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《苏州大学》 2011年
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c-轴择优YBCO薄膜的面内取向生长机理及控制

陈军  
【摘要】:YBa_2Cu_3O_(7-δ) (YBCO)晶体是一种包含氧空位的正交结构,它具有高度的各向异性,并且电流的传导被限制在CuO面(即a-b面),因此沿CuO面传导的电流密度远远大于沿c轴传导的电流密度。这种特性对于MgO、SrTiO_3、LaAlO_3等衬底上生长的YBCO薄膜的超导性能具有重要的意义,如MgO(100)单晶是生长YBCO薄膜最典型的基片,所生长的薄膜被广泛的应用于电子及微波领域,为其提供了一种氧化物薄膜外延生长的机制。最重要的是在MgO(100)上生长c轴取向YBCO薄膜的工艺窗口较大,使其在工业应用方面具有潜在的价值。 由于YBCO薄膜沿着a-b面方向相对于c轴方向具有较小的相干长度,因此YBCO薄膜的a-b面内取向排列对薄膜超导性能有很大的影响。我们的研究表明,面内取向的杂乱是造成YBCO薄膜临界电流密度Jc下降的主要原因。c轴生长且面内取向严格有序的YBCO薄膜对实际应用领域具有重要的意义,想要真正实现薄膜的应用价值我们首先要解决YBCO薄膜与MgO衬底之间的晶格失配。 最近,我们采用最佳的脉冲激光沉积工艺并引入YSZ过渡层来调控(100)MgO上c轴取向生长的YBCO薄膜的面内取向。通过一系列实验我们发现,当衬底温度提高到810℃时,直接在(100)MgO生长的YBCO薄膜面内为0°角取向排列,而当引入YSZ过度层后,采用合适的工艺条件我们得到了面内45°取向择优的YBCO薄膜。不论是0°取向还是45°取向的YBCO薄膜都具有重要的应用价值,比如在许多电子器件当中被用来承载大电流、利用它的过热性能作为种子层来引导大尺寸YBCO晶体的生长。我们的这项工作提供了一种控制YBCO薄膜面内生长取向的新方法。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.2

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【引证文献】
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1 杨晓鸾;PZT/Ag_2O-NPs/PZT复合薄膜的光电特性[D];苏州大学;2012年
【参考文献】
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1 朱东亮;原位外延生长YBCO薄膜及取向控制[D];苏州大学;2010年
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【共引文献】
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【同被引文献】
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1 张露;采用Pt过渡层制备c轴择优BaFe_(12)O_(19)薄膜及其微波特性研究[D];苏州大学;2011年
【二级参考文献】
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9 冯立成;大棚如何多采光[N];山西科技报;2002年
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9 陶伯万;3英寸YBCO双面超导薄膜的外延生长和均匀性研究[D];电子科技大学;2003年
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8 范俊;脉冲激光沉积制备YBCO薄膜:激光诱生大颗粒的消除以及c轴择优外延生长研究[D];苏州大学;2011年
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