NdB2Cu3O7—x／YBa2Cu3O7—y高温超导薄膜的稳定性研究

采用脉冲激光沉积方法，在钇稳定氧化锆（YSZ）衬底上制备了YBa2Cu3O7-y高温超导薄膜和NdB2Cu3O7-x/YBa2Cu3O7-y双层高温超导薄膜。X射线衍射分析结果表明，NdB2Cu3O7-x/YBa2Cu3O7-y双层膜在结晶度、表面光滑平整度和稳定性方面优于YBa2Cu3O7-x薄膜；电阻－温度曲线测量结果表明，NdB2Cu3O7-x/YBa2Cu3O7-y双层膜的转变温度为87.66K，转变宽度为0.34K;YBa2Cu3O7-y薄膜的则分别为86.64K和0.95K。与YBa2Cu3O7-y薄膜相比，NdB2Cu3O7-x/YBa2Cu3O7-y双层膜稳定性更高，在超导电子器件领域更具有应用潜力。     

NdB2Cu3O7-x/YBa2Cu3O7-y高温超导薄膜的稳定性研究

采用脉冲激光沉积方法 ,在钇稳定氧化锆 (YSZ)衬底上制备了YBa2 Cu3 O7-y高温超导薄膜和NdB2 Cu3 O7-x/YBa2 Cu3 O7-y双层高温超导薄膜。X射线衍射分析结果表明 ,NdB2 Cu3 O7-x/YBa2 Cu3 O7-y双层膜在结晶度、表面光滑平整度和稳定性方面优于YBa2 Cu3 O7-y薄膜 ;电阻温度曲线测量结果表明 ,NdB2 Cu3 O7-x/YBa2 Cu3 O7-y双层膜的转变温度为 87.6 6K ,转变宽度为 0 .34K ;YBa2 Cu3 O7-y薄膜的则分别为 86 .6 4K和 0 .95K。与YBa2 Cu3 O7-y薄膜相比 ,NdB2 Cu3 O7-x/YBa2 Cu3 O7-y双层膜稳定性更高 ,在超导电子器件领域更具有应用潜力。     

La0．67Ca0．33MnO3／YBa2Cu4O8／La0．67Ca0．33MnO3三效应研究层膜的时间

报导了La0．67Ca0．33MnO3／YBa2Cu4O8／La0．67Ca0．33MnO3薄膜中超导特性的时间效应。样品在空气中存放11个月后，超导转变温度都降低，而且每个系列样品的临界厚度增加。对用La0．67Ca0．33MnO3作保护层的YBa2Cu4O8薄膜进行时间效应测量，结果表明当La0．67Ca0．33MnO3层的厚度大于40nm时可以防止水对YBa2Cu4O8薄膜的影响。     

YBa2-xSrxCu3O7-δ系列超导材料的Tc研究

用固相反应法成功制备了YBa2-xSrxCu3O7-δ(x=0、0.35、0.5、0.75、1)系列超导材料.对样品做了X射线衍射(XRD)、SEM电镜图与原子发射能谱图;利用四端引线法测量了样品的R-T曲线,发现x=0.35、0.75的样品有很高的Tc值.初步认为x=0.35是YBa2-xSrxCu3O7-δ系列超导材料的最佳配方.     

Ca掺杂的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ超导体实验

应用固态反应法,制备了Ca掺杂的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x=0、0.1、0.2、0.3)超导粉体及超导块体。主要研究了Ca掺杂对Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ超导体显微结构及捕获磁通能力的影响。结果表明,掺Ca量为x=0.2的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ超导体,晶粒进一步长大呈棒状,晶粒尺寸在15 um左右,各晶粒间紧密结合,晶界尤为明显;其捕获磁场的峰值随外加磁场的增大而变化的幅度最小,这表明合适的摻Ca量为x=0.2。本实验对制备高临界电流密度Jc的YBa2Cu3O7-δ超导体具有重要意义。     

YBa2-xSrxCu3O7-δ的制备工艺改进及其超导特性研究

用固相反应法制备123相YBa2-xSrxCu3O7-δ(YBCO)和掺Sr的YBa2-xSrxCu3O7-δ系列超导样品．利用四端引线电阻法测量样品的电阻温度曲线，得到Sr元素替代Ba位时超导转变温度Tc降低且Tc随掺杂量单调变化，从实验上验证了CuO2面的耦合可能是维持高温超导电性的一个重要条件．     

YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波性质

利用微带谐振技术研究了YBa2Cu3O7/LaAlO3 (YBCO/LAO)和YBa2Cu3O7/MgO (YBCO/MgO)超导薄膜的微波响应.通过测量微带谐振器的共振频率、有载品质因数、插入损耗与温度之间的依赖关系,分析了超导薄膜的微波特性,获得了超导薄膜在绝对零度时的穿透深度λ0.对于YBCO/LAO,λ0=265nm;对于YBCO/MgO,λ0=280nm.本文还利用微带谐振器研究了YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波表面电阻.     

La部分替代Y对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响

在Al2O3衬底上制备了Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ(0≤x≤0.15)厚膜,研究了La部分替代Y对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响和x=0.05样品的电阻与温度和氧分压的关系.与未掺杂膜相比较可看出,各组样品仍然表现出YBCO的基本性质,其中Y0.95La0.05 Ba2Cu3O7-δ样品表现出较高的灵敏度和较短的恢复时间,是替代 YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器的良好的材料.     

电泳法制备YBCO超导厚膜的电阻特性研究

采用电泳技术(EPD),将两种粉末YBa2Cu3O7-δ和1 g/mmolYBa2Cu3O7-δ 0.4 g/mmolY2BaCuO5制备成YBCO先驱膜.采用相应的烧结工艺得到高温超导厚膜A和B.研究高温超导厚膜A、B的表面形貌、晶体结构、超导转变温度.分别对高温超导厚膜A和B进行不同时间的氧处理,其零电阻转变温度有明显变化,并得到最优化的氧处理条件.     

柠檬酸溶胶凝胶法合成YBa_2Cu_3O_(7-δ)

采用溶胶 凝胶法制备了均匀的YBa2Cu3O7-δ超导细粉·讨论了凝胶的形成过程·配合剂柠檬酸与金属离子结合形成了可溶性的大分子化合物,除水后缩聚反应形成的聚合物长大为小粒子簇,相互连结成连续的三维网络·柠檬酸盐溶液的pH值控制在6 4～6 7之间可防止白色Ba(NO3)2沉淀·溶剂挥发温度宜控制在300℃,使凝胶的形成和自燃过程能在相同温度条件下连续进行·合成YBa2Cu3O7-δ的温度大约在880℃左右,其粉末粒度大约在0 2～1μm之间·     

化学法在Ni-W基带上制备Ag缓冲层研究

在双轴织构的Ni-W基带上,采用化学镀银法为YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层导体制备Ag缓冲层薄膜,并通过XRD和φ扫描研究烧结温度和镀银次数对Ag薄膜取向的影响。结果表明,在Ar-H2混合气氛下,于870℃镀银5次所制备的薄膜具有(200)晶面单一取向;采用化学法制备的Ag薄膜有较好的外延性,且适用于涂层导体中的单一导电型缓冲层。     

钙钛矿La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3三层薄膜的磁输运性能

高温超导材料YBa2Cu4O8(YBCO)和铁磁材料La2／3Ca1／3MnO3(LCMO)形成的三层薄膜LCMO／YBCO／LCMO由对靶溅射技术制得．与YBCO单层薄膜相比，由于超导／铁磁系统中的磁性邻近效应，三层薄膜表现出较低的超导转变温度(Tc,ON)．与LCMO单层膜相比，三层薄膜的金属半导体转变温度(TMS)被提高并且强烈依赖于YBCO层的厚度．随中间层厚度的变化，磁电阻显示出非单调行为，长振荡周期被发现．结果表明，当YBCO处于正常态时两层LCMO膜之间存左着磁性自旋相互作用．     

YBa_2Cu_3O_(7—δ)超导样品的喇曼光谱

本文对YBa_2Cu_3O_7-δ超导样品及经“淬火”处理后样品的喇曼光谱进行了分析,得到超导相Cu—O键的剌曼活性模为335,440和492cm~(-1),它们分别对应于Cu(2)-O(2)键在a方向上、Cu(2)—O(3)键在b方向上的反对称拉伸振动及Cu(l) O(l)键在c方向上对称拉伸振动。     

高温超导陶瓷材料的实验研究

讨论了高温超导陶瓷YBa2Cu3O9-x体系的研制方法，研究了各种因素对YBa2Cu3O9-x体系电特性的影响，通过X射线衍射分析及扫描电镜观测，确定了该样品为钙钛矿结构，并获得了零电阻为98K的高温超导陶瓷材料，它具有良好的抗磁性，同时，还探讨了烧制TlBaCaCu2Oy新体系的工艺条件，获得了零电阻为116．5K的Tl系超导陶瓷材料，该材料具有良好的抗磁性。     

YBCNO中相变、超导转变温度和结构块的关联

用热重分析,扫描量热分析,直流磁测量和变温X-射线衍射对固态反应法制作的YBa2Cu3-xNixO7-δ(x=0,0·05,0·10,0·15,0·20,0·25)多晶样品进行了物性分析和Rietveld拟合。热分析发现熔化前在400℃和850℃分别存在2个相变,仔细测量得出相变发生时随掺杂量增加,失重量和吸热量减少,超导转变温度Tc降低。结合YBCO中氧扩散机制和块模型,相变机理解释如下:400℃的相变直接来自于岩盐块,对应于正交-四方转变的起点;850℃相变对应于正交-四方转变的终点,此时Cu(2)-O面中的O(2)和O(3)重排,一些O通过O(4)桥原子进入O(1)位,最后逸出晶胞,因而850℃相变与钙钛矿关系密切。拟合结果证实了这点。钙钛矿块和岩盐块的块间结合能计算表明:随掺Ni量增加,块间结合能升高,Tc降低。说明局域结构变化对超导电性和热性能具有独特的影响。     

空气中熔化生长Nd-Ba-Cu-O超导体的Ar气处理与相稳定性

利用X射线衍射及扫描电镜等方法，研究了Ar气处理温度对空气中熔化生长的NdBa2Cu3O7-δ＋20％Nd4Ba2Cu2O10样品超导性能和组织结构的影响。结果表明，在大气环境中放置20个月的情况下，经900℃Ar气处理的样品易碎裂，且超导性能明显降低，显示出超导相的不稳定性；在500℃下经较长时间Ar气处理的样品，起始转变温度可达93K，且结构和性能均较稳定。     

脉冲强磁场内高温超导传输特性实验技术

研究了强磁场发生电源-高储能的电容器组的组成、极性改变方式与工作原理;阐述了脉冲磁体的设计原则、材料选型与冷却方式;分析了探测线圈的电压波形与磁场强度波形;对低温保持器的外形结构、机械减震系统进行了详细的描述.在完成探针结构及测量电路设计后,对高温超导薄膜YBa2Cu3O6.5的传输特性进行了实验研究.实验表明,得到的电阻率与温度的关系曲线ρ(T)在YBa2Cu3O6.5的超导电性发生区域内具有常态绝缘体特征.     

Bi_2O_3掺杂对TSMTG法单畴YBCO超导块材性能的影响

本文采用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)成功地将Bi2O3掺杂到YBCO超导块材中,研究了Bi2O3掺杂含量对单畴YBCO超导块材生长形貌和磁悬浮力的影响.结果表明,在YBa2Cu3O7-δ(Y123):Y2BaCuO5(Y211)=1:0.4不变的情况下,掺杂的Bi2O3粉体在样品内部均生成了Y2Ba4CuBiOx纳米粒子.当Bi2O3添加量x≤1.5wt%时,样品均可长成完整的单畴YBCO超导块材,且样品的磁悬浮力随着Bi2O3掺杂量的增加而增大;当x1.5wt%时,YBCO超导块材的单畴区域随着Bi2O3掺杂量的增加而逐渐减小,且随机成核现象严重,磁悬浮力降低;当x=1.5wt%时,样品的磁悬浮力最大.该结果对缩短样品制备的周期及进一步提高超导块材性能具有十分重要的意义.     

高温氧化物超导体氧含量的测定

用碘滴定法测定了高温氧化物超导体LLa2-xBaxCuO4-y在不同掺杂浓度下和YBa2Cu3O7-y在不同淬火温度下的氧含量，得到了氧含量与掺杂浓度x和淬火温度T的关系．     

高温超导薄膜的微波表面阻抗测量

本文介绍了用高温超导薄膜YBa2Cu3O7(YBCO)/LaAlO3(LAO)和Tl2Ba2CaCu2O10(TBCCO)/LAO制作共面微带谐振器的方法及进行微波表面阻抗测量的原理和相关技术.实验结果表明:温度较低时(对YBCO/LAO,T<70K;对TBCCO/LAO,T<80K),薄膜表面电阻随温度没有显著的变化.7GHz频率下TBCCO/LAO薄膜在77K和94K时的微波表面电阻值分别为120μΩ和250μΩ;同频率下YBCO/LAO薄膜在49K和77K时的微波表面电阻值分别为309μΩ和520μΩ.