摘要:
为了获得高的电流密度与钉扎能力,我们采用MOD法在LAO单晶基板上制备了多元纳米颗粒掺杂的YBCO超导薄膜。此过程中关键的难题是解决高掺杂量下,掺杂颗粒过大或薄膜引入应力过大造成的薄膜裂纹,织构严重下降等问题。为此我们在YBCO超导薄膜内同时掺杂了与YBCO成正错配的BYNO纳米颗粒和成负错配的LAO纳米颗粒,同时对BYNO和LAO的掺杂比例和掺杂含量进行了调整。研究发现,多元掺杂下的YBCO薄膜比任何一种单一掺杂的薄膜质量都高,外场下的载流能力更强。同时其薄膜织构和膜裂行为都明显优化。分析认为错配度方向不同的两种掺杂颗粒在YBCO晶格内同时引入了压应力和拉应力两种应变,每一种应变都可以很好的产生钉扎效应;而在整体效果上压应力和拉应力相互抵消,有效地阻止了膜裂行为的发生。研究还发现,正掺杂纳米颗粒的BYNO与负掺杂纳米颗粒LAO的比例在8∶2以上时,外场下的临界电流密度提高效果更显著;而在1∶1时其效果最差。
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