铋钾钙铜氧膜

科技工作者之家 2020-11-17

铋锶钙铜氧膜是指由铋锶钙铜四种或四种以上元素与氧原子组成的化合物超导薄膜。零电阻温度为110K,比钇钡铜氧膜高20K,有利于薄膜的应用。

简介铋锶钙铜氧膜是指由铋锶钙铜四种或四种以上元素与氧原子组成的化合物超导薄膜1。

结构原理零电阻温度为110K,比钇钡铜氧膜高20K,有利于薄膜的应用。在液氮温度77K工作时,由于距离它的温度值较远,即T /Tc值小,可提高超导性能。但是,Bi系超导薄膜含有几个结晶相,按铋锶钙铜的顺序原比比分别为2201,2212,2223,三个相,2223相属于110K高T相,2212相的T为80K,2201相的T只有20K ,2223高温超导相存在的温区很窄。用Pb部分取代Bi可增加2223相所占的比例并改善晶粒间的连接,能显著地改进超导性。它可用单枪离子束溅射制备2。

薄膜组分薄膜组分为1.96/0.81/2.141.7/4.26是非晶态的,不超导。退火后样品的组分为2. 04/0. 16/2. 0/1. 72/4.0,Pb的含量显著降低。样品含有2212与2223两个相,具有明显的C轴织构。样品由片状晶粒组成,临界电流密度极低。另外,还有采用射频磁控溅射法,化合物靶的成分为Bi:Sr:Ca:Cu=4.4:1:1:1.5,基片为(100 ) MgO,加热到700 摄氏度,Ar与氧气的比例为4/1,在经过900摄氏度 , 60分钟退火后,温度达到90K。该薄膜为C轴织构。2223高温超导相为主1。

优点及不足用分子束外延设备,基片为(100)SrTiO3或(100) MgO,温度为650摄氏度,生长速度在50 - 100nm/h,生长出的薄膜在五百平方纳米面积上不平整度小于1nm ,属于原子级的平整度不需要退火,温度达85K。尽管分子束外延法可以生长出平整的2223相结构,但是其超导性能还远远未达到2223高T相的性能3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学

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