La0.5Sr0.5CoO3和Ce0.8Gd0.2O1.9-δ缓冲层的制备及其性能研究

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近年来,为了使涂层导体在实际应用中能够维持电稳定性,使金属基底起到分流保护作用,就需要在YBCO超导层与金属基带之间采用导电缓冲层,发达国家对采用导电缓冲层的课题进行了深入的研究,但国内仍处于起步阶段。金属有机物沉积(MOD)方法工艺成本低廉,无需真空条件,制备薄膜厚度均匀,设备简单而被广泛应用。  本论文采用MOD法制备La0.5Sr0.5CoO3和Ce0.8Gd0.2O1.9-δ缓冲层,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了薄膜结构和表面形貌,讨论了不同前驱液浓度、热处理温度、气氛等因素对薄膜性能的影响。  MOD法在LaAlO3单晶基底上沉积La0.5Sr0.5CoO3导电缓冲层,通过差热分析和热重分析确定热处理路线,通过不同前驱液浓度的比较确定0.6mol/L为最佳浓度,制备的La0.5Sr0.5CoO3薄膜具有单一取向,质地均匀,无裂纹,无孔隙,晶粒细密,微观形貌良好。用四引线法测试La0.5Sr0.5CoO3薄膜的电阻率与温度的对应关系,La0.5Sr0.5CoO3薄膜在液氮温区的电阻率可以达到1.0×10-4Ω·m,具有良好的导电性。  用MOD法在Ni-W基底上沉积La0.5Sr0.5CoO3缓冲层,La0.5Sr0.5CoO3薄膜在Ni-W基底上结晶情况良好,La0.5Sr0.5CoO3薄膜具有单一取向,表面出现裂纹。  用MOD法在Ni-W基底上沉积Ce0.8Gd0.2O1.9-δ缓冲层,通过不同前驱液浓度的比较确定1.2mol/L为最佳浓度,涂覆以3000r/min旋转60s为最佳工艺,在Ar+4%H2气氛下1100℃的退火温度制备的Ce0.8Gd0.2O1.9-δ薄膜具有单一取向,(φ)扫描测试发现Ce0.8Gd0.2O1.9-δ薄膜与Ni-W基底通过面内旋转45°进行外延生长,薄膜致密均匀。
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