第二代高溫超導(dǎo)帶材YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)具有強(qiáng)載流能力、高不可逆場以及低損耗特性,在輸電線纜、強(qiáng)磁體、電動機(jī)、限流器等強(qiáng)電領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。在環(huán)境和能源問題日益突出的時代,YBCO高溫超導(dǎo)帶材因具潛在的低成本而有更好的競爭優(yōu)勢。目前,仍存在一些限制YBCO高溫超導(dǎo)帶材產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的因素:如當(dāng)超導(dǎo)層薄膜厚度達(dá)到一定厚度時,薄膜出現(xiàn)厚度效應(yīng),隨著超導(dǎo)層薄膜厚度增加臨界電流反而減小,不利于帶材的電學(xué)性能,在一定程度上也降低了薄膜的性價比。鑒于此問題,本論文采用自主設(shè)計的中頻磁控濺射(MF)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)系統(tǒng),在雙面IBAD-MgO薄膜上,進(jìn)行了雙面YBCO帶材的緩沖層與超導(dǎo)層的薄膜沉積。具體研究內(nèi)容如下:(1)利用實驗室自制的雙面IBAD-MgO,采用中頻磁控濺射反應(yīng)法以及基帶自加熱方式,進(jìn)行雙面同時同質(zhì)外延(epi-MgO)。通過優(yōu)化工作氣體O₂、Ar的通氣方式來改變氣流的分布方式,一次走帶,實現(xiàn)MgO的兩面同時同質(zhì)外延。測試得出兩面的面外半高寬(FWHM)((35)...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 超導(dǎo)材料簡介
        1.1.1 超導(dǎo)材料的發(fā)展史
        1.1.2 超導(dǎo)材料的特性及應(yīng)用
        1.1.3 超導(dǎo)帶(線)材的簡介
    1.2 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的簡介
        1.2.1 YBCO的結(jié)構(gòu)簡介
        1.2.2 YBCO的制備線路及技術(shù)
    1.3 論文研究意義及研究內(nèi)容
第二章 實驗方法及原理
    2.1 實驗方法
        2.1.1 中頻磁控反應(yīng)濺射
        2.1.2 MOCVD技術(shù)
    2.2 薄膜的表征技術(shù)
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 反射式高能電子衍射儀(RHEED)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDS)
        2.2.4 臨界電流密度Jc-scan測試
第三章 雙面YBCO的緩沖層制備研究
    3.1 中頻磁控濺射Epi-MgO系統(tǒng)介紹
    3.2 雙面MF-Epi-MgO的制備研究
        3.2.1 氣流分布對同質(zhì)MgO外延的影響研究
        3.2.2 氣流分散管制備同質(zhì)MgO外延的兩面研究
    3.3 MOCVD法生長沉積雙面LMO薄膜的研究
        3.3.1 鑭、錳金屬有機(jī)源性質(zhì)
        3.3.2 雙面LMO制備系統(tǒng)
        3.3.3 鑭、錳源成分比對LMO薄膜的生長影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 窄流道MOCVD生長YBCO薄膜的研究
    4.1 窄流道式MOCVD制備YBCO薄膜
        4.1.1 窄流道式MOCVD系統(tǒng)生長反應(yīng)室介紹
        4.1.2 窄流道式MOCVD系統(tǒng)介紹
    4.2 窄流道式MOCVD不同電流生長YBCO薄膜的研究
        4.2.1 窄流道式MOCVD不同電流生長YBCO薄膜形貌研究
        4.2.2 窄流道式MOCVD不同電流生長YBCO薄膜結(jié)構(gòu)研究
        4.2.3 窄流道式MOCVD不同電流生長YBCO薄膜性能分析
    4.3 窄流道式MOCVD生長YBCO薄膜的一致性研究
        4.3.1 窄流道式MOCVD生長YBCO薄膜結(jié)構(gòu)一致性的研究
        4.3.2 窄流道式MOCVD生長YBCO薄膜性能一致性的研究
    4.4 窄流道式MOCVD生長制備雙面YBCO薄膜的研究
        4.4.1 雙面YBCO薄膜的制備
        4.4.2 雙面YBCO薄膜的結(jié)構(gòu)研究
        4.4.3 雙面YBCO薄膜的性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3996083