用作高速红外探测器的钇钡铜氧化物薄膜

制得钇钡铜氧化物(Y-Ba Cu O)薄膜红外探测器并用各种激光对其进行研究,用 CO_2激光器对10μm 范围内以测辐射热和非测辐射热两种模式工作的探测器进行了研究。用测辐射热模式工作的探测器,其探测率在90K 下为2.1×10~8cmHz^(1/2)/W,响应时间为15ps,相应的带宽为70kHz。用非测辐射热模式工作的探测器,其响应速度非常快,超出仪器的分辨率。用有皮秒速度的氮分子激光器,仪器输出显示持续时间限于2ns。用非测辐射热模式由于极低的噪声,探测率不能测定。超导膜的质量是这些探测器性能的关键。

在钇钡铜超导氧化物中以锶代钡的实验研究

自从YBaCuO系统高温超导体被发现以来,人们在该系统的基础上作了广泛的研究,其中包括化学掺杂和离子代换.去年6月在美国Berkeley举行的“超导奇异机理的国际讨论会”上,Tarascon等人指出:对于YBa2-xSrxCu3O7-y系统,Sr的最大溶解度为x=1.4,因为Sr和Ba是同族元素,离子半径比Ba小,随着Sr含量的增加,正交超导相晶格常数a,b和c单调减小,T?随之从93K（x=0）单调地减少到8OK（x=1.4）.后来,C.Y.范等人曾宣布研制成一种以Sr代Ba的超导陶瓷,呈现超导转变温度达45℃.显然他们给出的以Sr代Ba的实验结果是不一致的.

钇钡铜氧半导体薄膜的宽光谱响应特性

对以 Si为衬底的钇钡铜氧 (分子式 :Y1 Ba2 Cu3O7-δ δ≥ 0 .5 ,简称 :YBCO)半导体薄膜的宽光谱响应特性进行了研究 .采用该薄膜作灵敏元的单元测辐射热计分别对红外波段 (1— 15μm)、亚毫米波段 (5个波长 )及毫米波 (3m m )进行光谱响应测试 ,结果表明这种半导体探测器不仅在红外波段 ,而且在亚毫米波甚至毫米波段都有良好的响应特性 .该薄膜是继 VO2

利用BFEL研究高温超导钇钡铜氧薄膜的中远红外特性

报导了一种钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜中远红外光探测器。在中远红外波段,利用北京自由电子激光对其响应特性进行了实验研究。对于微桥尺寸为210μm×70μm×0.3μm的样品,测量了电压响应、谱响应和时间响应。实验表明,在液氮温度下工作的YBCO高温超导光探测器不仅具有快速响应、较高灵敏度的特点,而且具有良好的宽带特性和较好的稳定性。

射频磁控溅射原位制备高Tc钇钡铜氧超导薄膜

用粉末靶射频磁控溅射的方法在650℃的(110)SrTiO_3衬底上成功地原位制备出起始转变温度96K,零电阻温度88.2K,用约0.4mm宽的桥在77K零磁场下临界电流密度达6×10~5A/cm^2,高度定向的钇钡铜氧超导薄膜,膜的厚度为0.22μm。发现控制溅射工艺参数并在溅射后进行原位热处理是获得高T_c超导薄膜的关键。

超导薄膜中钇钡铜原子比的快速测定

应用反应离子束溅射镀膜技术制备的以ZrO_2为衬底的Y—Ba—Cu—O,超导薄膜,面积小,厚度薄,其总重量为数百微克。膜中Y、Ba、Cu的原子比对膜的超导性能有着极其重要的影响,因此必须测定薄膜中三元素之原子比。x—RF法对该工作已有报导,本文应用离子选择电极与分光光度法快速测定其原子比,结果与x—RF法一致.

La_(1-x-y)Ba_xRE_yMnO_3复合氧化物的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

以Na2 CO3 ·1 0H2 O和NaOH混合碱为沉淀剂 ,采用共沉淀法制备了钙钛矿型结构的La1 x yBaxREyMnO3 (RE =Dy或Y)复合氧化物超细粒子 .该复合氧化物超细粒子具有较大的比表面积和良好的热稳定性 (经 70 0和 1 0 0 0℃焙烧后 ,其比表面积仍分别可达到 4 7 0和 1 6 9m2 /g) .随着LaMnO3 中的La3 + 被Ba2 + 及稀土离子Dy3 + 或Y3 + 部分取代后 。

层状复合氧化物La_4BaCu_(5-x)M_xO_(13)(M=Mn,Co)的物化性质和结构中活性氧的研究

合成了一系列结构为层状ＡＢＯ３的复合氧化物Ｌａ４ＢａＣｕ５－ｘＭｘＯ１３（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ），并利用ＸＲＤ、Ｘ射线能谱、氧程序升温脱附和化学分析方法对它们的结构和活性氧种进行了研究。ＸＲＤ分析结果表明：它们的结构为五层的ＡＢＯ３结构。活性氧种的研究表明Ｌａ４ＢａＣｕ５Ｏ１３中掺杂Ｍｎ或Ｃｏ之后，样品中明显存在的ＭＣｕ（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ）之间的协同作用，并且ＣｕＭｎ之间协同作用明显比ＣｕＣｏ的强。

钇钡铜氧超导体中层错的高分辨电子显微术研究

我们运用高分辨电子显微术,在Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)高T_c超导体中观察到两种类型的层错,它们具有相同的层错面(001),不同的相对位移矢量即[0,b/2,c/6]和[a/2,b/2,c/6].这两种层错都是由于完整晶体的基本铜氧面插入另一铜氧链形成的,它们既可以穿过整个晶体,也可中止在晶体中,在层错中止处,我们观察到不全位错.我们还观察到上述两种层错存在同一(001)面的情况,并在两种层错的窄过渡区观察到不全位错,其伯格斯矢量为[a/2,0,0],相应的结构模型亦已提出.

Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能

以Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α氧化物陶瓷为固体电解质 ,以多孔性Pt为电极材料 ,分别组成氢、氧浓差电池和氢_空气燃料电池 ,测定了 6 0 0～ 10 0 0℃范围内的浓差电池电动势 ,燃料电池的放电性能和电极极化性能 .结果表明 ,Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α在氢气氛中几乎是一个纯质子导体 ,在氧气氛中是氧离子与电子空穴的混合导体 ,氧离子迁移数在 0 .3～ 0 .5之间 ,在氢_空气燃料电池条件下显示出混合离子 (质子 +氧离子 )导电性 ,总离子迁移数大于 0 .9.该燃料电池性能良好 ,Pt电极极化性能很小 ,最大输出电流密度为 6 80mA·cm- 2 (10 0 0℃ ) ,最大输出功率密度为 16 0mW·cm- 2 (10 0 0℃ ) .

超导外延薄膜YBa_2Cu_3O_(7-δ)的氧化过程研究

通过比较磁控溅射 c取向优质外延膜 YBa2 Cu3O7-δ四周封铟和不封铟样品的低温进氧过程 ,发现氧不能扩散进入封铟样品 ,表明薄膜的自由表面阻碍氧扩散进入 .薄膜的氧化过程中存在两条氧原子流 :主要的氧原子流通过刃位错增强的点阵扩散 ;少量原子流是沿螺位错的螺旋面点阵扩散进入晶粒内 .封铟实验可以区分这两条氧原子流 .

CSD法超导薄膜的形成机制和超导电性研究

利用化学喷雾沉积法(CSD法)在未定向的ZrO_2单晶衬底上获得了零电阻温度高于85 K和转变宽度为2 K、厚度小于5 μm的YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜.以XRD、XPS和SEM等手段研究了不同制备条件下薄膜的晶体结构、电子结构和显微形貌,讨论了材料膜形成机制及其与超导电性的关系。

倒筒式直流溅射法生长大尺寸双面YBCO高温超导薄膜

采用倒筒式直流溅射结合辐射加热方法对无源微波器件用的Y1 Ba2 Cu3O7-x(YBCO)双面薄膜生长进行了研究 ,实验结果表明 :直流非磁控溅射可以制备性能良好的薄膜 .通过基片绕支撑杆和基片表面法线旋转 ,实现了在 (10 0 )LaAlO3基片两面同时原位沉积厚度均匀的YBCO薄膜 .生长出的 2 5 .4mm(linch)高质量的YBCO双面薄膜 ,两面的Tc0 分别为 90 .3K和 90 .4K ,超导转变宽度均为 0 .8K ,两面的微观表面电阻 (Rs)随温度变化一致 ,Rs(77K ,10GHz)分别为 3 3 0 μΩ和 40 0 μΩ .在直径 3 0mm的基片上 ,薄膜的厚度均匀性良好 ,其厚度起伏在 10 %以内 .薄膜面内的Tc0 分布在 90K附近 ,Rs 都分布在 1mΩ以内 。

YBCO高温超导薄膜激光化学腐蚀进程的实验观测

提出了将激光辅助化学刻蚀技术应用于钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜的刻蚀,研究了无掩膜YBCO薄膜激光化学刻蚀的表面特性及其变化规律,在激光辐照下,YBCO薄膜的液相刻蚀速率大大加快,并且在整个过程中,刻蚀速率呈现加快趋势,这一特性将有可能用于改善YBCO刻蚀中的横向钻蚀情况,并提高图形边缘的侧壁陡峭度。

柠檬酸溶胶-凝胶法制备非晶YBCO薄膜

采用柠檬酸溶胶-凝胶法(Pechini工艺)制备了钇钡铜氧(YBCO)溶胶,在SiO2/Si(110)衬底上生长了非晶YBCO薄膜。通过差热-热重分析得到了非晶YBCO薄膜的热处理条件。讨论了pH值对薄膜元素配比和表面形貌的影响,研究了薄膜结晶状态与退火温度之间的关系,获得了较为理想的薄膜制备工艺参数。

浅H_3PO_4液层下YBCO高温超导薄膜表面粗糙度的红外实时表征

提出利用红外热像实时监测系统,实时获得在YBCO高温超导薄膜上H3PO4腐蚀浅液层的红外灰度数值分布,并以浅液层热交换简化模型为基础,通过归一化红外灰度标准差值表征YBCO高温超导薄膜表面粗糙度的变化。理论分析与实验结果均表明,由归一化红外灰度标准差值的变化曲线,可以清楚展现YBCO高温超导薄膜表面粗糙度增大、减小以及趋于平缓的3个阶段,并能直接获得每个阶段所对应的时间。在本实验条件下,表面粗糙度在8s时达到最大值,然后逐渐下降,到40s时开始趋于稳定。浅液层条件下的YBCO高温超导薄膜表面粗糙度的成功观测,是一个重要的阶段目标,为最终解决YBCO高温超导薄膜湿法刻蚀中粗糙度的实时监测难题奠定了良好基础。

激光化学刻蚀YBCO高温超导薄膜进程中电流与红外特性

利用自行研制的电流与红外实时监测系统,研究了YBCO高温超导薄膜激光辅助化学刻蚀进程中溶液腐蚀电流与红外辐射的变化规律,为YBCO激光化学刻蚀技术中激光功率选择,腐蚀液配比,温度控制以及刻蚀时间的掌握提供了重要的实验依据。主要研究结论包括:YBCO薄膜激光化学刻蚀中溶液腐蚀电流初始值较大,增长速率相对稳定,观察到“陡降峰”的出现,并与无激光辐照下的溶液腐蚀电流变化曲线进行对比,分析了可能的原因;通过对腐蚀溶液的侧面红外实时监测,观察化学热的生成及其对流情况,发现激光辐照使YBCO薄膜刻蚀速率加快,而且除激光化学作用外,腐蚀液自身温度升高也是导致刻蚀速率加快的重要因素。