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。     

YBa2Cu3O7—x超导材料的水解性质

以 Y_2O_3-BaO-CuO 三元系制备的 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料对水和水蒸汽很敏感。超导相 YBa_2Cu_3O_((?)-x)与水的作用随温度升高而迅速增强,通常的水解产物为 Ba(OH)_2、Y(OH)_3和 CuO。这种性质起因于晶体结构的不稳定性,因为在这类钙钛矿型的超点阵结构中存在很多氧空位。室温下,YBa_2Cu_3O_(7-x)相与水的作用较弱,而杂质相 Ba_4Y_2O_7和 BaCuO_7等可与水迅速产生反应并释放热量,从而导致 YBa_(?)Cu_3O_(7-x)脱氧、水解。     

窄流道式MOCVD制备YGBCO超导层研究

金属有机化学气相沉积能连续、快速的沉积高温超导带材YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导层。但金属有机源的利用率与薄膜沉积速率以及沉积一致性难以兼顾,制备YBCO高温超导带材的成本居高不下。本文提出了一种新的窄流道式反应室以改进薄膜沉积的一致性。在200 mm长度腔体中沉积的280 nm厚的Y_(0.5)Gd_(0.5)Ba_2Cu_3O_(7-x)薄膜J_c分布在3.2～3.5 MA/cm~2(77 K,0 T),面外、面内半高宽值分别在1.39°～1.49°和1.88°～2.13°,表面平整致密。YBCO薄膜良好的一致性表明该窄流道反应室对制备YBa_2Cu_3O_(7-x)超导带材有好的实用性。     

高温超导材料进展

本文简述了高温超导材料的发展情况,介绍了稀土系列和无稀土系列超导体的一些材料科学问题。并着重叙述了氧含量对 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导性的影响以及相纯度等问题。     

超导材料中畴和玻璃相研究

利用分析电镜对 YBa_2Cu_3O_(7-x)和 EuBa_2Cu_3O_(7-x)两种超导材料中畴结构和玻璃相组分进行了研究。结果表明,在超导材料中除有〔001〕取向畴结构外,在(?)取向也观察到畴结构。在性能较好的超导材料内,畴取向基本上是一致的,且材料内玻璃相区域是极细小的,而在性能较次的材料中,在晶粒内形成较大区域的90°畴,且晶粒间的玻璃相区域较宽。     

YBa_2Cu_3O_7相的不稳定性

本文报道90K 附近超导的 YBa_2Cu_3O_7相在空气中存放时的不稳定性。通过粉末 X 射线衍射研究,证实YBa_2Cu_3O_7相在常温常压下可以与空气中的 CO_2反应生成 BaCO_3     

喷雾冷冻干燥制备复合氧化物超细粉的研究

喷雾冷冻干燥(FD 法)制备的超细粉对于功能无机材料的合成具有重要意义。本文以制备陶瓷超导复合氧化物 BaPb_(1-x)Bi_xO_(?)超细粉为例,讨论了各种不同工艺条件对 FD 法制备过程的影响,所制备的超细粉在500℃时就形成单相复合氧化物,粒径<500(?),比表面可达55m~2/g。用同样条件制备的 YBa_2Cu_3O_(7-δ)复合氧化物陶瓷超导材料,具有 T_c(ρ=0)=90.6K 的高温超导电性。     

ZrO2（YSZ）衬底和YBa2Cu3O7—δ超导膜的相互作用

研究了不同晶向的 ZrO_2(YSZ)与 YBa_2Cu_3O_(?)超导膜的相互作用。结果表明:衬底 ZrO_2的晶向对YBa_2Cu_3O_(7-δ)晶粒取向有明显影响,在<100>ZrO_2上制备的超导膜,超导晶粒 c 轴平行于衬底表面,出现择优取向;在 Y-Ba-Cu-O/ZrO_2上铜晶粒的析出是由于超导膜与 ZrO_2界面反应引起的;用俄歇能谱(AES)和背散射技术(RBS)都观察到了 Ba、Cu 原子向衬底的内扩散;同时,实验证实了在 ZrO_2衬底上热蒸发(?)薄层 Ag 对衬底反应有强压制作用,并在 YBa_2Cu_3O_(7-δ)/Ag/ZrO_2样品中观察到了超导晶粒 c 轴在垂直于衬底方向出现择优取向。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体的热稳定性

采用 TG-DTA 法研究了四方相、正交相以及含有少量四方相的正交相 YBa_2Cu_3O_(7-(?))在空气中室温至900℃区间的热稳定性。实验结果表明,四方相 YBa_2Cu_3O_(7-(?))在加热过程中不断吸氧,450℃时吸氧速度最快,在此温度下进行热处理时可使四方相全部转变为正交相并伴随有样品的增重。由室温到450℃左右,正交相 YBa_2Cu_3O_(7-(?))小量连续失氧,缓冷时转变完全可逆,这是鉴别该超导体是否为纯正交相的两种重要特征。     

高T_c超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)表面结构的SEELFS谱研究

本文利用表面广延能量损失精细结构(SEELFS)技术研究了高T_c超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)(T_c=91K)的表面结构。运用本实验室编制的一个程序对从Cu M_(2,3)边上的SEELFS振荡测量值作数据分析,得到了铜原子周围的径向分布函数。经相移校正,算得了表面铜氧原子间距。     

YBaCuO陶瓷的XPS研究

XPS(X 光电子能谱)测量结果表明:YBaCuO 陶瓷的 Ba 3d 谱线由两种不同结合能的 Ba 3d 谱线组成,它们的相对强度随烧结温度不同而有明显差异,其临界温度 T_c 也不同。它们可能对应于不同相的 YBaCuO化合物,其相对含量因烧结条件而异。本文还研究了 Ar~ 离子轰击对 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导陶瓷的影响,离子轰击后,呈单一的 Ba 3d 谱线,Cu 2p 谱线则还原为较低的价态,其效果与真空退火处理十分相似。     

高Tc陶瓷中非超导相的EPMA研究

用 EPMA 的背散射电子像和相的元素分析发现,在 Ag-EuBa_2Cu_(3-x)O_7高 T_c 陶瓷中存在富 Ag 贫Cu 和无 Eu 二种非超导相,在 Ag-YBa_2Cu_(3-x)O_7中存在富 Ag 贫 Cu,富 Y 贫 Cu 和无 Y 富 Cu 三种非超导相,减少非超导相和气孔的数量是提高超导氧化物陶瓷临界电流密度的重要途径。对高 T_(?)陶瓷显微结构的观察度现,T_c 对显微结构因素不敏感,T_c 相同的超导陶瓷显微结构可有明显差异;断裂方式与烧结温度有关。     

溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7-x超导薄膜的研究

传统的TFA-MOD法制备YBa2Cu3O7-x薄膜,采用Y、Ba、Cu 3种金属的三氟醋酸盐(TFA)为先驱体,在热分解时,会产生大量的HF气体,即使通过将近20h的缓慢升温过程来对薄膜进行热分解,也难以获得较为光洁的表面,从而无法实现厚膜的制备.本文提出了一种新的含氟溶胶-凝胶工艺,通过减少溶胶中F的含量,并利用二乙醇胺做修饰剂,缩短了热分解时间,提高了薄膜的表面光洁度.利用该方法在(010)LaAlO3衬底上制备了具有良好c轴取向,临界转变温度为89K的YBCO超导薄膜.     

Y-Ba-Cu-O超导涂层的研制

用等离子喷涂工艺制备了 Y-Ba-Cu-O 高临界温度超导涂层,涂层的初始转变温度为101K、零电阻温度为86K。电阻率与磁化率的测量结果表明这种超导涂层具有与烧结超导块体相类似的性能,X 光衍射谱显示出涂层主要由 YBa_2Cu_3O_(?)单相化合物组成。     

The Mssbauer Effect of Y-Ba-Cu-Fe-O Superconductive Oxide

We have studied the Mossbauer effect ofYBa_2Cu_(2.88)Fe_(0.12)O_(7-x) superconductive oxide from78 to 273K. Two minima of recoilless fractionand Debye temperature were found near 110K and220K. It means that lattice softening happenednear these two temperatures. We also observedminima of isomer shift near 110K and quadrupolesplitting increase when temperature is lowerthan 110K. We suggest that lattice softeningwould lead to the displacement of oxygen atoms.This may be relative to superconductivetransition.     

单相多晶YBa_2Cu_3O_(7_δ)超导体的力学性质

本文研究了YBa_2Cu_3Q_(7-σ)高温超导沐的力学性质,给出了该超导材料在室温和—196℃下的强度极限和弹性模量,指出了样品成型压力对力学性能的影响,这些结果对超导材料的机理研究和加工、应用都是不可缺少的。