氧离子束辅助激光制备具有织构的YBCO薄膜

应用氧离子束辅助准分子脉冲激光沉积薄膜技术,先在NiCr合金(Hastelloy c-275)基底上在室温下淀积具有平面织构的钇稳锆(YSZ)缓冲层薄膜,再在YSZ/NiCr基底上在750℃下制备具有平面织构和高临界电流密度的YBa2Cu3O7-x(YBCO)薄膜.YSZ和YBCO薄膜都为c-轴取向和平面织构的,YSZ(202)和YBCO(103)的X射线扫描衍射峰的全宽半峰值分别为18°和11°.YBCO薄膜的临界温度和临界电流密度分别为90K(R=0)和7.9×105A/cm2(77K,零磁场).     

离子束辅助激光制备织构薄膜的计算机模拟术

在离子束辅助激光制备取向薄膜的物理机制基础上,利用计算机织构薄膜生长的物理过程,结果表明,织构薄膜的质量直接与不同取向晶粒被辅助粒子束射射掉的几率相关,这在实验中表现为与辅助离子束入射方向,离了束能量,薄膜材料种类等因素有关。     

STO/YBCO薄膜的制备及介电性能研究

采用脉冲激光沉积技术,在(100)LaAlO3单晶基片上生长SrTiO3/Y1Ba2Cu3O7-x(STO/YBCO)多层薄膜。XRD分析表明:YBCO薄膜和STO薄膜均为C轴取向,STO(002)/YBCO(006)衍射峰摇摆曲线半高宽为0.73°。AFM分析表明,STO/YBCO多层薄膜表面平整、均匀,在77K,100kHz的测试条件下,STO薄膜介电损耗tgδ<10-2,在53.6kV/cm电场作用下,介电常数的相对变化为38%。     

超声雾化方法中两步沉积对YBCO薄膜性能的影响

用自行研制的超声雾化装置在{110}<011>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.     

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AIN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在200℃的Si(111)基板上通过改变制备条件,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AIN相的形成的结论。     

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AlN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在 2 0 0℃的Si(111)基板上通过改变制备条件 ,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜 ,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AlN相的形成的结论。     

离子束辅助脉冲激光沉积硼碳氮薄膜

以烧结B4C为靶材料、在氮离子束辅助下用脉冲激光沉积方法制备了三元化合物硼碳氮（BCN）薄膜.用X光电子谱和傅立叶变换红外谱方法表征了制备的薄膜.结果表明,膜层中包含B-C、N-C、B-N键等复合结构,以B-C-N原子杂化的形式结合成键,而并非各种成分的简单混合.还探讨了成膜过程和相关机理,离子束中的活性氮有效地和脉冲激光对B4C靶烧蚀产生的硼和碳结合成键,氮离子束的辅助还能在一定程度上抑制氧杂质进入膜层,给衬底适当加温有利于提高氮的含量并影响薄膜的化学结构.     

银基带及YBCO高温超导薄膜的织构研究

通过温轧及退火制备了强立方织构的Ag基带,并通过冷轧及退火制备了强的{110}双轴织构的Ag基带,为高温涂层超导提供了很好的基带材料.在所制备的强立方织构和强{110}〈112〉双轴织构的银带上,用准分子脉冲激光方法直接沉积了YBCO超导薄膜.{110}<211〉双轴织构的银带较立方织构的银带更利于YBCO薄膜的外延生长,在{110},211〉双轴织构的银带上沉积的YBCO薄膜,临界电流值达到2～6×105A/cm2(77K,0T).     

AlN薄膜的KrF准分子脉冲激光沉积

研究了采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上AlN薄膜的制备及其性质。结果表明,衬底温度从室温到800℃的范围内,所得到的AlN薄膜为(002)择优取向的纤锌矿结构。随着衬底温度的升高,AlN薄膜从纳米晶结构转为多晶结构,同时表面微粗糙度上升。AlN晶粒呈柱状生长机制。     

不锈钢基底上离子源辅助激光制备CeO2薄膜及其结构分析

室温下在不锈钢基底上应用Ar⁺离子源辅助,准分子脉冲激光沉积了CeO₂薄膜．研究结果表明：在合适的工艺条件下,直接在不锈钢基底上可以制备出c轴取向的CeO₂薄膜,但这时的CeO₂薄膜在其a－b平面内没有观察到织构的信息;进一步在相同的条件下,首先在不锈钢基底上制备一层YSZ（Yttria－StabilizedZirconia）,再在YSZ／不锈钢上制备CeO₂薄膜,实验结果显示出这时的CeO₂薄膜不但是c轴取向,同时在其a－b平面内织构．CeO₂（202）射线φ扫描图给出其全宽半峰值为20°     

离子束溅射法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜

采用 YBa_2Cu_3O_(7-x)靶材,用离子束溅射法在多种衬底上得到了接近化学计量的YBa_2Cu_3O_(7-x)单相超导薄膜。     

YBCO／STO超导外延膜的X－射线双晶衍射研究

应用Ｘ－射线双晶衍射对磁控溅射法制备的ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（７－ｘ）／ＳｒＴｉＯ_３超导外延膜和衬底之间的位向关系以及晶体完整性的研究，表明衬底和外延在相应的衍射面之间存在与两者点阵常数差无关的位向差。这种位向差与测量方向（φ角）有关，在孪晶界方向出现极值。外延摇摆曲线的半峰宽值显示外延完整性较差，其值与测量方向有关，而不同方向上的点阵常数变化却不大。这可能分别与孪晶存在和孪晶有择优取向以及外延镶嵌块间夹角变化有关。     

Preparation of YBa_2Cu_3O_(7-x) Superconductor Film by Ion Beam Sputtering

Since the discovery of high T_c super-conductor, much effort was made toits application. More and more evidencehas revealed that most promising fieldof high T_c superconductor first to havesuccess must be the microelectronics andcomputer. Superconductor films for mi-croelectronic application are preparedby PVD method, such as electron beamevaporation, pulsed laser evaporation andmagnetron sputtering. In this paper, thepreliminary results of ion beam sputteringdeposition of YBaCuO film are reported     

YBa_2Cu_3O_(7-x)结构转变中氧含量与X射线衍射轮廓的关系

用 X 射线衍射法仔细观察了高 T_c 超导材料 YB_2Cu_3O_(7-x)中四方与正交相的结构转变过程,认为此类结构转变属二级或近似二级相变。它与样品经不同温度退火后的氧含量密切有关,表现在其 X 射线衍射轮廓上的某些细微变化可用来判别其氧含量的范围,以及其吸,放氧过程;如将氧的有序化或作为一种序参量来讨论该材料的超导电性能将是非常有用的。