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高性能Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜的研究

吴紫平 , 索红莉 , 刘敏 , 叶帅 , 汤潇

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01273

通过在YBCO前驱溶液中加入醋酸钆(Gd(CH₃COO)₃), 使元素Gd部分取代Y, 成功地制备了Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜, 该薄膜成分单一且具有很好的c轴取向. 通过对Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜和YBCO、GdBCO薄膜的超导性能比较发现, 虽然Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜的临界转变温度(T_c)(约为90.5 K)较YBCO和GdBCO薄膜有所下降, 但是在65K、自场下, Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜具有最高的临界电流密度(J_c)值, 为4.87MA/cm². 且随着外加磁场的增加, Jc值提高的较多. 在3T的磁场下, Y_0.5Gd_0.5BCO薄膜的J_c值分别是纯GdBCO和YBCO薄膜的1.8倍和5.1倍. 此外, 替代还有效提高了薄膜的磁通钉扎力. 

关键词: YBCO薄膜 , elemental substitutions , fluorine-reduced MOD , field-property

MOD方法制备Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜及其性能研究

吴紫平 , 索红莉 , 刘敏 , 叶帅 , 徐燕

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00477

采用低氟金属有机物沉积工艺, 通过将浓度相同的YBCO、YbBCO前驱溶液按1: 1的体积比混合, 使元素Yb部分取代Y, 成功制备了Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜. 该薄膜成份单一, 具有很好的双轴织构; 薄膜表面平整致密, 没有裂纹和孔洞, 元素分布均匀. 虽然Yb部分取代Y降低了薄膜的临界转变温度(T_c), 但有效提高了薄膜在高场下的场性能, 如在77K, 3T磁场下, Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜的J_c值提高了1.26倍. 为了进一步改善薄膜在低场下的性能, 通过在Y_0.5Yb_0.5BCO前驱溶液中再加入6 mol%的TaCl₅, 成功地制备了Ta⁵⁺掺杂的Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜, 提高了薄膜在整个磁场范围内的载流能力.  

关键词: Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜 , elemental substitution , nanoparticle doping , fluorine-reduced MOD , Field-property

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