在我们今天生活的社会中,能源危机日益严峻,人们必须找到经济、清洁的可再生能源来维持社会的进步和发展。超导材料科学发展已有百年,在电力、电子、医疗、磁学等多个领域展现出了巨大的应用前景。以电力领域为例,用超导材料制成的导电线可大幅度降低电力传输过程中的热损耗,提高经济效益。在多种超导材料中,YBCO因其优良的磁场和电场性能而获得人们的关注。多年来,世界各地的科研人员对其性能进行了全面的研究,而我们实验组的研究主要集中在使用物理方法制备公里级、高电流的高温超导薄膜长带,本人所做工作主要包括了以下三个方面:1.在NiW-CeO₂基带上使用脉冲激光沉积的方法制备了钇稳定氧化锆（Yittria-Stabilized-Zircon,YSZ）隔离层和钇钡铜氧(YBa₂Cu₃O_7-σ,YBCO)超导层,并探究了氧分压、脉冲激光频率和靶材种类对YSZ薄膜表面形貌的影响。通过优化PLD实验参数,我们沉积了表面平整的YSZ薄膜,在其上生长的YBCO薄膜的结构良好,表面平整,超导电流密度可达5 MA/cm²。2.使用PLD法在相同的实验条件下,于CeO₂基底上沉积了Y_0.5Gd_0.5Ba₂Cu₃O₇-_δ和Ho_0.5Gd_0.5Ba₂Cu₃O₇-_δ薄膜,研究了不同替代元素的REBCO(REBa₂Cu₃O_7-σ,RE=Y,Gd,Ho)薄膜性能的异同,同时探究了通过更换PLD激光凸透镜镜片而改变溅射靶材的激光能量密度对沉积薄膜的影响。我们发现HGBCO薄膜具有更好的性能,面内和面外织构度分别为3.49°和1.614°,最大的临界电流密度可达到约1.8MA/cm²。3.通过固态反应法在不同的烧结温度下制备了不同密度的Y_0.6Gd_0.6Ba₂Cu₃O_7-σ靶材,并将它们作为PLD法的溅射靶,采用相同的实验参数沉积了薄膜样品,探究了靶材密度对YGBCO样品质量的影响。我们发现,薄膜质量随靶材密度的增加而发生下降,使用密度为3.9 g/cm³靶材沉积的薄膜结构良好,表面平整,临界电流为136A/cm。总之,我们成功制备了YSZ隔离层薄膜、YGBCO和HGBCO超导薄膜,研究了不同实验参数对其质量的影响,并在其基础上优化了薄膜的结构和表面形貌。我们生长的YSZ薄膜具有良好的c轴生长取向和平整致密的表面,REBCO薄膜的超导临界电流超过130A,超导电流密度超过5MA/cm²,完全符合未来生产应用的要求,处于行业先进水平。