溶膠—凝膠法制備YBCO-LNO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、鈣鈦礦型氧化物憑借其優(yōu)異的物理特性已在超導(dǎo)、鐵電以及巨磁阻等功能材料領(lǐng)域顯示出了十分誘人的應(yīng)用前景。本文采用溶膠-凝膠法制備疊層外延生長(zhǎng)的鈣鈦礦氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)。首先，通過(guò)優(yōu)化熱處理工藝在LaAlO3(LAO)單晶襯底制備出了(00l)取向外延生長(zhǎng)的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超導(dǎo)薄膜，然后，經(jīng)過(guò)不同的熱處理溫度在LAO單晶襯底制備出了導(dǎo)電性良好的LaNiO3(LNO)薄膜。在制備YBCO和LNO薄膜的基礎(chǔ)上，一方面，進(jìn)一步制備了不

2、同疊層順序的YBCO/LNO/LAO和LNO/YBCO/LAO異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并對(duì)他們進(jìn)行生長(zhǎng)取向，微觀形貌，超導(dǎo)、電學(xué)、磁性等測(cè)試分析。另一方面，以醋酸銅、硝酸鑭和氯化鍶為初始原料，以乙二醇甲醚為溶劑，添加合適的絡(luò)合劑配制了兩種不同Sr摻雜比例的La2-xSrxCuO4(LSCO)溶膠，并在LAO上制備LSCO薄膜和YBCO/LSCO異質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行了生長(zhǎng)取向和超導(dǎo)電性等測(cè)試分析。取得主要研究成果如下:
　　(1)采用無(wú)氟溶膠-凝膠

3、法，在優(yōu)化熱處理?xiàng)l件情況下，所制備的YBCO薄膜經(jīng)X射線衍射等測(cè)試表明具有單一c軸外延取向和良好的超導(dǎo)性能，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為89 K，這為后續(xù)制備高度取向性生長(zhǎng)的疊層異質(zhì)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)在LAO襯底上制備出(00l)外延生長(zhǎng)取向的LNO薄膜，經(jīng)測(cè)試在室溫具有良好的導(dǎo)電性，在進(jìn)一步制備的YBCO/LNO/LAO異質(zhì)結(jié)中，YBCO薄膜仍表現(xiàn)為單一c軸外延生長(zhǎng)取向，且在76 K表現(xiàn)出超導(dǎo)轉(zhuǎn)變。同時(shí)，YBCO/LNO異質(zhì)結(jié)構(gòu)表