TFA-MOD法制备YBCO薄膜的研究

【摘要】：由于第二代高温超导带材 YBa_2Cu_3O_(7-x)(简称 YBCO)具有较高的不可逆磁场,可以在较高的温度和外加磁场下应用,是近年来高温超导材料研究的热点之一。目前有数种方法,包括运用物理的和化学的方法都可以用来制备 YBCO 薄膜。与这些方法相比,三氟酸盐—金属有机沉积法 (TFA-MOD)制备 YBCO 薄膜有众多优点。第一,溶液涂层技术能够满足工业上对涂层的宽度和长度要求。第二,与磁控溅射、金属有机化学气相沉积和脉冲激光沉积(PLD)需要使用真空系统和昂贵的设备相比,金属有机沉积成本低,沉积速率高。第三,成份容易控制,可以精确控制金属组员的配比,并可以在复杂形状表面均匀成膜。本文采用 TFA-MOD 法在 LaAlO_3单晶基体成功地制备了 YBCO 超导薄膜,并采用 X 射线衍射仪(XRD)对 YBCO 薄膜进行结构和物相分析,采用扫描电镜(SEM)对 YBCO 薄膜进行表面形貌分析,采用四引线法测试系统和 jc-scan Leipzig 系统分别测试薄膜的超导转变温度(Tc)和样品的临界电流密度(Jc)值.在 N_2为200sccm、O_2为8scccm、低温热处理温度为400℃、高温烧结温度为 820℃、退火温度为520℃、水压为6mbar 的条件下,所制备的 YBCO 薄膜完全呈 c-轴取向,无 a-轴取向的晶粒和杂质相存在,YBCO 薄膜的表面无裂纹存在,表面平整,没有 a 轴晶粒生长,超导转变温度 Tc≈90K,转变宽度ΔTc=1K,临界电流密度(Jc)可达1.2MA/cm~2(77K,0T).