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插入二氧化铈薄膜提高MOD-YBa_2Cu_3O_(7-x)厚膜超导性能的研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM26[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院电工研究所,北京100190, [2]中国科学院应用超导重点实验室,北京100190, [3]青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(批准号:2014AA032702); 国家自然科学基金(批准号:51577180,51272250); 北京市自然科学基金面上项目(批准号:2152035)资助的课题~~
中文摘要:

YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)膜存在"厚度效应":随着厚度增加,YBCO薄膜的临界电流密度下降,尤其是YBCO薄膜的厚度超过1μm时,它的临界电流密度急剧下降.本文在YBCO薄膜之间引入极薄的二氧化铈(CeO_2)薄膜,成功制备出结构为YBCO/YBCO/CeO_2/YBCO的超导厚膜.所制备的厚度为2μm的YBCO膜临界电流密度为1.36 MA/cm^2(77 K,自场),其性能比相同厚度的纯YBCO膜有了较大幅度的提升.研究表明CeO_2薄膜起到了传递织构、松弛应力的作用.

英文摘要:

In YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO) film there exists "thickness effect":the critical current density of YBCO film drops precipitously as the coating thickness increases,especially in the case that the thickness of YBCO film exceeds 1 μm.In this paper,we introduce very thin layers of CeO_2 into YBCO layers and successfully fabricate the structure of YBCO/YBCO/CeO_2/YBCO superconducting thick film.Firstly,YBCO films with two layers are fabricated on a LaAlO_3 substrate by a multiple coatings process using a trifluoroacetate metal organic deposition method.Secondly,CeO_2 thin films are deposited on YBCO films by RF-sputtering.Finally,we prepare the third YBCO film on CeO_2 interlayer.No cracks are observed in scanning electron microscopy images of these films;further,the majority of the grains in the films are well-textured and c-axis oriented.The full-width-half-maximum of the out-of-plane texture is measured to be 1.395?for the multilayer YBCO film at a thickness of 2 μm Using this multilayer technology,we achieve Jc values of up to1.36 MA/cm~2(77 K,self-field) in films as thick as 2 μm,for an extrapolated critical current of 272 A/cm.We attribute the enhanced performance of the thick YBCO film to the CeO_2 interlayer which playsan important role in transmission texture and stress relaxation.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876