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CeO_2缓冲层热处理对Tl-2212薄膜超导特性的影响

谢清连 , 游峰 , 黄国华 , 李建映 , 左涛 , 何明 , 季鲁 , 张玉婷 , 赵新杰 , 方兰 , 阎少林

本文采用原子力显微镜(AFM)和XRD研究了生长在蓝宝石(11-02)基片上的CeO_2缓冲层在不同的退火温度和退火时间下表面形貌和相结构的变化,以及对Tl-2212薄膜超导特性的影响.AFM和XRD研究表明,CeO_2薄膜在流动氧环境中退火,表面形貌发生显著的变化;CeO_2薄膜在最佳条件下退火后,可获得原子级光滑表面,结晶质量明显提高.实验结果表明,缓冲层的结晶质量和表面粗糙度与Tl-2212薄膜的超导特性密切相关.在经过最佳条件退火后的CeO_2缓冲层上制备了厚度为500 nm无裂纹的Tl-2212超导薄膜,其临界转变温度(T_c)达到107 K,液氮温度下临界电流密度(J_c)为3.9 MA/cm~2(77 K,0 T),微波表面电阻(R_s)约为281 μΩ(77 K,10 GHz).

关键词: Tl-2212超导薄膜 , 缓冲层 , AFM

不同厚度Tl-2212薄膜的表面形貌及超导特性研究

谢清连 , 季鲁 , 潘吟松 , 张玉婷 , 黄国华 , 赵新杰 , 方兰 , 阎少林

稀有金属材料与工程

采用直流磁控溅射法和后退火技术在蓝宝石基片上制备了Tl-2212超导薄膜,考察了Tl-2212薄膜的厚度对其形貌和超导特性的影响.实验结果表明,随着超导薄膜厚度增加,其表面形貌由致密平整的结构演化为片状晶体结构,临界转变温度rc和临界电流密度Jc先增大后减小,微波表面电阻Rs先减小后增大.在退火的CeO2缓冲层上所制备的无裂纹薄膜的最大厚度达到600 nm,并仍然具有良好的超导性能.

关键词: Tl-2212超导薄膜 , 蓝宝石 , 表面形貌 , 超导特性

热分解工艺对溶胶-凝胶法制备Tl-2212超导薄膜特性的影响

谢清连 , 黄国华 , 张振 , 岳宏卫 , 谢秀平 , 黄自谦 , 王向红 , 张晶 , 李建映

人工晶体学报

研究了在铝酸镧(LAO)基片上TBCCO凝胶膜的热分解条件对Tl2Ba2 CaCu2O8(Tl-2212)薄膜的结晶质量、表面形貌、组分比例的影响.SEM和XRD研究表明,凝胶膜经过适当条件热分解后,可以制作出具有致密的晶体结构、高度c轴取向的外延Tl-2212超导薄膜,其薄膜具有较好的电学性能.其临界温度Tc可达106 K,临界电流密度Jc可达0.83 MA/cm2 (77 K,0T).

关键词: Tl-2212超导薄膜 , 溶胶-凝胶法 , 热分解工艺

采用溶胶-凝胶方法制备Tl-2212超导薄膜

谢清连 , 黄国华 , 黄自谦 , 王向红 , 张晶 , 方凤才

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.029

研究了采用溶胶壤胶法在(001)取向的铝酸镧(LAO)单晶衬底上制备Tl2 Ba2 CaCu2O8 (Tl-2212)高温超导薄膜.该方法是以乙酸铊、乙酸钡、乙酸钙、乙酸铜为起始原料,其中,Tl,Cu的含量要略高于Tl-2212超导相中的比例,并以乳酸、α-甲基丙烯酸、二乙烯三胺、三乙烯四胺、甲酰胺、甲醇为络合剂及溶剂,制得粘度合适的溶胶.以旋转涂层方法制备凝胶膜,凝胶膜经过干燥、热分解及后退火等工艺处理后,可得到超导样品.X射线衍射(XRD)的θ-2θ和Φ扫描测试表明,该样品为纯c轴取向的Tl-2212高温超导薄膜,且ab面内织构;电子能谱分析(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)测试表明,该薄膜的组分比为Tl∶ Ba∶ Ca∶Cu =2∶2∶1∶2,且具有平整致密的表面形貌;临界温度(瓦)测试表明,薄膜具有良好的超导特性,其瓦可达104.5 K.

关键词: Tl-2212超导薄膜 , 溶胶-凝胶法 , 高温超导薄膜