低温热处理对TFA—MOD技术制备YBCO超导薄膜影响.pdf

低温热处理对TFA—M()D技术制备 YBCO超导薄膜的影响／张 云等 ·15 · 低温热处理对 TFA—MOD技术制备 YBCO超导薄膜的影响 张 云 ，张国防 ，金利华 ，王 耀。，于泽铭 ，李成山 ，卢亚锋 (1 陕西师范大学化学与材料科学学院应用表面与胶体化学教育部重点实验室，西安 710062； 2 西北有色金属研究院，西安 710016) 摘要 采用三氟乙酸盐一金属有机沉积(TF Ml()D)技术在LaAlO3(o01)单晶衬底上沉积 YBa2Cua()7 (YB— CO)超导薄膜，研究了低温热处理条件(涂覆环境相对湿度和升温速度)对前驱膜形貌和YBCO超导膜的影响。从金 相显微镜(()M)和扫描 电镜 (SEM)观察可以看出，高涂覆环境相对湿度是引起前驱膜出现宏观裂纹的主要原因，前驱 膜分解速度过快会造成薄膜中出现褶皱和微观裂纹，前驱膜出现不完整性形貌将会影响YB)【()薄膜的成相、形貌和 性能。通过优化低温热处理条件，获得了表面形貌完整的前驱膜，避免了在高温成相阶段中出现杂相，提高了涂层导 体的超导性能，77K时 J 可超过 2．0MA／cm 。 、 关键词 YBCO超导薄膜 TFA-MOD技术 涂覆环境相对湿度 升温速度 InfluenceofLow-temperatureHeatTreatmentonYBCO Superc0nducting FilmsPreparedbyTFA-M OD ZHANG Yun ，ZHANG Guofang，JIN Lihua，WANG Yao，YU Zeming， LIChengshan ，LU Yafeng (1 KeyLaboratoryofAppliedSurfaceandColloidChemistryofMinistryofEducation。SchoolofChemistry MaterialsScience． ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062；2 NorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch，Xi’an710016) Abstract TheYBCO superconductingfilmsaredepositedonLaAlOa(OO1)singlecrystalsubstratesbyTFA- MOD．Theinfluenceofcalciningconditions(relativehumidityduringcoatingandheatingrate)ongrowthofYBCO precursorfilmsareinvestigated．Basedontheopticalmicroscope(OM)andscanningelectronmicroscopy(SEM)ob— servations。theresultsshow thatmacro-cracksinprecursorfilmsarecausedbyhighrelativehumidityofthecoating environment．Thesurfacebucklingandmicro-cracksappearduetotoofastdecompositionrateofprecursorfilm．The imperfectionsofprecursorfilm willaffectphasefomr ation，morphologyandfinallysuperconductingpropertiesofthe YBCOfilms．W ithoptimizationofcalciningconditions，theprecursorfilmswithexcellentsurfacemorphologycanbe obtainedandthefomr ationofimpurityphasesfomr ationcanbeavoided