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YBa2Cu3O7-x(YBCO)/介质层/YBCO三层膜结构是超导电子学器件的基本结构,可用于制备电容器、约瑟夫森结以及微波器件等。但是,YBCO/介质层/YBCO三层异质结构的制备存在一些问题:如YBCO较高的热处理温度易导致三层膜在制备过程中出现元素扩散,难以获得双轴织构特征以及三层膜中YBCO层超导性能的退化等问题,特别是在YBCO/介质层/YBCO三层膜中超导电流(穿过中间介质层)的形成机制也不明确。本文基于溶胶-凝胶工艺,通过研究热处理过程中氧分压和温度对YBCO临界电流密度Jc的影响,探索出制备高JcYBCO薄膜的氧分压-温度关系曲线,该曲线与氧含量x=0.91的YBa2Cu3O7-x热力学平衡线重合。依据氧分压-温度关系曲线,甚至在热处理温度为700 C的较低温度下也可获得高性能的YBCO薄膜。为了提高YBCO薄膜在磁场下的Jc,采用溶胶-凝胶法在LaAlO3基板上制备了 LaAlO3纳米点阵列,并在其上制备了 YBCO薄膜。镶嵌于YBCO中的LaAlO3微阵列起到磁通钉扎作用,提高了 YBCO薄膜在磁场下的Jc。进一步制备了 YBCO/LaAlO3/YBCO准三层膜结构,当介质层LaAlO3薄膜平均厚度为20nm时,LaAlO3在三层膜中诱导产生的纳米尺寸非晶层和纳米晶颗粒可起到磁通钉扎作用,从而改善了 YBCO薄膜的Jc。在YBCO工艺参数以及YBCO/LaAlO3/YBCO准三层膜的研究基础上,通过合理控制各层薄膜的热处理工艺,在LaAlO3基板上分别制备了 YBCO/LaAlO3/YBCO、YBCO/Y2O3/YBCO、YBCO/SrTiO3/YBCO和 YBCO/LaNiO3/YBCO4种三层膜结构。XRD结果表明,三层膜具有良好的双轴织构特征,透射电子显微分析也显示膜层之间具有外延生长特性。在上述4种三层膜结构中,上下两层YBCO薄膜均具有零电阻的超导性能,并且介质层厚度在某一范围内时(如30 nm附近),三层膜结构中均出现了超导电流(穿过中间介质层),但是产生机制各不相同。当绝缘层(LaAlO3和Y2O3)作为介质层时,三层膜中的超导电流主要以点接触和微桥型弱连接机制主导;介电层(SrTiO3)作为介质层时,随厚度逐渐增加,由点接触和微桥型弱连接主导向隧道机制转变;导电层(LaNiO3)作为介质层时,超导电流以临近效应机制主导。此外,在4种三层膜结构中,介电材料SrTiO3作为介质层时,绝缘性能最优,可满足超导电路中隔绝超导电极的要求。