直流磁控濺射制備第二代高溫超導帶材CYC氧化物過渡層.pdf

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

2、>　　1.采用原位后退火處理織構化技術制備CeO2種子層薄膜，研究了退火溫度、退火時間和水分壓等工藝參數(shù)對薄膜結構和表面形貌的影響。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.采用反應濺射法制備CeO2種子層薄膜和YSZ阻擋層薄膜，分析了反應濺射的特性，研究了工藝參數(shù)（沉積溫度、水分壓、濺射功率等）對薄膜結構和表面形貌的影

3、響，并對該方法的可重復性進行了驗證。在優(yōu)化工藝參數(shù)條件下制備的CeO2/YSZ過渡層薄膜均能達到c軸單一取向，面內外半高寬在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10nm；
　　3.研究CYC過渡層薄膜中種子層薄膜的結構對阻擋層薄膜生長的作用，同時分析阻擋層薄膜生長對種子層薄膜結構的影響。采用二次離子質譜儀分析了CeO2/YSZ/CeO2/NiW多層薄膜的成份分布，結果表明過渡層薄膜具有良好的阻