高溫超導塊體材料的取向外延生長及生長機制的研究.pdf

1、高溫超導體（HTSC）具有優(yōu)秀的性能和巨大的潛能，一直受到科學界的廣泛關(guān)注。尤其是RE1Ba2Cu3O7(REBCO, RE123,其中RE包含Y，Gd，Sm，Nd等稀土元素)系列超導塊體材料有著光明的發(fā)展前景，非常具有研究價值。至今為止，在超導塊材的生長制備領(lǐng)域雖然有了長足進展，但仍然面臨著一些困難：如生長時間過長；晶界處的凍結(jié)磁場存在損耗；籽晶對塊體材料的污染；生長過程中最高溫的極限被籽晶限制等。本文的主要科學意義在于從外延取向控制

2、與生長機制兩方面，討論了控制生長高性能REBCO超導塊體材料的手段及方法。主要成果如下：
　　1.多籽晶熔融織構(gòu)法生長YBCO超導塊體材料中的晶界生長機制。
　　在多籽晶熔融織構(gòu)法（MSMG）中，YBCO和SmBCO薄膜首次被作為籽晶使用。引入了一個新的生長模式用于解釋多籽晶法中晶界處殘留熔體和單疇間夾角的關(guān)系。在實驗過程中，薄膜籽晶顯示出了同質(zhì)外延，過熱性能，形狀規(guī)則，易于制備等優(yōu)點。同時驗證了晶界處的殘留熔體隨單疇間夾角

3、的增大而減少。例如(110)/(110)晶界處的殘留熔體明顯少于(100)/(100)晶界處。
　　2．中間隔離保護層應用于REBCO超導塊材生長。
　　中間隔離保護層首次被使用在冷籽晶熔融織構(gòu)法制備REBCO超導塊體材料中，即將一個微型塊體置于籽晶與塊體前驅(qū)體之間。值得注意的是，由籽晶材料引起的污染大部分被此保護層吸收。因此，我們可以得到無籽晶污染的樣品。另外，雖然熔融織構(gòu)法流程中的最高溫（Tmax）由于籽晶材料的限制，存