陈家俊
,
陶伯万
,
邓新武
,
刘兴钊
,
李德红
,
张鹰
,
何世明
,
李言荣
,
羊恺
,
张其劭
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.z1.004
本文采用倒筒直流溅射方法(ICS)结合基片变速双轴旋转方式原位生长Φ3英寸双面YBCO高温超导外延薄膜.膜厚分布最大偏差小于10%,薄膜样品的中心与边缘部分的Tc0均达到90K,ΔTc≤0.3K,FWHM(005)≈0.2°,Rs(10GHz,77K)≈0.8mΩ,Jc值分布在2.2～3.1MA*cm-2之间,表明样品均匀性良好.
关键词:
高温超导薄膜
,
YBCO
,
均匀性
熊杰
,
陶伯万
,
谢廷明
,
陈家俊
,
刘兴钊
,
张鹰
,
李金隆
,
李言荣
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.03.009
实验采用射频溅射法在(1 102)蓝宝石基片上制备(00l)取向CeO2外延薄膜.低温、低溅射功率都会导致CeO2薄膜呈(111)取向生长.当基片温度在700℃～750℃,溅射功率在100～150W范围内能够制备得到高质量(00l)取向CeO2缓冲层.所制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.用这些缓冲层作为生长面制备得到的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全(00l)取向,且面内取向性良好,并具有优越的电学性能:其临界转变温度(Tc)为89.5K,临界电流密度Jc(77K,0T)约1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)大约为0.50mΩ,能较好的满足微波器件应用中的需要.
关键词:
YBCO超导薄膜
,
CeO2缓冲层
,
外延生长
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
崔旭梅
,
陶伯万
,
李言荣
,
刘兴钊
,
陈家俊
,
邓新武
,
张鹰
稀有金属材料与工程
第2代高温YBCO涂层导体具有重要的应用前景,目前在世界范围内正展开制备YBCO涂层导体的研究.本文介绍了国际上用三氟乙酸盐-金属有机沉积(TFA-MOD)的方法制备YBCO涂层导体的工艺过程和主要进展情况,讨论了前驱溶液的合成和涂后热处理方法,以及YBCO超导层的形成机理.
关键词:
TFA-MOD
,
YBCO
,
涂层导体
,
临界电流密度
熊杰
,
陶伯万
,
谢廷明
,
陈家俊
,
刘兴钊
,
张鹰
,
李言荣
功能材料
采用自制的大面积四靶溅射设备,并结合基片的调速双轴旋转,成功研制出3英寸双面CeO2薄膜及YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜.通过对所制备薄膜的微观结构、表面形貌以及电性能的分析测试,得到的CeO2薄膜与YBCO薄膜具有良好的c轴外延取向,CeO2薄膜的(002)峰与YBCO薄膜的(005)峰FWHM均小于1°.薄膜厚度均匀性良好,厚度起伏在±5%以内.YBCO薄膜Tc分布在88.5～90K,△TC＜1K,Jc＞1×106A/cm2,Rs(10GHz,77K)两面分别为0.53mΩ和0.56mΩ,能较好地满足微波器件研制中的需要.
关键词:
YBCO薄膜
,
CeO2缓冲层
,
调速双轴旋转
,
微波器件
陶伯万
,
吴键
,
陈寅
,
熊杰
,
李言荣
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.067
本文采用溅射沉积方法在双轴织构的Ni-W5%基带上制备了CeO2和Y2O3薄膜.研究表明CeO2薄膜在Ni基带上的外延方式受生长速率、生长温度的控制.在快速沉积情况下,CeO2薄膜为(111)取向,在沉积速率较低时,以(00l)取向为主.CeO2薄膜沉积过程中,可以有效避免Ni的氧化.在Y2O3的沉积过程中,Ni基带的氧化不可避免,但其氧化物也有良好的取向.
关键词:
氧化物
,
过渡层
,
外延
,
反应溅射
赵晓辉
,
陶伯万
,
熊杰
,
刘兴钊
,
李言荣
中国材料进展
介绍了采用反应溅射法制备双面Y<,2>O<,3>双面种子层长带材,通过引入水汽使Y原子在RABiTS基带上氧化成膜,同时有效的避免了基带的氧化.通过对工艺参数的优化,成功制备了高质量的Y<,2>O<,3>种子层,其面内面外半高宽仅为3.8°和1.4°,大大改善了金属基带的双轴织构特性,同时薄膜表面粗糙度仅为2.8nm.在制备的高质量种子层上采用溅射方法外延生长YSZ阻挡层和CeO<,2>模板层,薄膜表面光滑,并具有良好的均匀性和双面一致性.用双倒简靶溅射法制备YBCO超导层,采用旋转结合轴向自动进退,改善了薄膜受热不均的现象,获得了高质量的双面高温超导带材.其中短样双面临界电流Ⅰ<,c>之和超过了400 A/cm-w,同时成功制备了长度超过1米,Ⅰ<,c>>210 A/cm-W的双面高温超导带材.
关键词:
高温超导
,
涂层导体
,
YBCO
,
薄膜生长
李金隆
,
张鹰
,
邓新武
,
刘兴钊
,
陶伯万
,
李言荣
功能材料
利用反射式高能电子衍射(RHEED)在超高真空中对SrTiO3(100)、LaAlO3(100)、Si(100)单晶基片进行分析,讨论了衍射花样与晶体表面结构的对应关系,计算出表面的晶体学参数,同时采用激光分子束外延技术同质外延生长SrTiO3薄膜,根据RHEED衍射图样及强度振荡曲线实时监控薄膜的生长.
关键词:
薄膜生长
,
实时监测
,
RHEED
高昶
,
赵晓辉
,
夏钰东
,
张飞
,
陶伯万
低温物理学报
金属有机物沉积法(MOD)制备YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体是最具有商业前景的方法之一.本文使用环烷酸铜代替三氟乙酸铜,降低了前驱液中大约50%的氟含量.然后在带有缓冲层(Y2O3/YSZ/CeO2)的Ni-5at.%W基带上采用MOD法制备了YBCO薄膜并系统研究了高温热处理过程中气体流速和氧分压对YBCO薄膜的结构、表面形貌以及性能的影响.X射线衍射(XRD)分析表明在不同的气体流速下,薄膜均呈现明显的YBCO(001)取向.扫描电镜(SEM)分析显示气体流速较低时制备的薄膜表面较为平整,孔洞较少且无裂纹,而气体流速较高时制备的薄膜表面粗糙,孔洞较多.在不同的氧分压下,虽然所有薄膜均为纯c轴取向,但其面内外取向程度有所差异.最优工艺参数下制备的YBCO薄膜在77K、自场下的临界电流密度(Jc)和临界电流(Ic)分别为0.2MA/cm2和40A/cm-width.
关键词:
MOD
,
YBCO薄膜
,
气体流速
,
氧分压
刘兴钊
,
李言荣
,
陶伯万
,
罗安
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.04.013
Y1Ba2Cu3O7-δ (YBCO)高温超导薄膜溅射生长所遇到的主要问题是负氧离子的反溅射效应 . 采用 afterglow plasma溅射生长 YBCO薄膜,有效地抑制了负氧离子的反溅射效应,从而生长出了超导性质优异的YBCO单晶薄膜,薄膜的临界电流密度JC(77K,0T)=7.6×106A/cm2,薄膜的微波表面电阻Rs(77K,10GHz)=206 μΩ,薄膜(005)峰摇摆曲线半高宽(FWHM)为0.120.
关键词:
溅射
,
薄膜
,
YBCO
,
高温超导
