高质量2英寸双面YBCO/MgO薄膜的批量化制备

开展了2英寸(5.08cm)MgO单晶基片上YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜的制备及工艺稳定性研究。通过对基片表面状态的研究,提出了高温退火处理基片的方法,改善了基片的表平整度,大幅度提高了薄膜的取向性以及结晶质量,制备得到的YBCO薄膜具有优越的超导电性,薄膜临界电流密度J(c77K,0T)≈2.5MA/cm2,微波表面电阻R(s10GHz,77K)≈0.16mΩ,能够满足超导滤波器的设计要求。另外,还就工艺的稳定性和可重复性进行了研究,表明电子科技大学已具有小批量化提供大面积双面YBCO样品的能力。     

连续生长的双面CeO_2种子层均匀性研究

采用直流反应磁控溅射方法在轧制辅助双轴织构Ni-5at%W基带上,成功连续制备出可用作第二代高温超导带材过渡层的高质量双面CeO2种子层薄膜。X射线衍射表明薄膜均为(00l)方向生长,并存在很强的内面外织构;原子力显微镜表征缓冲层表面连续平整,颗粒致密无裂纹,通过对长样品两面和不同位置研究,表明所制备得到的双面薄膜具有很好的两面一致性和单面均匀性。采用相同的工艺条件生长YSZ中间层以及CeO2模版层得到CeO2/YSZ/CeO23层缓冲层结构。并在其短样上采用直流溅射生长YBCO薄膜进一步验证过渡层薄膜的质量,YBCO薄膜具有较高的结晶质量;其单面临界电流密度Jc达到1.3MA/cm2,双面带材临界电流Ic为113A/cm。在总厚度增加不大的情况下,双面带材的提出,能够使电流承载水平成倍增加,其工程电流密度大幅度增加,并有利于器件小型化。