【摘 要】
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REBCO超导薄膜在4-77 K的整个应用温区的不可逆磁场都较高;因此,基于REBCO涂层的第二代高温超导带材,具有最好的磁场特性潜力和最高的临界电流密度。第二代高温超导带材的这种不可取代的实用特性决定了其无限可能之市场前景。本文通过优化多道次金属有机化学气相沉积（MOCVD）法,在镀有缓冲层的C-276基底上制备出3道次稀土含量分别为1、1.1、1.2、1.3、1.4和1.5的REBa2Cu3O
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REBCO超导薄膜在4-77 K的整个应用温区的不可逆磁场都较高;因此,基于REBCO涂层的第二代高温超导带材,具有最好的磁场特性潜力和最高的临界电流密度。第二代高温超导带材的这种不可取代的实用特性决定了其无限可能之市场前景。本文通过优化多道次金属有机化学气相沉积（MOCVD）法,在镀有缓冲层的C-276基底上制备出3道次稀土含量分别为1、1.1、1.2、1.3、1.4和1.5的REBa2Cu3O7-δ（RE=Gd+Y,Gd/Y=1）第二代高温超导带材,并且利用临界电流测试系统、ICP-AES、台阶仪、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析不同厚度及稀土含量的样品的超导临界电流特性和微观结构。一道次MOCVD制备的REBCO薄膜样品在稀土含量为1.2时临界电流最大,二三道次MOCVD制备的REBCO薄膜样品在稀土含量为1.4和1.5时临界电流较高。这与其表面形貌和晶体结构有关。XRD、SEM和TEM分析表明,稀土成份增加能优化超导层面内织构,最小化与REBCO基质晶格失配的Ba-Cu-O杂相,降低表面粗糙度。这有利于多道次MOCVD的再生长过程。此外,过量稀土元素导致的大量稀土氧化物作为有效的钉扎中心提高带材的临界电流。三道次MOCVD制备的REBCO薄膜样品的磁场下特性呈现显著的各向异性。稀土氧化物的随机磁通钉扎作用提高整体临界电流。稀土含量较高的REBCO薄膜样品中,过量稀土元素产生的稀土氧化物形成平行于ab面的层面分布,使ab面的磁通钉扎增强;这表现在临界电流随磁场角度变化的曲线中的ab峰显著增高。
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