词：生物矿化法超导连接涂层超导 YBCO

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改进YBCO薄膜高场性能的研究进展

低温物理学报 2008年第1期30卷 23-28页

作者：叶帅索红莉刘敏赵跃何东祝永华马灵姬周美玲北京100022 北京工业大学材料学院国家教育部功能材料重点实验室

YBCO涂层超导材料是一种有着广泛应用前景和巨大潜在商业价值的高温超导材料之一.要真正实现其实用化,不仅要提高涂层超导自场下的载流能力,而且要求它在较高的外加磁场下也具有较大的载流能力,所以提高薄膜的场性能成为涂层超导研究的... 详细信息

YBCO涂层超导材料是一种有着广泛应用前景和巨大潜在商业价值的高温超导材料之一.要真正实现其实用化,不仅要提高涂层超导自场下的载流能力,而且要求它在较高的外加磁场下也具有较大的载流能力,所以提高薄膜的场性能成为涂层超导研究的热点.本文详细地总结了目前常用的三种改进YBCO高场性能的方法,即:1)纳米颗粒掺杂;2)改变过渡层的表面粗糙度;3)制备夹层结构薄膜的方法,并从制备工艺对性能的影响、存在的优缺点以及未来的发展趋势等方面介绍了提高YBCO涂层超导场性能这一领域的国内外最新研究进展.

关键词：涂层超导高场性能纳米颗粒掺杂表面修饰夹层结构

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超声雾化热分解方法制备YBCO超导长带

低温物理学报 2003年第S1期25卷 134-138页

作者：刘敏周美玲刘丹敏翟乐恒赵跃北京100022 国家教育部功能材料重点实验室国家教育部功能材料重点实验室北京工业大学材料学院

本文通过优化工艺参数用自制的超声雾化热分解反应装置在多晶Ag基带上制备出了YBCO超导长带 ,Jc 达 1 0 3 A/cm2 (1 5cm) .结果发现在 70 0℃预沉积一段时间可有效地防止Ag的挥发和其扩散到YBCO超导层中去 ,也可以克服Ag的表面粗糙对YBC... 详细信息

本文通过优化工艺参数用自制的超声雾化热分解反应装置在多晶Ag基带上制备出了YBCO超导长带 ,Jc 达 1 0 3 A/cm2 (1 5cm) .结果发现在 70 0℃预沉积一段时间可有效地防止Ag的挥发和其扩散到YBCO超导层中去 ,也可以克服Ag的表面粗糙对YBCO层表面形貌和连接性造成的不利影响 .同时还发现 90 0℃沉积之后保温一段时间 ,有利于超导层的取向和连接性的改观 .

关键词： YBCO 织构Ag 超声雾化涂层超导

多晶Ag基带上YBCO超导膜的TFA-MOD制备法

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中国有色金属学报 2003年第6期13卷 1397-1400页

作者：刘敏周美玲梁景霞高欣翟乐恒刘丹敏北京工业大学材料学院北京100022

探讨了三氟乙酸盐受热分解 (TFA MOD)方法在多晶织构Ag基片上制备YBCO膜的工艺参数与薄膜的成分和取向、表面形貌及超导电性之间的关系。通过优化工艺参数 ,在 1cmAg{ 110 }〈110〉基带上制备了成分单一、纯c 轴取向及较好面内取向的YBC... 详细信息

探讨了三氟乙酸盐受热分解 (TFA MOD)方法在多晶织构Ag基片上制备YBCO膜的工艺参数与薄膜的成分和取向、表面形貌及超导电性之间的关系。通过优化工艺参数 ,在 1cmAg{ 110 }〈110〉基带上制备了成分单一、纯c 轴取向及较好面内取向的YBCO膜 ,Tc=90K ,Jc=15 0 0 0A/cm2 。

关键词： Y系高温超导带材 TFA-MOD 制备 YBCO 超导膜超声雾化涂层超导织构

CeO2纳米薄膜的PLD制备及其表面形貌对超导层性能的影响

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CeO2纳米薄膜的PLD制备及其表面形貌对超导层性能的影响

作者：王斌斌上海交通大学

学位级别：硕士

稀土氧化物具有很多独特的物理特性,优异的性能和巨大的应用潜力。氧化铈(CeO)作为储量最丰富的稀土氧化物一直吸引着众多研究者的关注,对这一材料的研究取得了许多重要成果。一个重要的应用方向是作为高质量的高温超导薄膜缓冲层,起到... 详细信息

稀土氧化物具有很多独特的物理特性,优异的性能和巨大的应用潜力。氧化铈(CeO)作为储量最丰富的稀土氧化物一直吸引着众多研究者的关注,对这一材料的研究取得了许多重要成果。一个重要的应用方向是作为高质量的高温超导薄膜缓冲层,起到隔离基底元素扩散与诱导外延薄膜沿特定取向生长的作用。为了制备具有高品质、大载流密度的高温超导涂层,进一步研究氧化铈缓冲层对外延超导层的影响机制是必要的。在研究过程中,我们发现脉冲激光沉积方法(PLD)制备的氧化铈薄膜表面形貌对生长参数非常敏感,在适当条件下可以制备出均一性很好的纳米结构阵列。由于氧化铈薄膜还可以用于光催化、气相化学反应与传感器,对这些有特定纳米结构的氧化铈薄膜进行研究具有重要的理论和应用价值。本文主要介绍了利用PLD方法制备氧化铈薄膜,研究了在不同生长条件下氧化铈薄膜表面纳米结构的形貌与晶面演化以及氧化铈薄膜形貌对外延超导薄膜的影响,获得了如下成果:***法制备具有纳米结构的氧化铈薄膜及其生长机制研究在高氧分压下可以利用PLD制备具有很好均一性和特定各向异性的CeO纳米线,以及具有特定几何形状的纳米片团簇,并且可以通过改变制备条件对这些纳米结构的尺寸、密度进行调节。伴随着表面纳米结构形貌的演变,这些CeO纳米结构会发生晶面转换,纳米线具有(001)的晶面,纳米片具有(111)取向的晶面,对于具有两种纳米结构的混合形貌,在纳米片与纳米线的临界处出现了(110)晶面。相比于平整表面的薄膜,具有纳米结构的CeO薄膜具有更高的氧缺陷密度和紫外吸收能力。2.氧化铈薄膜形貌对YBCO超导层的影响使用较高的生长温度,激光能流密度有助于形成表面平整光洁的CeO缓冲层,这样的条件有助于离开靶材的粒子在基底上更好的形核生长;在非最优条件下,CeO表面粗糙度会上升,但此时CeO薄膜的生长取向和面内外织构并不会发生变化;在低温或者高氧分压情况下,CeO表面粗糙度将进一步增大,并出现不同密度的颗粒,此时CeO薄膜的生长取向和面内外织构会出现程度不等的恶化。反常的,当CeO缓冲层的粗糙度增大,YBCO超导层的输运性质将对基底的面内外织构不再敏感。这时,CeO薄膜的粗糙度对外延薄膜的影响最大。YBCO/CeO的扫描电镜结果显示,当CeO薄膜粗糙度较小时,超导层为层状生长,缺陷较少;随着CeO薄膜粗糙度的增大,超导层中位错缺陷比例增大,超导临界电流密度迅速降低;而当缓冲层表面出现颗粒状缺陷,外延超导层表面将形成大量空洞以释放失配应力,此时临界电流密度将随着空占比的增大而继续降低。总之,我们研究了CeO纳米形貌在不同生长参数下的演变以及不同形貌对制备高性能超导涂层的影响,并提出了一种可以用于制备大面积、高均一度纳米线、纳米片结构分布CeO薄膜的方法。

关键词： PLD CeO2 涂层超导表面形貌纳米线

自制超声雾化热分解反应装置制备c轴取向YBCO超导膜

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自制超声雾化热分解反应装置制备c轴取向YBCO超导膜