一、Sol-Gel法制备YBCO高温超导粉及表征（论文文献综述）
吴漫[1]（2021）在《YBCO/Bi-2212超导异质结制备及性能研究》文中研究表明具有约瑟夫森效应的高温超导异质结在量子干涉器、太赫兹源及检测器等领域具有广泛的应用前景。目前高温超导异质结的制备存在中间过渡层厚度难以达到要求、重复性低、制备过程中结合的刻蚀法对薄膜性能有损伤等问题。因此,研究一种对超导约瑟夫森结性能无损且使中间层厚度达到要求的方法是十分有必要的。本文采用感光sol-gel法制备YBa2Cu3O7-δ/Bi2Sr2Ca1Cu2O8-δ（YBCO/Bi-2212）超导异质结,以 YBCO 与 Bi-2212 两者晶格之间产生的应变层代替中间层以实现约瑟夫森效应,具体开展了以下工作:（1）以BzAcH（苯甲酰丙酮）作为螯合剂研究了 Bi-2212溶胶的感光性能,与丙烯酸作为螯合剂相比,溶胶的感光性能提高了 23%,使微细图形的质量提高,对Bi-2212微细图形进行热处理,获得了超导转变温度Tc为85 K的Bi-2212微细图形。（2）在不同热处理温度下制备了 YBCO/Bi-2212超导异质结,对其性能进行研究,当上下层热处理温度分别为830℃、800℃时,YBCO/Bi-2212超导异质结性能良好,通过对YBCO/Bi-2212超导异质结的不同位置进行测试,可得到晶界结、台阶结、YBCO/应变层/YBCO结,三种不同类型的约瑟夫森结。（3）制备了不同结面积的YBCO/Bi-2212超导异质结,结面积影响三种类型约瑟夫森结的I-V特征曲线。对于 结YBCO/Bi-2212超导异质结形成的界面与台阶结,发现结面积为100*100μm2时,I-V特征曲线为具有回滞现象的约瑟夫森特征曲线,当结面积减小至 100*10μm2、10*100 μm2、10*10 μm2时,不具有约瑟夫森效应。对于 YBCO/Bi-2212超导异质结形成的YBCO/应变层/YBCO结,当结面积为100*100μm2时,具有约瑟夫森效应,当结面积为100*10μm2、10*100 时,I-V特性曲线变现为SIS隧道特征,当结面积为10*10 μm2时,I-V特征曲线表现为SNS临近效应特征。
陈雪婷[2]（2021）在《嵌入式LaCoO3/YBa2Cu3O7-x异质结构的制备及其电磁性能的研究》文中指出在铁磁体/超导体异质结中,由于铁磁序和超导序互相竞争的关系产生了许多新奇的物理现象,这些现象在高温超导及存储器件等领域具有巨大的应用潜力,因此备受研究人员关注。该领域目前主要集中于铁磁体/钇钡铜氧（YBa2Cu3O7-x,YBCO）异质结对垂直于YBCO的Cu-O超导层的超导性能影响研究,而研究平行于YBCO的Cu-O层影响的异质结构用传统方法难以制备,因此铁磁体/YBCO异质结构对平行于Cu-O层的超导性能影响研究还鲜有报导。本课题结合感光溶胶凝胶法和双层图形化套刻工艺制备出了LaCoO3铁磁点阵/YBCO薄膜嵌入式异质结构,通过对薄膜的微观形貌、微图形化、电学以及磁学等性能的表征及分析,研究了嵌入式异质结结构的电磁性能影响。本文的主要研究工作如下:（1）利用感光溶胶-凝胶法制备了具有感光特性的钴酸镧（LCO）溶胶,通过优化凝胶膜的微细图形化工艺（包括预处理条件、紫外曝光时间、溶洗工艺等）,成功得到了不同形状的微米级图形。此外,从热处理温度、单晶衬底上对LCO薄膜的微观形貌等特性进行了优化,在850°C热处理的（001）LaAlO3衬底上获得了均匀致密的外延LCO薄膜。（2）对感光YBCO溶胶的微细图形化工艺进行了探索,在800℃的烧结温度下,得到了 c轴取向的具有微细结构的YBCO/LaAlO3外延薄膜。设计了多种微细结构的双层套刻掩模版,结合LCO和YBCO微细图形加工工艺,利用紫外掩模法制备了 LCO点阵大小分别为5 μm、20 μm、50μm和100μm的LCO点阵/YBCO复合薄膜,通过控制LCO点阵高度略高于YBCO层厚度（平均值在98 nm-109 nm之间）,成功的实现了点阵嵌入式的异质结结构。（3）研究发现,LCO点阵嵌入YBCO薄膜对临界温度Tc没有明显影响。无磁场时,小尺寸点阵嵌入YBCO薄膜中均会降低YBCO的Jc和临界电流值Ic。在外加磁场下（0 T-3 T）,与YBCO薄膜相比,LCO点阵/YBCO复合薄膜延缓了Jc与Ic的衰减速度,证明了嵌入式异质结结构能有效地调控超导特性。在0 Oe磁场时,20 μm LCO点阵/YBCO复合薄膜的V-I曲线相较其他样品,临界电流值Ic增加。
杨琳娜[3]（2021）在《GdBa2Cu3O7-x超导薄膜三维图形的制备》文中指出GdBa2Cu3O7-x薄膜具有独特的电磁学输运特性,其在超导电子器件的制备方面具有重要的应用前景。通常在这些应用研究中,需要将其加工成特定的微图形结构并研究基于GdBa2Cu3O7-x薄膜的多层膜制备技术以满足超导微器件的需求。由于传统刻蚀工艺往往会使其超导性能产生一定退化,且难以制备具有多层微图形的复合结构。针对这一问题,本文采用感光溶胶-凝胶法,通过逐层微细加工工艺以及逐层热处理工艺制备了GdBCO/Gd2O3/GdBCO三层膜及其套刻微图形结构。探究了薄膜之间的热处理工艺、相取向以及电学性能,分析了其应用于超导磁通变换器结构的可行性。主要研究工作如下:（1）通过添加感光修饰剂苯甲酰丙酮（BzAcH）的方法以制备具有明显紫外感光性的GdBCO感光溶胶;研究GdBCO热处理工艺中热处理温度、水蒸气时长等因素对GdBCO薄膜相成分的影响,以制备超导性能优异的单层膜;探究GdBCO凝胶膜的最优的微细加工工艺,以制备高质量的GdBCO底层微图形。（2）采用丙酸和二乙烯三胺作为络合剂分别配置了两种不同的Gd2O3感光溶胶,通过紫外、红外光谱测试分别对这两种溶胶的螯合机理及感光性进行了研究。探究发现,采用丙酸配置的Gd2O3溶胶感光性较好,感光速率明显提高。之后采用此种配方,探究了Gd2O3膜的微细加工工艺以及热处理工艺,研究了Gd2O3作为两层超导中间绝缘层的可行性及微图形的制备。（3）采用温度逐层递减的热处理工艺制备了 GdBCO/Gd2O3/GdBCO三层膜结构,并对其生长取向、膜面状况及超导性能进行表征。进一步将三层膜的制备工艺与套刻技术相结合,制备了 GdBCO/Gd2O3/GdBCO三维微细图形。进而探究这种微细加工方法制备超导磁通变换器的可行性。
高建华[4]（2020）在《La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究》文中指出本文研究了溶胶凝胶法（sol-gel）和脉冲激光沉积法（PLD）制备La1.89Ce0.11CuO4（LCCO）超导薄膜的制备工艺及其微细图形的加工工艺,获得了具有共格外延特性的La1.89Cc0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ（LCCO/YBCO）双层超导结构,并研究了其电学特性。其主要研究内容如下:（1）研究了脉冲激光沉积法制备LCCO中热处理温度、气氛和退火温度等参数对LCCO超导薄膜结构和超导电学性能的影响,得到了 700℃热处理温度、30Pa氧气和600℃退火的最优工艺,R-T测试表明其超导转变温度约为24K。（2）在YBCO上制备了 LCCO超导薄膜,R-T测试发现双层超导薄膜中YBCO的超导转变温度约为45K,LCCO在16K附近发生超导转变但电阻没有最终变为零。对LCCO/YBCO双层结构的紫外辐照测试表明,该结构有明显的光生伏特现象,超导转变时界面势垒的变化使得光电压和光光电流出现一个跳变现象,分析认为是由于其界面由PN结特性转变为肖特基特性。（3）以硝酸镧、乙酸铜和硝酸铈作为起始原料,甲醇作为溶剂配置了稳定的LCCO溶液。研究了热处理温度、热处理气氛和湿气等因素对LCCO薄膜生长结构的影响,在650℃热处理温度、先氮氧混合气后纯氮气的工艺下获得了纯T’相的LCCO超导薄膜。（4）以苯甲酰丙酮（BzAcH）,乙酰丙酮（AcAc）或2,2’-联吡啶（BPY）为化学改性剂制备了三种LCCO光敏溶胶。研究了上述化学改性剂和超导溶胶的螯合分解机制。紫外曝光实验表明曝光后螯合物被分解,分解产物在有机溶剂中的溶解度大大降低。利用这种溶胶的自感光特性,制备了 LCCO薄膜微细图形,三种感光剂中BzAcH制备的制备的图形精度最高。BPY的图形精度最低。XRD图谱和R-T曲线表明,上述化学改性剂的添加对LCCO的结构和超导性能没有影响,是一种简单高效的无损微细加工方法。
刘晓琴[5]（2019）在《铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究》文中指出高温超导异质结可用于超导电子元器件的制备,在超导电子学领域具有广阔的应用前景。采用溶胶-凝胶法将 Bi2Sr2CaCu2O8+δ（Bi-2212）和 YBa2Cu3O7-x（YBCO）复合制备成高温超导多层薄膜,在界面结合处可能会产生一些弱连接效应,可用于一些超导微电子器件的制备。然而,高温超导多层膜在制备过程中可能存在一些问题。比如,多次热处理会降低薄膜的超导性能,并且超导多层薄膜要实用化,往往需要将其微细结构化,由于YBCO和Bi-2212超导薄膜本身的特点,现有的刻蚀方法可能会破坏薄膜的形貌、降低薄膜的性能。本论文研究了醋酸盐基溶胶-凝胶法制备Bi-2212薄膜的热处理工艺,探讨了 Bi-2212的成相机理。最终在LaAlO3（LAO）基板上制备出具有c轴生长取向、超导临界转变温度（Tc）为88K、临界电流密度（Jc）为1.1×105A/cm2（50K,0T）的Bi-2212超导薄膜。使用一种新的感光修饰剂丙烯酸制备感光Bi-2212溶胶,探讨了丙烯酸作为化学修饰剂与金属离子形成配合物的可能性和感光性,研究了利用Bi-2212感光溶胶自身的感光性制备Bi-2212薄膜微细图形的工艺,即感光溶胶-凝胶法。通过感光溶胶-凝胶的方法制备出最小分辨率为3μm且具有良好超导性能的Bi-2212薄膜微细图形。采用溶胶-凝胶法制备了具有外延特性的Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜,并且结合感光溶胶-凝胶微细图形化方法制备了 Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜的图形结构。测试研究了双层薄膜的微观结构、超导性能以及界面效应。发现Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜中的每层薄膜都具有双轴织构,双层膜的电阻-温度（R-T）曲线中同时出现了 Bi-2212和YBCO的转变台阶,YBCO的转变区间在89～91K,Bi-2212的转变区间在80～84K。电流-电压（I-V）曲线显示出了双层膜具有零压超流特征,且分析结果表明零压超流现象是由SNS（超导层/金属层/超导层）效应导致的。采用溶胶-凝胶法制备了具有外延特性的YBCO/Bi-2212/YBCO三层超导薄膜,并且结合感光溶胶-凝胶微细图形化方法制备了 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的图形结构。测试研究了三层薄膜的结构、超导性能以及界面效应。发现每层薄膜都具有双轴织构,三层膜的R-T曲线中同时出现了 Bi-2212和YBCO的转变台阶,其中上层和下层YBCO的超导转变区间在84～89K,中间层Bi-2212转变区间为65～67K。I-V特性曲线出现了零压超流现象。
张昭[6]（2018）在《钇钡铜氧涂层导体用BaZrO3/NiO缓冲层的制备研究》文中指出YBa2Cu3O7-δ（简称YBCO）涂层导体以其在高磁场下优越的载流性能而备受关注。但由于直接在柔性金属NiW基带上沉积YBCO会出现晶格失配和元素互扩散问题,因此需要在NiW基带与超导层之间制备缓冲层薄膜,作为上层YBCO薄膜外延生长的中间模板,同时也可以起到阻挡金属基底与YBCO超导层之间元素扩散的作用。然而,传统的缓冲层大多采用多层膜叠层的结构,其制备工艺较为复杂,难以大规模推广使用。因此,本课题发展了一种简化的缓冲层结构,即采用自氧化外延法（SOE）,首先在NiW基带上制备双轴织构的NiO缓冲层,随后利用溶胶-凝胶法在其上制备BaZrO3缓冲层,从而解决了在NiO缓冲层上难以直接制备出c轴织构YBCO薄膜的问题。主要研究工作如下:首先,研究了在NiW基带上自氧化外延生长NiO缓冲层的工艺方法,发现在气氛为O2:N2=1:250,氧化温度为950℃,氧化时间为5分钟的参数条件下,可以制备出具有良好c轴取向,且表面粗糙度较低的NiO薄膜。经过XRDθ-2θ、ω、φ扫描分析以及EBSD分析证明了所制备的NiO具有良好的（200）择优取向,且表现出良好的面内、面外生长织构。其次,采用溶胶-凝胶法在所制备的NiO缓冲层上制备BaZrO3（以下简称BZO）,用以降低NiO的表面粗糙度并提高其阻挡元素扩散的能力。研究发现以金属离子总浓度为0.3mol/L的BZO溶胶为前驱液,将制备好的凝胶膜经预处理（80℃,200℃分别保温10min）后,在850℃中对其进行1小时的晶化热处理,可在铝酸镧单晶衬底上制备出具有良好c轴取向的BZO薄膜,这为在NiO上沉积BZO薄膜打下了基础。然后,采用相同的预处理工艺,在高纯氩气的气氛下随炉升温至850℃后保温30分钟,可在NiO/NiW复合结构上制备出具有良好c轴取向的BZO薄膜。经过测试发现所制备的BZO薄膜的面粗糙度Sa=17nm,有效降低了底层NiO缓冲层的表面粗糙度（Sa=26nm）,有利于后续YBCO的沉积。最后,在制得的BZO/NiO/NiW复合结构上采用脉冲激光沉积法制备出了 YBCO薄膜,经过XRD测试发现其具有良好的c轴取向,这将为具有简化的缓冲层结构的YBCO涂层导体的开发奠定基础。
左珺凉[7]（2018）在《第二代高温超导带材超导接头前处理技术研究》文中认为以ReBCO为超导载流层的第二代高温超导带材,也被称为涂层导体,因为其较低的制造成本、出色的外磁场下电流承载能力,在实际使用中拥有非常广阔的前景。但是由于其对生产工艺的要求较高,目前仍无法实现快速稳定的制备高质量的千米级长带。因此,将多根较短的带材连接形成一根完整长带的超导接头工艺对第二代高温超导带材的实际使用有着重要意义。同时,超导接头技术也是制造运行在持续电流模式（PCM）的大型闭环磁体关键技术。世界上首例超导接头由韩国的Haigun Lee课题组制得,在制备的过程中,该课题组使用了一种机械压接与热处理相结合的工艺。最近,日本住友公司报道了一种通过使用无氟金属有机盐沉积（FF-MOD）法在超导带材超导层表面沉积多晶中间连接层,随后对中间连接层进行加压烧结从而获得超导接头的方法,工艺简单,且制备得到的接头拥有良好的性能。本文使用上海超导科技股份有限公司制造的超导带材与人工基底带材,对上述超导接头制备工艺中的关键技术进行了研究,并对通过紫外激光打孔缩短超导接头充氧时间的工艺进行了初步探索。针对接头制备工艺的关键技术,本文通过FF-MOD方法成功在单晶和人工基底上制备得到了性能良好的YBCO中间连接层薄膜,并进一步对该工艺成相阶段中各BaCO3和YBCO的相演化规律做了系统的研究,为后续超导接头中间连接层的制备工艺及连接过程,提供了理论基础和实验依据。针对紫外激光打孔工艺,本文探究了打孔工艺流程与参数对打孔效果的影响,并研究了该工艺对带材临界电流（Ic）的影响,为缩短超导接头制备工艺中充氧过程所需的时间,提供了工艺基础。
代秀红[8]（2017）在《磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究》文中指出高温超导材料在磁场下的传输性质与其内部缺陷有关。通过异相非超导材料的掺杂可在超导体中引入人工钉扎中心,有效改善超导材料的电流输运性能。本论文应用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）SrTiO3（STO）基片上制备了BaZrO3:YBa2Cu3O7-δ（BZO:YBCO）、MgO:YBa2Cu3O7-δ（MgO:YBCO）、BiFeO3:YBa2Cu3O7-δ（BFO:YBCO）超导复合薄膜,研究了复合薄膜的结构和性能。应用磁控与脉冲激光共溅射法制备超导复合薄膜时需要引入Ar气作为磁控溅射的沉积气体。采用脉冲激光沉积法,在（001）STO基片上氧氩混合气氛中制备了超导转变温度为90 K的外延YBCO超导薄膜。研究发现,氩气引入可有效降低薄膜表面颗粒密度。采用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）STO基片上制备了不同体积分数BZO:YBCO、MgO:YBCO外延复合薄膜。研究发现BZO、MgO的少量掺杂不会改变YBCO薄膜的零电阻转变温度Tc0。不同测试温度下临界电流密度Jc和钉扎力密度Fp与磁场依赖关系表明,BZO、MgO掺杂有效引入了钉扎中心,提高了YBCO薄膜的临界电流密度。对于BZO:YBCO复合薄膜,在40 K和65 K下,低掺杂条件样品中,起主要作用的钉扎机制是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎,而对高掺杂条件样品是满足p1,q2的正常芯点钉扎机制。在77 K测试温度下,起主要作用的是正常芯面钉扎机制。TEM测试结果表明YBCO薄膜的外延质量良好,满足YBCO[00l]//STO[00l]外延关系。纯YBCO薄膜中起到面钉扎作用的缺陷主要是堆垛层错;而BZO:YBCO复合薄膜中起到点钉扎作用的缺陷是随机分布的BZO纳米颗粒。而对于MgO:YBCO复合薄膜,起主要作用的是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎机制。针对异相非超导材料较大掺杂量时YBCO复合薄膜Tc降低的特点,采用磁控与脉冲激光共溅射法在氧氩比1:3混合气氛中,（001）STO基片上成功构架了（BFO:YBCO/YBCO）N叠层结构的复合薄膜,为改善高掺杂复合薄膜Tc和Jc提供了新方法。利用脉冲激光沉积法在（00l）STO单晶基片上成功制备了BaFe1.8Co0.2As2超导薄膜。在最佳沉积温度670℃下制备了零电阻转变温度Tc0达到16 K的BaFe1.8Co0.2As2外延薄膜。室温下的磁滞回线（H//c）表明BaFe1.8Co0.2As2靶材呈现反铁磁行为;而不同温度下制备BaFe1.8Co0.2As2薄膜表现为铁磁行为,且随沉积温度增加,饱和磁化强度Ms单调从7.88 emu/cm3增加到240.5 emu/cm3,矫顽场Hs呈现先增加后减小的趋势,归因于Fe颗粒尺寸、形状及应力影响。XPS分析得到靶材中Fe元素基本以+2价存在,而670℃制备的薄膜中0价和+2价铁含量几乎相同,表明铁磁和超导共存。
贾纪强[9]（2017）在《铁电（介电）/钇钡铜氧异质结构的制备及性能研究》文中指出由于YBa2Cu3O7-x（YBCO）超导体独特的电学性能且和大多数钙钛矿结构铁电、介电材料具有相同的晶体结构和相近的晶格常数,把YBCO与这些材料制备成超导异质结构往往会产生一些新奇的物理现象,这些现象的深入研究不仅有助于对高温超导机理的理解,也可能发展出新型的超导电子器件。YBCO薄膜及其异质结构想要实现功能化应用往往需要把其加工成特定的微细结构,由于YBCO自身的特点现有的微细加工方法容易使其性能退化且难以制备较大面积的YBCO微结构。针对上述问题,本文的主要工作如下:采用溶胶-凝胶法制备了具有良好超导电性的YBCO薄膜,并通过在YBCO溶胶中添加化学修饰剂苯酰丙酮（BzAcH）的方法制备了YBCO感光溶胶,研究了这种感光溶胶制备较大面积YBCO微细图形的工艺（感光溶胶-凝胶法）,首次通过这种方法制备出了具有良好超导电学性能和延时的YBCO超导延迟线。进一步还研究了 LaNiO3（LNO）薄膜电极的微细图形化工艺,并在SrTiO3/LaNiO3（STO/LNO）结构上制备了 200μm直径的LNO电极点阵列形成了具有上下电极对称结构的LNO/STO/LNO三层薄膜,该结构表现出良好的介电可调性能。制备了具有界面共格特性的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/YBa2Cu3O7-x（PZT/YBCO）异质结构,测试了 50～300K温度范围内Pt/PZT/YBCO结构的电滞回线,发现随着温度的降低PZT的剩余极化强度基本保持不变但矫顽场明显增大。结合感光溶胶-凝胶微细加工方法制备了 PZT/YBCO图形结构,并借助这种结构研究了 PZT极化对YBCO薄膜电阻-温度（R-T）曲线的影响,发现在PZT正向极化（YBCO为高电势）或负向极化（YBCO为低电势）时YBCO的R-T曲线分别出现上移或下移;进一步发现随着PZT剩余极化的增加,YBCO的磁化强度降低。对Pt/PZT/YBCO结构的电流输运特性研究发现,在电流密度-电压（J-V）曲线中存在一开启电压（Vt）,当外加电压小于开启电压时PZT的漏电流较小,此时电流输运主要由材料内部的热激发载流子决定;当外加电压高于开启电压时漏电流迅速增大,电流输运主要符合肖特基发射机制。在LaAlO3（LAO）基板上制备了Pt/STO/YBCO异质结构并对该结构的介电性能进行测试,随着温度和测试频率的降低该结构的相对介电常数增大、介电损耗减小。对其在50～300K温度范围内的J-V特性曲线进行了研究,Pt/STO/YBCO异质结构显示出了良好的整流特性。观察到当正向电压低于3.7V时Pt/STO/YBCO结构的电流密度随着温度的降低而减小,当正向电压高于3.7V时,电流密度随着温度的降低反而增大,这是由于在3.7V前后Pt/STO/YBCO结构的电流输运机制发生改变所致。当电压低于3.7V时（23.7V）电流输运特性表现为Fowler-Nordheim遂穿机制（FN）,当电压高于3.7V时转变为肖特基发射机制（SE）。负向电压下电流密度随着温度的降低而减小主要符合欧姆导电机制（0～3.5V）和空间电荷限制电流机制（SCLC,3.5～8V）,并观察到YBCO超导转变时开启电压（Vt）随温度的变化偏离了原来的规律,其偏离量可以较好的表征YBCO超导能隙的大小。采用溶胶-凝胶法制备了具有高度c轴取向的Ba0.09Sr0.91TiO3/YBa2Cu3O7-x（BST/YBCO）异质结构薄膜,测试结果表明YBCO上制备的BST薄膜相对于LNO上制备的BST薄膜具有更高的调谐率但介电损耗较大。随着温度的降低Pt/BST/YBCO结构的调谐率增加同时介电损耗降低,100kHz、83K测试条件下Pt/BST/YBCO结构的调谐率和介电损耗分别约为58%和0.029。结合感光溶胶-凝胶微细加工方法在Nb:SrTiO3（Nb:STO）基板上制备了 YBCO电极点阵列,形成了 Nb:STO/YBCO平面异质结构,Nb:STO/YBCO结构表现出良好的电致阻变特性。上述异质结构的紫外光辐照实验表明Nb:STO/YBCO结构在常温和低温下均表现出良好的光生伏特效应,300K温度下开路电压约为0.82V,随着温度的降低开路电压增大,80K时达到1.2V左右。
罗清威[10]（2013）在《金属基带上制备YBCO超导带材的基础研究》文中认为第二代高温超导带材（YBa2Cu3O7-x,YBCO）具有高载流能力、高不可逆场、低交流损耗和高转变温度,成为当前的热点研究对象。适于工业化生产的YBCO超导薄膜制备工艺一直是人们研究的热点课题。传统物理真空沉积技术价格昂贵,不适于规模化生产。TFA-MOD方法效率低以及金属基带易氧化的问题,制约了YBCO涂层导体的实用化进程。因此,研究和开发低成本、环保、更加实用的YBCO薄膜新制备工艺受到人们广泛关注。本文研究了Ni-5at.% W（Ni5W）和哈氏合金基带上YBCO超导薄膜的低成本制备工艺,为工业上金属基带上制备YBCO超导带材提供理论和技术上的支持。本文首先采用金属有机沉积法（metal organic deposition, MOD）在Ni-W基带上制备La0.4Sr0.6TiO3（LSTO）导电缓冲层。以乙酸镧、乙酸锶和钛酸丁酯为前驱物配制了LSTO前驱液。讨论了热处理温度等工艺参数对Ni-W基带上LSTO缓冲层外延生长的影响。确定了温度为950℃、烧结时间为2h、还原性气氛下以0.2℃/min速率降温、0.04mol/L的LaTiO3（LTO）为种子层,此工艺条件下制备的LSTO薄膜具有较强的（200）立方织构,可以为YBCO的外延生长提供织构化模板。薄膜具有较好的导电性能,其室温电阻率为4.73×10-5Ω·m。以此工艺为基础,采用提拉法制备了具有较好取向、长度为3cm的LSTO缓冲层。研究了YBCO无氟合成工艺。以乙酸钇、乙酸钡、乙酸铜和丙酸为前驱反应物配制了无氟YBCO前驱液。首次系统分析了无氟YBCO合成动力学。确定了无氟YBCO的合成反应过程、反应机理函数、反应活化能、合理反应时间和有机物分解时间。其反应活化能为174kJ/mol,810℃下合理反应时间为4.3h,400℃时有机物分解时间为3h。围绕Ni-W基带氧化问题的解决方案,采用MOD法制备了几种具有较好取向的复合缓冲层。分别讨论了各复合缓冲层在YBCO制备过程中的抗氧化能力。结果表明抗氧化能力大小顺序为：STO/CeO2/Ni-W< STO/LZO/Ni-W< LZO/CeO2/Ni-W<STO/LZO/CeO2/Ni-W<MOD-LZO/PLD-CeO2/Ni-W。首次采用电泳沉积法分别在LSTO/Ni-W和哈氏合金基带上制备了性能较好的YBCO超导厚膜,为YBCO涂层导体开辟了新的制备工艺。首先采用化学溶液法制备了粒径为1μm左右的高纯度YBCO粉末。克服了传统固相烧结法纯度低、粒径大的缺点。探索了电泳沉积法Ni-W基带上制备YBCO厚膜的工艺参数。在电泳液中添加30mg碘,138V下沉积35min,875℃烧结3h后以1.5℃/mmin速率降温工艺下制备的YBCO涂层临界电流密度可达1463A/cm2（OT,77K）。研究了电泳液中YBCO粉末和去离子水浓度、添加剂种类和添加量对电泳法在哈氏合金上制备YBCO超导厚膜的影响。在YBCO粉末和去离子水浓度分别为2.0g/L和0.005g/L的电泳液中添加0.05g的PVB,制备的YBCO厚膜具有较好的超导性能。
二、Sol-Gel法制备YBCO高温超导粉及表征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Sol-Gel法制备YBCO高温超导粉及表征（论文提纲范文）
（1）YBCO/Bi-2212超导异质结制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高温氧化物超导材料简介 |
| 1.1.1 YBCO简介 |
| 1.1.2 Bi-2212 简介 |
| 1.2 超导异质结简介及研究现状 |
| 1.2.1 超导约瑟夫森结简介 |
| 1.2.2 超导约瑟夫森结类型 |
| 1.2.3 超导约瑟夫森效应 |
| 1.2.4 超导异质结的研究现状 |
| 1.3 选题目的及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2.实验方案及设备 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 实验原料及试剂 |
| 2.3 实验仪器及设备 |
| 2.3.1 薄膜制备设备 |
| 2.3.2 薄膜的结构和性能表征设备 |
| 3.YBCO及 Bi-2212 图形化薄膜制备及分析 |
| 3.1 感光性YBCO及 Bi-2212 溶胶的配制 |
| 3.1.1 感光性Bi-2212 溶胶工艺合成 |
| 3.1.2 感光性YBCO溶胶工艺合成 |
| 3.2 YBCO及 Bi-2212 溶胶感光性能分析 |
| 3.2.1 Bi-2212 溶胶感光性能分析 |
| 3.2.2 YBCO溶胶感光性能分析 |
| 3.3 YBCO及 Bi-2212 微细图形加工 |
| 3.4 图形化YBCO、Bi-2212 凝胶膜热处理工艺优化 |
| 3.4.1 图形化YBCO凝胶膜热处理工艺优化 |
| 3.4.2 图形化Bi-2212 凝胶膜热处理工艺优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.YBCO/Bi-2212 形成的几种类型异质结的I-V特征曲线研究 |
| 4.1 十字型YBCO/Bi-2212 超导异质结制备 |
| 4.2 不同热处理温度下YBCO/Bi-2212 超导异质结测试 |
| 4.2.1 YBCO/Bi-2212 超导异质结结构及形貌 |
| 4.2.2 热处理温度对十字型YBCO/Bi-2212 超导异质结的影响 |
| 4.3 结面积对十字型YBCO/Bi-2212 超导异质结的影响 |
| 4.3.1 晶界结性能分析 |
| 4.3.2 台阶结性能分析 |
| 4.3.3 YBCO/应变层/YBCO性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）嵌入式LaCoO3/YBa2Cu3O7-x异质结构的制备及其电磁性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高温超导 YBa_2Cu_3O_(7-x) 薄膜 |
| 1.2 钴酸镧铁磁薄膜 |
| 1.3 铁磁/超导异质结 |
| 1.3.1 铁磁超导之间的相互作用 |
| 1.3.2 铁磁/超导异质结的研究现状 |
| 1.4 微细图形化的方法 |
| 1.4.1 工业化微细加工技术 |
| 1.4.2 感光溶胶-凝胶法 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 实验方案及设备 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 实验试剂及设备 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 薄膜制备设备 |
| 2.2.3 薄膜性能表征设备 |
| 3 薄膜的制备及其微细图形化的研究 |
| 3.1 钴酸镧感光溶胶的配制及其感光机理分析 |
| 3.1.1 钴酸镧感光溶胶的配制 |
| 3.1.2 钴酸镧感光溶胶的感光机理分析 |
| 3.1.3 钴酸镧凝胶薄膜的感光性分析 |
| 3.2 微图形化钴酸镧薄膜的制备工艺 |
| 3.2.1 不同预处理条件对LaCoO_3微细图形化的影响 |
| 3.2.2 不同曝光时长对LaCoO_3微图形化的影响 |
| 3.2.3 不同溶洗条件对LaCoO_3微图形化的影响 |
| 3.3 钴酸镧薄膜的热处理工艺 |
| 3.4 不同衬底上钴酸镧薄膜的生长 |
| 3.5 YBCO薄膜的制备及其微细图形化 |
| 3.5.1 YBCO薄膜的制备 |
| 3.5.2 YBCO薄膜的微细图形化 |
| 3.6 钴酸镧/YBCO异质结的制备 |
| 3.6.1 套刻掩模版的设计 |
| 3.6.2 复合结构套刻工艺流程 |
| 3.7 小结 |
| 4 LCO/YBCO 异质结构的电磁性能研究 |
| 4.1 LCO点阵/YBCO复合薄膜的磁学性能研究 |
| 4.1.1 LCO 薄膜和 YBCO 薄膜的磁性表征 |
| 4.1.2 不同微图形尺寸的钴酸镧点阵/YBCO复合薄膜的磁性能表征 |
| 4.2 钴酸镧点阵/YBCO 异质结构对 YBCO 薄膜的电学性能研究 |
| 4.2.1 微图形化的 YBCO 薄膜的 R-T 性能表征 |
| 4.2.2 不同尺寸的钴酸镧点阵/YBCO 微桥结构复合薄膜的 R-T 性能表征 |
| 4.2.3 不同尺寸的钴酸镧点阵/YBCO 微桥结构的复合薄膜 V-I 性能表征 |
| 4.2.4 不同磁场下钴酸镧点阵/YBCO 微桥结构的复合薄膜的 V-I 性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）GdBa2Cu3O7-x超导薄膜三维图形的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.前言 |
| 1.1 高温超导体 |
| 1.2 GdBCO及其多层膜 |
| 1.2.1 GdBCO超导体 |
| 1.2.2 GdBCO的晶体结构与外延生长 |
| 1.2.3 GdBCO及多层膜的研究现状 |
| 1.2.4 GdBCO薄膜及多层膜的制备方法 |
| 1.2.5 GdBCO多层膜的应用 |
| 1.2.6 多层膜中间层的选择 |
| 1.3 本论文的主要研究内容与意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 2.实验技术路线与方案 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.2 实验所用仪器设备 |
| 2.2.1 薄膜制备设备 |
| 2.2.2 性能分析设备 |
| 2.3 实验所用化学试剂 |
| 3.底层GdBCO薄膜及微细图形的研究 |
| 3.1 无氟GdBCO溶胶的配置及凝胶膜的制备 |
| 3.2 GdBCO薄膜的热处理工艺研究 |
| 3.2.1 GdBCO薄膜相成分分析 |
| 3.2.2 GdBCO薄膜相取向分析 |
| 3.2.3 GdBCO薄膜的表面SEM测试 |
| 3.2.4 GdBCO薄膜超导性能分析 |
| 3.3 GdBCO溶胶的感光机理研究 |
| 3.3.1 GdBCO溶胶的紫外红外光谱分析 |
| 3.3.2 GdBCO凝胶膜的紫外感光性研究 |
| 3.4 GdBCO凝胶膜微细加工工艺探索 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.Gd_2O_3薄膜及微细图形的研究 |
| 4.1 Gd_2O_3溶胶的配置及凝胶膜的制备 |
| 4.2 Gd_2O_3溶胶的红外及紫外光谱分析 |
| 4.2.1 Gd_2O_3溶胶的红外分析 |
| 4.2.2 Gd_2O_3溶胶的紫外分析 |
| 4.3 Gd_2O_3热处理工艺的探索 |
| 4.3.1 在LAO基板上制备Gd_2O_3薄膜的XRD分析 |
| 4.3.2 在LAO基板上的Gd_2O_3/GdBCO双层膜的制备 |
| 4.3.3 Gd_2O_3/GdBCO双层膜的XRD分析 |
| 4.3.4 Gd_2O_3/GdBCO双层膜的性能测试 |
| 4.4 Gd_2O_3凝胶膜微细加工工艺的探索 |
| 4.5 小结 |
| 5.复合膜的研究及微细图形的套刻 |
| 5.1 800℃较低温度下GdBCO热处理工艺探索 |
| 5.1.1 800℃下GdBCO的 XRD分析 |
| 5.1.2 800℃下GdBCO的 SEM分析 |
| 5.1.3 不同温度下GdBCO的超导性能分析 |
| 5.2 GdBCO/Gd_2O_3/GdBCO三层膜的研究 |
| 5.2.1 GdBCO/Gd_2O_3/GdBCO三层膜的制备及XRD分析 |
| 5.2.2 GdBCO/Gd_2O_3/GdBCO三层膜的SEM分析 |
| 5.2.3 GBCO/Gd_2O_3/GdBCO三层膜超导性能测试 |
| 5.3 GdBCO/Gd_2O_3/GdBCO三维图形的套刻 |
| 5.3.1 Gd_2O_3膜的微细加工 |
| 5.3.2 Gd_2O_3/GdBCO双层膜的微细套刻 |
| 5.3.3 GdBCO线圈图形的微细加工 |
| 5.3.4 GBCO/Gd_2O_3/GdBCO三维图形的微细套刻 |
| 5.4 小结 |
| 6.结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 超导的发现 |
| 1.2 电子型超导体 |
| 1.3 电子型超导体的研究现状和制备方法 |
| 1.3.1 电子型超导体的研究现状 |
| 1.3.2 LCCO薄膜的制备方法 |
| 1.4 多层超导异质结 |
| 1.5 本文的研究目的及意义 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 实验技术路线图 |
| 2.2 实验药品和设备 |
| 2.3 薄膜分析表征及制备设备 |
| 第三章 实验结果及分析 |
| 3.1 脉冲激光法制备LCCO薄膜 |
| 3.1.1 LCCO薄膜的热处理工艺研究 |
| 3.1.2 LCCO薄膜的性能测试 |
| 3.2 LCCO/YBCO复合结构的制备及性能研究 |
| 3.2.1 LCCO/YBCO双层超导结构的制备 |
| 3.2.2 LCCO/YBCO双层超导结构的性能测试 |
| 3.3 溶胶-凝胶法制备LCCO薄膜 |
| 3.3.1 LCCO溶胶配置 |
| 3.3.2 溶胶-凝胶法制备LCCO的工艺流程 |
| 3.3.3 溶胶-凝胶法制备LCCO薄膜 |
| 3.4 LCCO薄膜的微细图形研究 |
| 3.4.1 LCCO感光溶胶的配制及原理 |
| 3.4.2 LCCO感光溶胶的紫外吸收图谱 |
| 3.4.3 LCCO薄膜的光敏特性 |
| 3.4.4 LCCO薄膜的微细图形加工 |
| 第四章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（5）铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展 |
| 1.2 Bi系超导材料简介 |
| 1.2.1 Bi系超导材料的结构 |
| 1.2.2 Bi系薄膜的制备工艺 |
| 1.2.3 溶胶-凝胶法制备Bi系超导材料的研究现状 |
| 1.3 高温超导异质结的应用 |
| 1.4 高温超导复层膜的研究意义及研究现状 |
| 1.5 本论文的选题与研究内容 |
| 2 实验方法及设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 实验设备及性能表征 |
| 2.3.1 薄膜制备设备及方法 |
| 2.3.2 薄膜的性能表征 |
| 2.4 实验试剂 |
| 2.5 衬底材料的选择 |
| 3 溶胶-凝胶法制备Bi-2212薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Bi-2212溶胶的配置 |
| 3.3 Bi-2212薄膜的制备工艺 |
| 3.4 热处理工艺参数对Bi-2212薄膜结构和性能的影响 |
| 3.4.1 升温速率对Bi-2212薄膜表面质量的影响 |
| 3.4.2 Bi-2212薄膜的相形成机理 |
| 3.4.3 热处理时间对Bi-2212薄膜相纯度的影响 |
| 3.4.4 氧分压对Bi-2212薄膜性能的影响 |
| 3.4.5 热处理工艺对Bi-2212薄膜Jc的影响机制 |
| 3.5 小结 |
| 4 Bi-2212薄膜的感光性分析及其微细图形的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同溶液的化学反应机制讨论 |
| 4.2.1 Bi溶液的化学反应机制 |
| 4.2.2 Cu溶液的化学反应机制 |
| 4.2.3 Sr溶液的化学反应机制 |
| 4.2.4 Ca溶液的化学反应机制 |
| 4.3 Bi-2212溶胶的感光机理研究 |
| 4.4 Bi-2212溶胶的紫吸光度研究 |
| 4.5 Bi-2212凝胶薄膜紫外感光性研究 |
| 4.6 Bi-2212薄膜的微细图形制备 |
| 4.6.1 Bi-2212薄膜的微细图形的制备工艺 |
| 4.6.2 影响Bi-2212微细图形质量的因素探讨 |
| 4.7 图形化Bi-2212薄膜的性能分析 |
| 4.8 小结 |
| 5 Bi-2212与YBCO双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 溶胶-凝胶法制备YBCO薄膜 |
| 5.2.1 YBCO溶胶的配置 |
| 5.2.2 YBCO薄膜的制备及性能研究 |
| 5.3 Bi-2212/YBCO双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.3.1 Bi-2212/YBCO双层薄膜的制备 |
| 5.3.2 上层Bi-2212薄膜的热处理温度研究 |
| 5.3.3 Bi-2212/YBCO双层薄膜的结构 |
| 5.3.4 Bi-2212/YBCO双层薄膜的性能 |
| 5.4 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.4.1 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的制备 |
| 5.4.2 上层YBCO薄膜的热处理温度研究 |
| 5.4.3 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的结构分析 |
| 5.4.4 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的超导性能测试 |
| 5.5 小结 |
| 6 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的制备 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的制备 |
| 6.3 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的结构及形貌 |
| 6.4 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的超导性能测试 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 论文创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（6）钇钡铜氧涂层导体用BaZrO3/NiO缓冲层的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 超导材料发展历程 |
| 1.2 高温超导带材简介 |
| 1.3 涂层导体的基底 |
| 1.4 涂层导体的缓冲层 |
| 1.5 涂层导体缓冲层材料的制备方法 |
| 1.6 涂层导体缓冲层研究现状 |
| 1.7 金属氧化的基本理论 |
| 1.7.1 金属氧化的基本过程 |
| 1.7.2 金属氧化的热力学规律 |
| 1.7.3 金属氧化动力学规律 |
| 1.8 本文研究的目的意义及主要内容 |
| 2.实验方案与实验条件 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 实验所用化学试剂 |
| 2.3 实验所用设备 |
| 2.3.1 薄膜制备设备 |
| 2.3.2 薄膜表征手段 |
| 3.NiW基带上NiO缓冲层的制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自氧化外延法制备NiO缓冲层 |
| 3.2.1 NiW基带的预处理及自氧化方法 |
| 3.2.2 氧分压对NiO缓冲层的影响 |
| 3.2.3 温度对NiO缓冲层的影响 |
| 3.2.4 氧化时间对NiO缓冲层的影响 |
| 3.3 NiO缓冲层的织构分析 |
| 3.4 NiO缓冲层上YBCO薄膜的沉积 |
| 3.5 小结 |
| 4.BZO缓冲层的制备与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 BZO溶胶的配制 |
| 4.3 LAO上BZO薄膜的制备 |
| 4.4 NiO/Ni上BZO的制备 |
| 4.5 BZO/NiO/NiW复合结构上YBCO的制备 |
| 4.6 .小结 |
| 5.结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）第二代高温超导带材超导接头前处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导体的发现与历史 |
| 1.1.1 超导现象的发现 |
| 1.1.2 超导材料的重要参数 |
| 1.2 高温超导材料与涂层导体 |
| 1.3 第二代高温超导带材的制备方法 |
| 1.4 第二代高温超导带材的接头技术 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 表征方法 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 四引线法 |
| 2.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5 光学显微镜(OM) |
| 2.6 原子力显微镜(AFM) |
| 2.7 傅里叶红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.8 临界电流密度(Jc)测量 |
| 2.9 临界转变温度(Tc)测量 |
| 第三章 FF-MOD法制备YBCO薄膜及超导性能研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 研究背景 |
| 3.2.1 FF-MOD方法的发展与难题 |
| 3.2.2 超导接头的制备 |
| 3.2.3 本章研究的意义 |
| 3.3 使用FF-MOD法制备YBCO薄膜的实验方法 |
| 3.3.1 溶液的制备 |
| 3.3.2 溶液涂覆 |
| 3.3.3 薄膜热处理 |
| 3.4 制备工艺的优化 |
| 3.4.1 薄膜表面物理缺陷改善 |
| 3.4.2 薄膜内杂质产物的消除 |
| 3.5 薄膜的性能表征 |
| 3.5.1 表面形貌表征 |
| 3.5.2 织构与取向表征 |
| 3.5.3 临界电流密度表征 |
| 3.5.4 临界转变温度表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 YBCO超导薄膜成相过程的相演化研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 研究背景 |
| 4.2.1 对成相阶段相演变的研究 |
| 4.2.2 本章的工作思路 |
| 4.3 实验操作 |
| 4.4 单晶基底上的结果表征与讨论 |
| 4.4.1 样品在烧结过程中不同阶段的XRD表征结果 |
| 4.4.2 样品在烧结过程中不同阶段的SEM显微照片 |
| 4.5 在人工基底上的结果表征 |
| 4.5.1 样品在烧结过程中不同阶段的红外吸收曲线 |
| 4.5.2 样品在烧结过程中不同阶段的XRD表征结果 |
| 4.5.3 样品在烧结过程中不同阶段的SEM显微照片 |
| 4.6 结果分析 |
| 4.6.1 BaCO3相的演变 |
| 4.6.2 YBCO相的演变 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 使用紫外激光建立超导接头氧扩散通道初探 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 研究背景 |
| 5.2.1 YBCO晶体的氧含量与超导性能 |
| 5.2.2 YBCO晶体的充氧过程 |
| 5.2.3 超导接头的充氧方案 |
| 5.2.4 激光打孔方案 |
| 5.2.5 研究目的 |
| 5.3 实验操作 |
| 5.3.1 激光打孔 |
| 5.3.2 激光打孔对带材超导性能的影响 |
| 5.4 工艺初探与分析 |
| 5.4.1 激光打孔工艺的优化 |
| 5.4.2 激光打孔对带材性能的影响探究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料研究背景 |
| 1.1.1 低温超导材料 |
| 1.1.2 高温超导材料 |
| 1.2 铜氧化物超导材料 |
| 1.2.1 铜氧化物超导材料分类 |
| 1.2.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体晶体结构及各向异性 |
| 1.2.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的超导电性 |
| 1.3 高温超导薄膜材料 |
| 1.4 高温超导薄膜材料的磁通钉扎 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 第二章 复合薄膜的制备及表征方法 |
| 2.1 薄膜制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射方法 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积方法 |
| 2.1.3 磁控与脉冲激光共溅射方法 |
| 2.1.4 溶胶-凝胶法 |
| 2.2 薄膜微结构表征手段及原理 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 原子力显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.3 超导薄膜性能表征 |
| 2.3.1 超导转变温度 |
| 2.3.2 临界电流密度 |
| 2.3.3 钉扎力密度 |
| 2.4 铁电性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氧氩混合气氛下脉冲激光沉积方法制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的研究 |
| 3.1 靶材制备、结构及性能表征 |
| 3.1.1 靶材制备 |
| 3.1.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)靶材结构及性能表征 |
| 3.2 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜制备及结构和性能表征 |
| 3.2.1 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.2.2 沉积温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.2.3 保持温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.3 氧氩比对YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜结构及超导性能的影响 |
| 3.3.1 不同氧氩比气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.3.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的晶体结构 |
| 3.3.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面形貌 |
| 3.3.4 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的超导性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BaZrO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 4.1 不同体积分数BZO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 4.2 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 4.3 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 4.4.1 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 4.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 4.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 4.5 BZO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备MgO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 5.1 不同体积分数MgO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 5.2 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 5.3 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 5.4 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 5.4.1 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 5.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 5.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 5.5 MgO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BiFeO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.1 BFO薄膜的制备及表征 |
| 6.1.1 偏轴磁控溅射法 |
| 6.1.2 溶胶-凝胶法 |
| 6.2 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BFO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.2.1 单层结构BFO:YBCO复合薄膜 |
| 6.2.2 叠层结构(YBCO/BFO:YBCO)N复合薄膜 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜的制备、结构及性能 |
| 7.1 铁基超导薄膜材料 |
| 7.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导靶材结构、性能研究 |
| 7.2.1 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的结构 |
| 7.2.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的超导性能 |
| 7.3 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜制备及其结构、性能表征 |
| 7.3.1 超导薄膜的制备 |
| 7.3.2 沉积温度对薄膜晶体结构影响 |
| 7.3.3 沉积温度对薄膜表面形貌影响 |
| 7.3.4 沉积温度对薄膜超导性能影响 |
| 7.3.5 沉积温度对薄膜磁性能影响 |
| 7.3.6 Fe元素价态分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）铁电（介电）/钇钡铜氧异质结构的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超导体简介 |
| 1.2 YBCO结构简介 |
| 1.3 YBCO薄膜的制备方法 |
| 1.4 YBCO应用简介 |
| 1.4.1 YBCO在强电方面的应用 |
| 1.4.2 YBCO在微电子方面的应用 |
| 1.4.3 YBCO在电极方面的应用 |
| 1.5 YBCO薄膜的微细加工方法 |
| 1.5.1 YBCO微细加工方法简介 |
| 1.5.2 感光溶胶-凝胶法 |
| 1.6 YBCO超导异质结构的研究 |
| 1.6.1 YBCO超导异质结构的研究意义 |
| 1.6.2 YBCO超导异质结构的研究现状 |
| 1.7 论文的主要研究内容 |
| 2 实验方法及设备简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料制备方法及设备简介 |
| 2.3 实验药品 |
| 3 异质结构电极及微细图形的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 YBCO感光溶胶的配制及薄膜的制备 |
| 3.3 YBCO延迟线的制备 |
| 3.3.1 YBCO延迟线的设计 |
| 3.3.2 YBCO延迟线凝胶膜微细图形加工工艺研究 |
| 3.3.3 YBCO延迟线图形热处理工艺研究 |
| 3.3.4 YBCO超导延迟线的结构表征和性能研究 |
| 3.3.5 YBCO超导延迟线的延时性能研究 |
| 3.4 LNO导电薄膜图形化研究 |
| 3.4.1 LNO感光溶胶的配制 |
| 3.4.2 LNO感光溶胶的机理分析 |
| 3.4.3 LNO微细图形的制备及性能研究 |
| 3.4.4 LNO(图形)/STO/LNO的介电性能研究 |
| 3.5 小结 |
| 4 PZT/YBCO异质结构的制备及调制作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PZT/YBCO的制备 |
| 4.3 PZT/YBCO的结构和性能表征 |
| 4.4 Pt/PZT/YBCO电滞回线特性研究 |
| 4.5 PZT极化对YBCO R-T曲线的调制作用研究 |
| 4.6 PZT极化对YBCO磁化强度的调制作用研究 |
| 4.7 Pt/PZT/YBCO的 J-V特性研究 |
| 4.8 小结 |
| 5 STO/YBCO异质结构的制备及电学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 STO/YBCO的制备 |
| 5.3 STO/YBCO的结构和性能表征 |
| 5.4 STO/YBCO的 J-V特性研究 |
| 5.5 YBCO超导转变对开启电压的影响 |
| 5.6 小结 |
| 6 BST/YBCO异质结构的制备及介电性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 BST/YBCO的制备 |
| 6.3 BST/YBCO的性能测试 |
| 6.3.1 BST/YBCO的结构表征 |
| 6.3.2 YBCO超导R-T测试 |
| 6.3.3 BST/LNO的结构表征 |
| 6.3.4 BST相对介电常数随温度的变化关系 |
| 6.3.5 BST的介电可调性能研究 |
| 6.4 小结 |
| 7 Nb:STO/YBCO异质结构阻变及光伏特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 Nb:STO/YBCO和 Nb:STO/LNO的制备 |
| 7.3 Nb:STO/YBCO的 I-V测试与机理分析 |
| 7.4 低温下Nb:STO/YBCO阻变特性研究 |
| 7.5 Nb:STO/YBCO光伏特性研究 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论 |
| 本文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读学位期间发表的论文 |
（10）金属基带上制备YBCO超导带材的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导简介 |
| 1.2 超导材料的应用与发展前景 |
| 1.2.1 超导材料的应用 |
| 1.2.2 超导材料的具体应用 |
| 1.2.3 超导材料的发展前景 |
| 1.3 高温超导带材的研究进展与热点问题 |
| 1.3.1 国内外高温超导带材的研究进展 |
| 1.3.2 超导带材的热点研究问题 |
| 1.4 涂层导体的制备 |
| 1.4.1 金属基底的选择与制备 |
| 1.4.2 缓冲层的选择与制备方法 |
| 1.4.3 YBCO超导层的制备 |
| 1.5 本文的研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第2章 MOD法在Ni-W基带上制备La_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3导电缓冲层的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 LSTO的结构与导电性能 |
| 2.1.2 LSTO的研究现状 |
| 2.2 实验原料及仪器 |
| 2.3 前期实验 |
| 2.3.1 金属基带的清洗 |
| 2.3.2 前驱液的配制与涂覆 |
| 2.4 旋涂法LSTO缓冲层制备工艺研究 |
| 2.4.1 STO种子层的制备 |
| 2.4.2 结晶成相温度的确定 |
| 2.4.3 热处理气氛对LSTO缓冲层的影响 |
| 2.4.4 烧结时间对LSTO缓冲层的影响 |
| 2.4.5 降温速率对LSTO缓冲层的影响 |
| 2.4.6 不同种子层对LSTO缓冲层的影响 |
| 2.4.7 种子层浓度对LSTO缓冲层的影响 |
| 2.5 浸涂法制备LSTO缓冲层 |
| 2.5.1 浸涂法制备LSTO缓冲层的X射线表征 |
| 2.5.2 浸涂法制备LSTO缓冲层的正反面一致性比较 |
| 2.6 薄膜导电性能测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 化学法制备YBCO超导材料合成动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验前期准备 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 |
| 3.2.2 无氟YBCO前驱液的配置 |
| 3.3 无氟MOD法制备YBCO合成过程动力学研究 |
| 3.3.1 化学合成反应过程分析 |
| 3.3.2 YBCO合成反应机理函数的推导 |
| 3.3.3 YBCO合成反应活化能的推导 |
| 3.3.4 合理反应时间的推导 |
| 3.4 有机物热分解时间 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无氟MOD法制备YBCO超导层 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料 |
| 4.3 无氟MOD法制备YBCO超导薄膜 |
| 4.3.1 LSTO单缓冲层上外延生长YBCO超导层 |
| 4.3.2 LSTO缓冲层厚度与YBCO超导层外延生长 |
| 4.3.3 在提拉法制备的LSTO缓冲层上沉积YBCO超导层 |
| 4.4 氧化机理分析 |
| 4.5 Ni-W基带上复合缓冲层的制备 |
| 4.5.1 Ni-W基带上几种单缓冲层的制备 |
| 4.5.2 复合缓冲层的制备 |
| 4.6 金属基带氧化的防治方法探索 |
| 4.6.1 利用复合缓冲层阻止基带氧化 |
| 4.6.2 结合PLD法与MOD法制备复合缓冲层抗氧化 |
| 4.6.3 增加YBCO膜的厚度以延长氧扩散时间 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 金属基带上YBCO超导厚膜的电化学工艺研究 |
| 5.1 电泳简介 |
| 5.2 实验原料及仪器 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 超细YBCO粉末的制备 |
| 5.4 Ni-W基带上电泳法制备YBCO超导厚膜的工艺研究 |
| 5.4.1 YBCO超导涂层的电泳沉积 |
| 5.4.2 烧结温度的确定 |
| 5.4.3 烧结时间对YBCO厚膜性能的影响 |
| 5.4.4 降温速率与YBCO沉积质量的关系 |
| 5.4.5 电泳电压对YBCO厚膜的影响 |
| 5.4.6 电泳时间对YBCO厚膜性能的影响 |
| 5.4.7 I_2添加量对YBCO厚膜性能的影响 |
| 5.5 电泳法在哈氏合金基带上制备YBCO超导膜工艺研究 |
| 5.5.1 哈氏合金基带的预处理 |
| 5.5.2 哈氏合金基底上YBCO电泳实验 |
| 5.5.3 电泳法在哈氏合金基带上制备YBCO超导膜 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获得的科研成果 |
| 作者简介 |
四、Sol-Gel法制备YBCO高温超导粉及表征（论文参考文献）
- [1]YBCO/Bi-2212超导异质结制备及性能研究[D]. 吴漫. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]嵌入式LaCoO3/YBa2Cu3O7-x异质结构的制备及其电磁性能的研究[D]. 陈雪婷. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]GdBa2Cu3O7-x超导薄膜三维图形的制备[D]. 杨琳娜. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究[D]. 高建华. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究[D]. 刘晓琴. 西安理工大学, 2019(01)
- [6]钇钡铜氧涂层导体用BaZrO3/NiO缓冲层的制备研究[D]. 张昭. 西安理工大学, 2018(01)
- [7]第二代高温超导带材超导接头前处理技术研究[D]. 左珺凉. 上海交通大学, 2018(02)
- [8]磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究[D]. 代秀红. 河北工业大学, 2017(01)
- [9]铁电（介电）/钇钡铜氧异质结构的制备及性能研究[D]. 贾纪强. 西安理工大学, 2017(01)
- [10]金属基带上制备YBCO超导带材的基础研究[D]. 罗清威. 东北大学, 2013(03)