直流磁控濺射制備第二代高溫超導(dǎo)帶材CYC氧化物過(guò)渡層.pdf

1、第二代釔系高溫超導(dǎo)帶材具有交流損耗低、性價(jià)比高以及在磁場(chǎng)下載流能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是高溫超導(dǎo)帶材的發(fā)展方向。但直接在柔性金屬基帶上制備超導(dǎo)薄膜存在晶格失配和互擴(kuò)散問(wèn)題，必須制備過(guò)渡層薄膜。
　　本論文采用原位后退火處理織構(gòu)化（IPAT）技術(shù)和反應(yīng)濺射法，在雙軸織構(gòu)的鎳鎢合金（Ni-5at.％W）基帶上制備CeO2/YSZ/CeO2（CYC）過(guò)渡層薄膜。為確保過(guò)渡層起到為超導(dǎo)層提供生長(zhǎng)模板和阻擋擴(kuò)散的作用，本論文開(kāi)展了以下研究工作：

2、>　　1.采用原位后退火處理織構(gòu)化技術(shù)制備CeO2種子層薄膜，研究了退火溫度、退火時(shí)間和水分壓等工藝參數(shù)對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響。在優(yōu)化工藝參數(shù)條件下制備的CeO2薄膜c軸單一取向，面內(nèi)外半高寬分別為6.1°和8.4°，晶粒直徑小于90nm，表面均方根粗糙度可到4nm以下。
　　2.采用反應(yīng)濺射法制備CeO2種子層薄膜和YSZ阻擋層薄膜，分析了反應(yīng)濺射的特性，研究了工藝參數(shù)（沉積溫度、水分壓、濺射功率等）對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和表面形貌的影

3、響，并對(duì)該方法的可重復(fù)性進(jìn)行了驗(yàn)證。在優(yōu)化工藝參數(shù)條件下制備的CeO2/YSZ過(guò)渡層薄膜均能達(dá)到c軸單一取向，面內(nèi)外半高寬在5.5°和4.0°以下，晶粒直徑在100nm左右，表面均方根粗糙度都不超過(guò)10nm；
　　3.研究CYC過(guò)渡層薄膜中種子層薄膜的結(jié)構(gòu)對(duì)阻擋層薄膜生長(zhǎng)的作用，同時(shí)分析阻擋層薄膜生長(zhǎng)對(duì)種子層薄膜結(jié)構(gòu)的影響。采用二次離子質(zhì)譜儀分析了CeO2/YSZ/CeO2/NiW多層薄膜的成份分布，結(jié)果表明過(guò)渡層薄膜具有良好的阻