第二代釔系高溫超導(dǎo)帶材具有不可逆場高、載流能力強(qiáng)以及機(jī)械性能好的優(yōu)勢,因此在強(qiáng)電領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力和價值。目前,如何進(jìn)一步優(yōu)化性能、提高制備效率以及降低成本是國際上(YBa₂Cu₃O_7-δ)YBCO超導(dǎo)帶材的研究重點(diǎn),而其中的關(guān)鍵在于YBCO超導(dǎo)層的制備。鑒于此,本文改造自主設(shè)計的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)系統(tǒng),并在“離子束輔助沉積(IBAD)-MgO”模板基帶上,進(jìn)行高質(zhì)量Y(Gd)BCO超導(dǎo)薄膜高效低成本制備的研究。具體內(nèi)容如下:1、對MOCVD系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。首先,重新設(shè)計MOCVD系統(tǒng)的蒸發(fā)器,提高金屬有機(jī)源的蒸發(fā)效率,并延長金屬有機(jī)源在蒸發(fā)器中的流通時間,使得金屬有機(jī)源氣體可以均勻穩(wěn)定地流出。然后,改進(jìn)通電加熱電極裝置,使每個電極棒與金屬基帶都能保持良好的電接觸,同時增加電極棒的數(shù)量,使每個電極流過的電流遠(yuǎn)小于總電流,保證通電加熱的穩(wěn)定性。最后,重新設(shè)計系統(tǒng)的冷凝單元,采用多孔金屬冷凝濾芯代替銅板大大增加有效冷凝面積,可以將通過的金屬有機(jī)源和金屬氧化物充分冷凝下來,保證真空管道的通暢和機(jī)械泵組的穩(wěn)定。...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 超導(dǎo)材料的簡介
    1.2 超導(dǎo)線(帶)材的應(yīng)用
    1.3 高溫超導(dǎo)帶材的簡介
    1.4 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的制備路線
        1.4.1 雙軸織構(gòu)緩沖層的制備方法
        1.4.2 超導(dǎo)層的制備方法
    1.5 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的研究現(xiàn)狀
    1.6 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的發(fā)展趨勢
    1.7 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 實驗及表征方法
    2.1 實驗方法
        2.1.1 MOCVD系統(tǒng)簡介
        2.1.2 YBCO帶材的制備流程
    2.2 表征方法
        2.2.1 原子力顯微鏡
        2.2.2 X射線衍射
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 能譜儀
        2.2.5 臺階儀
        2.2.6 性能檢測
第三章 MOCVD系統(tǒng)的優(yōu)化及基帶襯底的選擇研究
    3.1 MOCVD系統(tǒng)的優(yōu)化
        3.1.1 蒸發(fā)器的改進(jìn)
        3.1.2 加熱電極的改進(jìn)
        3.1.3 冷凝單元的改進(jìn)
    3.2 不同基帶襯底的對比研究
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Y(Gd)BCO薄膜的MOCVD法制備研究
    4.1 Y(Gd)BCO薄膜表面針狀雜相的工藝優(yōu)化
    4.2 高Jc的Y(Gd)BCO薄膜制備研究
        4.2.1 加熱電流的影響
        4.2.2 Cu/Ba比值對Y(Gd)BCO薄膜生長的影響
    4.3 Y(Gd)BCO多層膜的制備研究
    4.4 SmBCO/Y(Gd)BCO疊層結(jié)構(gòu)薄膜的制備研究
    4.5 Zr摻雜Y(Gd)BCO薄膜的制備研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 Y(Gd)BCO薄膜的高效低成本制備研究
    5.1 不同基帶加熱方式的對比研究
    5.2 Y(Gd)BCO薄膜的快速生長研究
    5.3 窄流道反應(yīng)腔的應(yīng)用研究
        5.3.1 新反應(yīng)腔的設(shè)計與優(yōu)化
        5.3.2 基于窄流道反應(yīng)腔的Y(Gd)BCO薄膜制備研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 Y(Gd)BCO薄膜制備的均勻性及穩(wěn)定性研究
    6.1 Y(Gd)BCO薄膜制備的橫向均勻性研究
        6.1.1 狹縫式噴淋頭的應(yīng)用研究
        6.1.2 多孔式噴淋頭的應(yīng)用研究
        6.1.3 窄流道反應(yīng)腔的應(yīng)用研究
    6.2 Y(Gd)BCO長帶材的制備研究
    6.3 雙面Y(Gd)BCO薄膜的制備研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3789610