化學摻雜對YBa2Cu3O7-5薄膜超導性能的影響.pdf

1、高溫超導成為凝聚物理和材料科學重大研究課題后，在全世界掀起了研究熱潮。很快，這一研究熱潮擴大到了高溫超導薄膜，成為功能材料研究領域中的一個熱門課題。在科學家和工程師的共同努力下，高溫超導薄膜正迅速發(fā)展成為一種技術和產業(yè)。高溫超導薄膜的應用不僅需要較高的臨界轉變溫度而且需要較大的臨界電流密度。本課題的研究目的是采用化學摻雜的方法來提高YBCO超導薄膜的臨界電流密度。
　　本文先通過低氟溶膠-凝膠法配制化學計量比為Y:Ba:Cu=1:

2、2:3的YBCO溶膠，用提拉法在LaAlO3單晶片上制備薄膜，將其在四種不同濕度的氣氛下進行熱處理，確定生成YBCO相的最佳熱處理氣氛。然后分別配制了不同百分比的Y過量與Zn2+摻雜的YBCO溶膠，用其制備YBCO薄膜并在已確定的最佳氣氛濕度條件下進行熱處理，實驗結果表明:通過低氟溶膠-凝膠法在LaAlO3單晶片上制備的Y過量的YBCO超導薄膜當Y過量百分比低于30％時，臨界轉變溫度Tc變化不是很大，基本保持在91-93K之間;臨界電流

3、密度Jc隨著摻雜量的增加呈現出先增大后減小的趨勢，Y過量巧%的樣品獲得最大值0.96MA/cm2，約是未摻雜的YBCO薄膜的1.7倍。采用低氟溶膠-凝膠法在LaAlO3單晶片上制備的不同zn2+摻雜量的YBCO超導薄膜，隨著Zn2+摻雜量的增加，YBCO超導薄膜的臨界轉變溫度Tc值明顯下降，與摻雜量成反比例關系，轉變寬度ΔT逐漸增大;當摻雜量大于等于2%時，樣品在液氮溫區(qū)不能完全轉變?yōu)槌瑢B(tài);樣品的臨界電流密度Jc隨著摻雜量的增加呈現出