MOD法制備高質(zhì)量La2Zr2O7緩沖層的研究.pdf

1、第二代Y系高溫超導(dǎo)帶材(YBa2Cu3O7-δ，YBCO)具有優(yōu)異的電學(xué)性能，它在諸多領(lǐng)域（特別是強(qiáng)電領(lǐng)域）有著廣泛的應(yīng)用前景。在柔性基帶上制備YBCO超導(dǎo)帶材時(shí)，需要加入緩沖層來阻擋金屬原子和氧原子的互擴(kuò)散，同時(shí)它又要作為模板層傳遞基帶的雙軸織構(gòu)。緩沖層的織構(gòu)直接影響著超導(dǎo)層的性能，因此，其制備是超導(dǎo)帶材的一個(gè)關(guān)鍵工序。
　　比較眾多的緩沖層材料，La2Zr2O7(LZO)具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)備受人們重視，比如：它與YBCO薄膜的晶

2、格失配小；能夠有效的阻擋Ni原子和O原子擴(kuò)散；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；制備窗口寬，方法簡(jiǎn)單，成本低。因此，本論文在雙軸織構(gòu) Ni-5at.％W基帶上系統(tǒng)研究了金屬有機(jī)沉積法(MOD)制備高質(zhì)量LZO緩沖層薄膜。
　　首先，采用MOD法在Ni-W基帶上沉積LZO薄膜，研究生長(zhǎng)工藝的影響。在1100℃退火60min時(shí)，LZO薄膜具有較強(qiáng)的純a-軸取向，然而其面外、面內(nèi)織構(gòu)不理想，分別為7°和6.2°，難以達(dá)到在其上制備高性能YBCO薄膜的目的，因此

3、需要進(jìn)一步的優(yōu)化。
　　通過引入 PVD-Y2O3種子層改善 MOD-LZO薄膜的晶體織構(gòu)，研究了不同織構(gòu)的種子層對(duì)三層MOD-LZO的影響。其典型三層LZO薄膜Δω為3.34°，Δφ為4.59°，RMS為6.96nm，相比 LZO/Ni-W薄膜，種子層的插入很大程度的改善了LZO晶體織構(gòu)?？紤]到雙面結(jié)構(gòu)能成倍提高YBCO電流承載能力的優(yōu)越性，本論文也進(jìn)行了MOD法制備雙面LZO薄膜的有益嘗試。
　　為實(shí)現(xiàn)全MOD法制備高性

4、價(jià)比、高質(zhì)量的LZO薄膜，研究使用MOD-種子層改善LZO薄膜的晶體織構(gòu)。研究了不同MOD-種子層的生長(zhǎng)參數(shù)（溶液濃度、退火溫度、退火時(shí)間、不同層數(shù)等）對(duì)LZO微結(jié)構(gòu)的影響。其中，在800℃退火30min的MOD-CeO2種子層對(duì)LZO薄膜的織構(gòu)改善最為優(yōu)異，三層薄膜的Δω和Δφ分別為5.09°和4.83°。最后，采用濺射法在三層 LZO/Ni-W、LZO/MOD-Y2O3/Ni-W和LZO/MOD-CeO2/Ni-W緩沖層上沉積YBC