鲁玉明
,
闫祥发
,
范峰
,
梁玉
,
白传易
,
刘志勇
,
郭艳群
,
朱红艳
,
范晓鹏
,
蔡传兵
低温物理学报
采用卷对卷装置通过直流反应磁控溅射法在离子束辅助沉积(IBAD)的MgO上生长获得了纯c轴织构的LaMnO3 (LMO)帽子层,详细研究了不同基底温度、氧分压、溅射功率及不同MgO基底对LMO帽子层微结构及其性能的影响,研究表明,LMO具有一定的生长优化工艺,而IBAD-MgO基底性能对LMO的外延生长的影响尤为显著.在最优条件下,最终获得了纯c轴织构、面内外半高宽都较小且表面比较致密平整的LMO帽子层,以此LMO薄膜作为缓冲层,通过化学法外延生长的YBCO超导薄膜,其77 K自场下Jc达到1.69 MA/cm2.
关键词:
LaMnO3
,
帽子层
,
直流磁控溅射
,
涂层导体
宁纪林
,
赵苏串
,
范峰
,
鲁玉明
,
金晓燕
,
邱文彬
,
郭艳群
,
刘志勇
,
白传易
低温物理学报
采用直流反应磁控溅射技术在IBAD-MgO基底上外延生长MgQ良好的MgO薄膜(面内织构度FWHM＜7°,表面均方根粗糙度RMS＜2nm)能够在较宽的温度区间400℃到500℃间获得.对于温度影响的MgO薄膜生长,我们采用了基于密度泛函的第一性原理进行模拟,得到与实验结果相符合的结论:过高的温度在损害薄膜织构的同时,会造成表面粗糙度的增加.而与之相反的:薄膜厚度由40nm增加到600nm时,薄膜织构虽然优化但会损害薄膜表面.薄膜的岛状生长与Ehrlich-Schwoebel (ES)势垒,是造成表面恶化的主要原因.
关键词:
缓冲层
,
涂层导体
,
MgO
史小亮
,
郭艳群
,
范峰
,
刘志勇
,
白传易
,
鲁玉明
,
陶伯万
,
蔡传兵
低温物理学报
涂层导体中,作为多层织构模板中的最上层,帽子层的表面形貌、晶粒尺寸、表面粗糙度、平整度、致密度等表面特征将直接影响其上YBa2 Cu3O7-δ超导层的形核、织构形成和外延生长,表面特征的优化成为近期涂层导体缓冲层研究的重点.采用磁控溅射方法在LaMnO3/Epi-MgO/IBAD-MgO/Y2O3/Al2O3/Hastelloy C276上动态外延生长CeO2薄膜作为涂层导体帽子层,主要研究了沉积温度对CeO2薄膜表面特征的影响.利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜以及拉曼光谱仪等对CeO2薄膜的织构、微结构及表面形貌、表面粗糙度、平整度等表面特性进行细致表征.研究结果表明:CeO2薄膜的表面特征对沉积温度依赖性强;在沉积温度800℃左右获得了最好的织构和表面,CeO2薄膜具有最好的(00l)取向,面内半高宽为7.1°,晶粒尺寸接近YBa2 Cu3O7-δ最高形核密度对应的CeO2最佳尺寸,薄膜表面连续平整均匀,光滑致密无裂纹,其均方根粗糙度约1.4 nm;而且,在此CeO2缓冲层上用三氟乙酸—金属有机沉积方法(TFA-MOD)外延生长的YBa2Cu3O7-δ超导层具有良好的织构及致密平整的表面.
关键词:
磁控溅射
,
沉积温度
,
CeO2
,
表面特征
张倩倩
,
赵苏串
,
刘志勇
,
舒刚强
,
郭艳群
,
范峰
,
蔡传兵
低温物理学报
气流量和水分压是影响添加DEA的三氟乙酸-金属有机沉积(TFA-MOD)法制备YBa2Cu3O7-δ(YBCO)膜织构及超导性能的两个重要参数.本文详细的研究了这两个参数对YBCO膜织构及超导性能的影响.在保证其他参数条件不变的情况下,气流量和水分压的变化范围分别为0.5～2.0 L/min和2.3～7.3％.气流量在0.5 L/min到2.0 L/min变化范围内均可获得优良的工艺过程;同时水分压在3.7～5.3％的变化范围内(对应适当的生长速率)时可观察到织构良好,表面致密,超导性能优良的YBCO膜.较低或较高的水分压会导致a轴取向的显著增多.最终,本文将气流量和水分压两个工艺参数对YBCO膜的交叉影响绘制成相图.结果表明,过高或过低的生长速率会导致更多的a轴取向成核.
关键词:
TFA-MOD
,
DEA
,
气流量
,
水分压
曾琳
,
郝文嘉
,
白传易
,
鲁玉明
,
刘志勇
,
郭艳群
,
蔡传兵
低温物理学报
本文通过脉冲激光沉积法制备了不同厚度（80nm、320nm、1000nm和2000nm）的YBa2Cu3O7-δ（YBCO）超导薄膜，对它们的剩余应力和临界电流特性进行了对比研究．通过系列的激光显微Raman光谱和磁化曲线测量分别获得了薄膜剩余应力和磁化临界电流密度（Jc）对薄膜厚度的依赖关系．结果显示超导薄膜内剩余应力越小，Jc越高．对于中等厚度的薄膜样品（320nm和1000nm），其膜内剩余应力较小，同时由其特征的磁通匹配场大小推知在该厚度范围内的样品具有较高的线性缺陷密度，从而显示出较高的Jc值．
关键词:
YBCO薄膜
,
厚度效应
,
临界电流密度
郭艳群
,
聂祚仁
,
席晓丽
,
杨建参
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.02.016
钨热电子发射材料主要用作微波管、阴极射线管、等离子体装置和电子束设备的阴极, 是电子产生的源泉, 它的研究与应用已有多年历史.本文详细阐述了钨热电子发射材料的种类、性能特点、发射机制及其应用, 总结了它们的发展历史和研究进展, 提出了目前钨热电子发射材料的几个研究方向.稀土氧化物-钨热电子发射材料具有优越的发射性能, 并可解决W-ThO2阴极材料的放射性污染, 对综合性能更优的复合稀土氧化物-钨热电子发射材料需要进一步深入研究.随着纳米技术的发展, 纳米复合氧化物-钨热电子发射材料是目前钨热电子发射材料研究的热点.在发射过程中, 如何保证发射电流的稳定性、均匀性是热发射研究的又一个研究方向.
关键词:
热电子发射材料
,
稀土氧化物
,
电流密度
,
钨
席晓丽
,
聂祚仁
,
杨建参
,
郭艳群
,
左铁镛
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.02.001
分析了电子发射材料制备中通用的掺杂工艺, 研究了新的掺杂工艺, 并对几种不同掺杂工艺:固-固、液-固、液-液进行了对比研究.在自行设计的发射测量设备上, 研究了液-液掺杂材料的电子发射性能, 着重阐述了掺杂方式对材料发射性能和结构的影响;并通过XRD, SME等检测方法, 研究了掺杂方式对稀土在电子发射材料中分布均匀性的影响, 揭示了液-液掺杂在混合机制上的特殊性, 证明了液-液掺杂的高效性、均匀性及优越性.
关键词:
电子发射
,
稀土
,
均匀性
席晓丽
,
聂祚仁
,
郭艳群
,
杨建参
,
左铁镛
中国稀土学报
以纳米Ce-W粉末为原料制备了纳米Ce-W发射材料, 利用扫描电镜和原位俄歇电子能谱等现代分析技术研究了材料的形貌、铈的分布和高温扩散、以及材料的表面性能, 并采用自行研制的微机控制全自动电子发射测量装置测量了材料热发射性能. 研究表明, 纳米Ce-W材料晶粒细小, 稀土元素铈的分布更弥散均匀, 铈向表面扩散的能力增强. 高温下材料表层形成了含有超额铈的活性层, 纳米Ce-W材料的活性层厚度增大, 超额铈的含量增多, Ce/O的活性层更厚, 因此热发射性能更优异.
关键词:
纳米
,
热电子发射
,
均匀分布
,
表面特性
,
稀土
李敏娟
,
刘志勇
,
白传易
,
鲁玉明
,
郭艳群
,
蔡传兵
低温物理学报
为了探讨低氟前驱液对应的低温热解过程的升温速率对超导膜YBa2 Cu3 O7-δ(YBCO)表面形貌和超导性能的影响,我们在不同的低温热解速率下(1,3,5,10,15,20℃/min)制备了一系列的超导膜.低氟前驱液中的氟含量比全氟前驱液中减少了大约50％.X光衍射(XRD)分析表明:采用低氟前驱液,在很大的升温速率窗口,都能容易地获得良好外延生长的YBCO超导薄膜.但是,过快的热解速率(如15、20℃/min),会导致超导膜表面的恶化,出现皱褶或裂纹.升温速率在1℃/min和10℃/min之间,自场下的临界电流密度(Jc)能保持比较高的值.在当前实验条件下,考虑YBCO超导膜的综合性能,5℃/min是最合适的低温热解速率.采用低氟前驱液,在5℃/min,600nm的YBCO膜的低温热解时间可以缩短到50分钟,其样品织构良好、表面平整;在LaAlO3单晶上制备的200nm的YBCO膜可以获得Jc为3.0 MA/cm2左右(77 K,自场).
关键词:
YBCO
,
低氟前驱液
,
快速热解
,
热解速率
芮润生
,
刘志勇
,
白传易
,
郭艳群
,
金晓艳
,
蔡传兵
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140088
三氟乙酸-金属有机沉积法(TFA-MOD)是YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层导体制备最有前景的技术路线之一.采用添加高沸点有机溶剂二乙醇胺(DEA)对TFA-MOD法进行调制改进,抑制了缺陷形成,并通过增加前驱液金属阳离子浓度提高了单次涂敷薄膜的厚度.研究表明:低温热解膜厚度和前驱液粘度与前驱液中阳离子浓度的依赖关系均呈现幂指数关系;选择合适的前驱液浓度和涂覆参数,单次涂敷获得了较厚的薄膜,厚度达到1.3 μm以上,且表面平整无开裂,微观结构总体均匀,但厚膜表面出现弥散的异质相颗粒.超导临界电流密度的测量结果显示:随着超导薄膜厚度的增加,临界电流密度呈下降趋势,而超导临界电流得到显著的提高,如前驱液浓度为2.5 mol/L样品的临界电流Ic是前驱液浓度为1.0 mol/L样品的4.7倍.
关键词:
TFA-MOD
,
YBCO厚膜
,
快速制备
,
二乙醇胺
,
前驱液浓度
