一、Ag掺杂对YBCO烧结靶性能的影响（论文文献综述）
杨帆[1]（2021）在《双面双轴织构YBCO涂层导体MOCVD工艺的研究》文中认为YBCO高温超导涂层导体（或YBCO带材）具有载流能力强、机械性能好和在场性能优异的特点,在强电领域具有非常重要的价值,并成功应用于传输电缆、限流器、强磁场以及风能发电机等的研制。但如何进一步优化YBCO带材结构与性能仍是目前所面临的挑战。本文在优化后的金属有机物化学气相沉积系统（MOCVD）的基础上,进行双面双轴织构的Y（Gd）BCO带材的研究,具体内容如下:1、MOCVD系统中的基带电加热装置的优化。首先,对基带边缘与电刷之间的接触点进行力学分析,研究基带厚度对接触点电学稳定性的影响。然后,重新设计电加热装置的结构,保证基带与电刷之间接触点的电学稳定性;同时,采用滑轮组结构,防止基带在水平方向打滑。最后,分别采用100μm和62μm基带制备Y（Gd）BCO薄膜。采用62μm基带制备得到的带材的工程临界电流密度Je（77K,自场）达到101 A/mm2,是前者的2倍。2、Y（Gd）BCO薄膜的制备工艺研究。沉积速率的适度提高可消除薄膜中存在的CuYO2析出物,改善薄膜织构并提高临界电流密度Jc。加热电流过低时,薄膜中存在富Cu析出物和a轴晶粒;随电流增高,析出物减少,a轴晶粒消失;继续提升电流,薄膜中又出现析出物。当Cu金属有机源的配比较低时,薄膜中存在孔洞,导致Jc值的下降;提高Cu源配比,可消除孔洞,但易导致薄膜中出现富Cu析出物。当沉积速率、加热电流分别为520 nm/min、23.7A,YGdBaCu源的摩尔比为0.8.82.83.3时,制备得到的薄膜织构与性能最优,其面外半高宽为1.44°、面内半高宽为2.58°,薄膜表面平整,没有析出物产生,Jc达到4.5MA/cm2。3、高Je双面Y（Gd）BCO带材的研究。首先,采用双喷淋头设计,研究双面带材的制备工艺。然后,采用多层薄膜结构,克服单次沉积厚膜性能较低的问题。最后,在双面结构的基础上制备多层薄膜,进一步提高带材的Je值。制备得到的250 nm双面带材的Je性能达到342 A/mm2。进一步制备得到的双面1μm厚膜的面外半高宽均低于1°、面内半高宽均低于2.3°,带材的Je值从342 A/mm2上升到900 A/mm2。
周章洋[2]（2020）在《Ag/VO2复合薄膜的制备及性能研究》文中研究说明二氧化钒（VO2）薄膜在68℃附近发生金属-半导体可逆相变,同时伴随着光、电等性质的突变,使其在光电器件和智能窗方面有着广泛的应用前景。针对制约VO2在光电器件和智能窗应用的主要因素:相对室温较高的相变温度（Tc）、低的太阳能调制效率(ΔTsol)和固有的棕黄色,本文将Ag纳米周期阵列（Ag PPAs）嵌入VO2薄膜中,利用不同微纳结构以及不同尺寸的Ag PPAs所特有的局域表面等离子体共振特性（LSPR）,实现复合薄膜光学性能的有效调控,进一步稀释VO2薄膜的固有棕黄色;同时随着不同数量的金属Ag PPAs的引用,逐步降低VO2的相变温度。本文首先利用聚苯乙烯（PS）模板法在硅（Si）和石英基片（SiO2）上分别制备了不同尺寸的Ag PPAs,然后与结晶质量良好的单斜相VO2薄膜进行复合。通过调控VO2薄膜中Ag PPAs的尺寸,研究复合薄膜的光/电性能。从电阻率-温度（ρ-T）曲线来看,随着复合薄膜中Ag纳米颗粒比表面积的增大,Tc降低;进一步通过能带模型分析,发现随着Ag纳米颗粒比表面积增大,更多的自由电子注入到VO2膜中,在纳米金属-半导体结处吸收了更多的能量,诱发相变在较低温度处发生。从样品在Si基片的吸收光谱来看,随着Ag纳米颗粒的体积的减小,LSPR吸收峰发生蓝移,稀释了薄膜固有的棕黄色。从样品在SiO2基片上的透射光谱来看,随着嵌埋的Ag纳米颗粒体积的减小,薄膜ΔTsol从17.26%增大到27.86%。通过离子束刻蚀PS模板,改变PS模板球的大小和球间距,得到了一系列不同规格的PS模板,基于刻蚀获得的PS模板,采用电子束蒸镀法成功的将不同尺寸的Ag纳米网（Ag NNS）嵌埋进入VO2薄膜中,形成Ag NNS/VO2/SiO2复合薄膜,并对复合薄膜的光/电性质进行了研究。从薄膜的ρ-T曲线看出,随着嵌埋的Ag NNS占复合薄膜体积百分比的增加,薄膜Tc降低。从薄膜相变前后透射光谱看出,随着嵌埋的Ag NNS占复合薄膜体积百分比从4.45%增加到24.07%,ΔTsol从26.56%减小到13.20%。因此,特殊微纳结构的Ag周期阵列的嵌入可以有效调控VO2薄膜的光/电性质。
李树锋[3]（2019）在《脉冲激光沉积制备掺钴硫系复合材料薄膜及其特性研究》文中进行了进一步梳理作为传统的宽禁带半导体材料,Ⅱ-Ⅵ族化合物在红外探测、热成像、发光二极管、薄膜光电器件、中远红外激光器以及光催化等领域有着广阔的应用前景。以Zn S和Zn Se为代表的Zn基Ⅱ-Ⅵ族化合物由于避免了重金属离子的毒性更能适应生产生活的需求。大量研究发现,通过向Ⅱ-Ⅵ族化合物中引入合适的掺杂元素,可以有效地改善其晶体结构和光电性能。本文采用固相烧结反应法制备Zn E:Cox（E=S,Se,x=0.1,0.3,0.5.）靶材。然后利用脉冲激光沉积技术在蓝宝石衬底上分别沉积生成薄膜。在薄膜制备中通过改变Co的掺杂含量x以及真空室沉积压强P、衬底温度TS等参数获得不同组分、不同制备条件的Co掺杂Zn Se及Zn S透明半导体薄膜,并利用多种诊断技术对薄膜的结构和光学性质进行测试,从中探寻适宜的组分及制备条件组合。一、理论研究了Zn E:Cox（E=S,Se）的电子结构与光学性质。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了Zn E:Cox（E=S,Se）的能带结构、电子态密度以及光学吸收系数。研究发现Co离子的掺入使材料光学带隙降低,是由于Co3d态和Se4p（S3p）态相互杂化在费米能级附件生成了新的能级,使得价带顶上升造成的。同时,Co的掺入使得Zn E:Cox的吸收谱在可见到近红外区域出现新的吸收峰,这是Co2+在Zn E形成的四面体晶场中由4A2（4F）→4T1（4P）之间跃迁造成的。二、研究了Co的掺杂浓度对薄膜特性的影响。在靶材制备过程中改变Co掺入量,得到不同掺杂浓度的Zn E:Cox（x=0.1,0.3,0.5.E=S,Se）靶材。利用脉冲激光沉积技术分别在衬底温度为室温（25℃）以及800℃条件下制备薄膜。对靶材及薄膜的微结构分析表明,随Co掺杂含量的增加,Zn E:Cox的晶格常数及薄膜中的晶粒尺寸减小,结晶质量降低。材料中的最高临界掺杂浓度达到30%。当掺杂量低于30%时,Co原子基本能全部进入晶格,当掺杂量超过30%时,材料出现Co单质,达到过掺杂状态。对薄膜光学性质的分析表明,随Co掺杂含量的增加,薄膜的光学带隙降低,折射率及介电系数增加。说明Co的掺入可以调节薄膜的光学性能。三、研究了沉积压强对薄膜特性的影响。选用Zn E:Co0.1（E=S,Se）靶材,在真空室压强分别为0.4 Pa、2 Pa、4 Pa、6 Pa、8 Pa和10 Pa条件下沉积薄膜。首先研究了压强对等离子体羽辉传输过程的影响,发现随压强的增大,羽辉从靶材向外发射的散射角增大,同时传播距离减小。这两者同时造成薄膜沉积速率和膜厚的降低。在沉积压强由2 Pa增加到4 Pa的过程中,实现了薄膜沉积方式由溅射式沉积到吸附式沉积的转变,薄膜的厚度、表面形貌、结晶质量、光学吸收和带隙等性质在此过程中均出现大幅跃变。光学带隙的最大调谐范围达到1 e V左右。四、研究了衬底温度对薄膜特性的影响。选用Zn E:Co0.1（E=S,Se）靶材,在衬底温度分别为室温（RT,25℃）、200℃、400℃、600℃和800℃条件下沉积薄膜。XRD测试表明,随着衬底温度的升高,薄膜的结晶质量逐步增加,且薄膜晶体结构逐步向（111）方向择优生长。这是由于衬底温度升高,表明吸附粒子移动性增强,有利于结晶的生成。利用透射光谱研究了薄膜的光学带隙、折射率、介电系数等光学性质。随着衬底温度的升高,折射率与介电系数增大,这与薄膜密度增大有关。而光学带隙先减小后增大则取决于晶粒尺寸的变化,定量研究了纳米尺寸条件下光学带隙变化的量子限域效应规律,实验证明了Brus理论方程和实验的一致性。本文的研究为Zn E:Cox（E=S,Se）材料在光电器件方面的应用提供了实验及理论支持。
陶慧[4]（2015）在《YBCO的制备及超导能隙探索》文中指出本文探索采用溶胶-凝胶法制备YBCO工艺并提高YBCO的悬浮性能,在溶胶-凝胶法制备YBCO超导块实验中,通过分析烧结温度,氧氛围,掺杂等各个因素,分析其对超导悬浮性能的影响。结合高温铜氧化物超导能隙和赝能隙关系的研究,进一步探讨分析掺杂对YBCO性能的影响。赝能隙的起源和超导能隙的关系一直尚未解决清楚,我们从实验和理论方面概括综述了超导能隙问题的新进展,梳理了各种观测手段的实验结果,以及几种相关的理论模型,针对这些结果做了简单的讨论,期望对进一步理解超导能隙和赝能隙起到积极的作用。铜氧高温超导拥有丰富的物理属性,这也使BCS理论遇到了前所未有的挑战。一系列关于电子和空穴载流子的实验探究结果和理论分析显示出,“电声耦合”在铜氧超导电性中失效。在探索YBCO的悬浮性能时,发现氧含量对超导晶格结构的影响非常重要,氧含量对YBCO超导体的超导电性起着决定性作用。我们知道高温超导体均属于掺杂型超导体,通过计算氧含量不同时,高温超导体YBCO的能隙,揭示掺杂对其超导电性的影响。由于铁基超导体和铜氧超导体结构的相似性,我们可以继续探索掺杂对铁基超导体性能的影响,从而可以提供可能对探究铜氧化物的超导机制具有更重要意义的信息。本论文的研究内容分为6章:第一章介绍了整个超导电性的发展历史和超导材料在目前社会的应用情况以及前景。简述了从1911年昂纳斯发现第一个超导电性开始,到目前100年的时间里,超导转变温度的提高历程,以及高温铜氧化物超导材料的性能和用途。还介绍了铁基超导转变温度的提高历程。最后简单概述了溶胶-凝胶法的应用。第二章介绍了溶胶-凝胶法的基本原理,概括了这种方法的优缺点,以及简述了YBCO超导块的制备工艺,并且分析了溶胶-凝胶法制备YBCO过程中,对其产生影响的各种因素。第三章是实验部分,描述了YBCO超导块材的制备和分析过程,包括实验仪器,实验原料,以及几种实验方案及其过程。并且对实验结果进行了整理和分析,提出了改进方法。利用实验结果,测量了预烧完成的样品的悬浮力,并对此进行了高度分析。第四章内容讲述了掺杂对YBCO性能的影响。首先是总结了元素掺杂替代对YBCO性能的影响,分别为提高YBCO性能的掺杂;影响热力学行为的掺杂;改善力学性能的掺杂。其次通过溶胶-凝胶法掺Ag制备YBCO的实验过程,总结了Ag掺杂对悬浮性能的影响。并对实验结果进行了合理的分析。第五章内容介绍了铁基高温超导的超导能隙。首先分析了铁基超导和铜氧化物超导结构的相似性和相异性,引出了存在于高温超导体中的能隙和赝能隙关系的探究。通过角分辨光电子能谱实验,具体介绍了这两种能隙的关系。接着从微观理论出发,介绍了电子-声子相互作用对铁基超导体轨道波动的影响。并且总结了掺杂对铁基超导能隙的影响。分别从化学掺杂方面描述,即Fe As层外的掺杂和Fe位掺杂的情况。最后阐述了F掺杂对其的影响。第六章对本论文内容进行了总结。对溶胶-凝法对制备YBCO过程的实验步骤及实验原料的比例做了总结。提出制备良好的YBCO超导块,必须考虑氧氛围的影响。其次,总结了高温铜氧化物超导与铁基超导的相似性,提出探究掺杂对铁基超导的影响会为铜氧化物超导微观机理提供重要信息。为了更透彻地探究铁基高温超导的物理机制,需要寻找新的铁基类超导体,它们需要较高的超导转变温度,并且在空气中具有稳定、适合物理测量的特性。最后对铜氧化物超导和铁基超导进行了展望。
金利华[5]（2013）在《YBCO涂层导体的化学溶液沉积制备技术及超导性能研究》文中进行了进一步梳理高温超导涂层导体是基于双轴织构缓冲层模板生长的类单晶氧化物涂层，在液氮温区具有高临界电流密度。涂层导体是由金属基带/缓冲层/YBa2Cu3Oy（YBCO）超导层/保护层多层材料构成。为了获得双轴织构化模板和高性能的YBCO超导层，需要结合多种材料制备技术，例如轧制辅助双轴织构技术、离子束辅助沉积技术、脉冲激光沉积、磁控溅射、金属有机气相沉积和化学溶液沉积技术等。目前，YBCO超导层制备技术主要有两种，其中，脉冲激光沉积是以真空技术为基础，是探索高性能涂层导体技术的重要途径；化学溶液沉积技术以非真空技术为基础，是工业化低成本涂层导体的主攻方向。由于化学溶液沉积制备YBCO超导层的工艺过程具有低成本、易于控制薄膜组份以及易于实现连续制备等特点，因此采用化学溶液沉积制备YBCO，已逐渐成为了目前研究的热点。为了获得更加优异的性能，需要对化学溶液沉积过程中的材料成相机理进行分析，进而探索薄膜制备过程中所涉及的传统前驱液慢速热解特性，前驱膜宏观缺陷形成，YBCO形核和生长，a轴晶形成，以及化学溶液沉积技术引入钉扎等问题。为了更加清楚地认识化学溶液沉积制备YBCO的分解和晶化机理，优化工艺参数以提高超导层的性能，本论文分别采用传统全氟前驱液和低氟前驱液制备YBCO超导层。采用红外光谱和热分析等对传统全三氟乙酸胶体和低氟胶体中特征官能团的变化和胶体的热分解行为进行分析。采用金相显微分析、原子力显微镜、X射线衍射、扫描电镜以及磁场中临界电流密度（Jc-B）测试等表征手段，研究了YBCO热解和晶化过程的关键因素，YBCO薄膜的钉扎性能等随工艺参数变化，并对其相关机理进行了探讨。本论文主要研究内容包括：传统三氟乙酸金属有机沉积（TFA-MOD）工艺优化、新型低氟前驱液的开发、化学溶液沉积技术引入钉扎中心等方面。1、YBCO超导层的传统三氟乙酸金属有机沉积制备工艺包括前驱溶液配制、热解和晶化等过程。研究表明，在前驱溶液配制过程中，前驱体三氟乙酸铜对YBCO胶体性质起主要影响作用。YBCO全氟前驱液的特殊性使得传统工艺为慢速热解。研究发现，在热解阶段相对湿度是决定前驱膜表面裂纹产生的主要因素，升温速率是前驱膜产生褶皱形貌的主要因素。在晶化阶段，过高成相温度会导致YBCO膜产生退润湿现象，低氧分压可以充分抑制YBCO膜中a轴晶的生长。2、系统地研究了具有不同晶格匹配度的单晶衬底和不同形貌的缓冲层对YBCO膜生长过程的影响，以及YBCO层沉积过程对金属衬底界面的影响。结果表明，表面光滑的La2Zr2O7缓冲层有利于生长高织构和性能良好的超导层。在化学溶液沉积过程中，热解膜中活性组份Ba（O,F）2与CeO2发生界面反应生成BaCeO3，并且金属衬底会发生氧化。通过工艺优化，采用化学溶液沉积技术在LaAlO3单晶衬底上制备的YBCO薄膜样品在77K自场条件下的临界电流密度为2.7MA/cm2；在具有缓冲层衬底上制备超导层样品（YBCO/CeO2/YSZ/CeO2/NiW）在77K自场下临界电流达到60A/cm-w。3、为了降低传统前驱液对低温热解工艺的敏感性，同时减少前驱体中氟含量，提高超导层的制备速率，采用苯甲酸铜替换三氟乙酸铜，获得了新型低氟前驱液。对比实验表明，新型低氟前驱液的热解时间明显缩短，而且在较广升温速率范围内（1-10K/min）都能获得完整无宏观缺陷的热解膜。整个热解时间1-2.5小时，仅为传统工艺的1/4-1/5，充分满足了高性能YBCO薄膜快速制备要求。在低氟前驱膜的晶化过程中，超导层中间相随温度发生变化，表明了晶化机制仍然为“异位氟化钡”机制。通过调节形核阶段的水汽含量，实现了YBCO超导层的均匀形核和快速晶化。最终，采用低氟前驱液在金属衬底上制备了YBCO超导层，实现了快速晶化，所获得的具有c轴织构的晶化膜，其超导性能与传统制备方法相当。4、采用化学溶液沉积技术制备了两种不同钉扎类型的超导层，即YGdxBa2Cu3Oy和YBCO+xBaZrO3，并系统地研究了掺杂比例对超导层钉扎性能的影响。结果表明，YGdBCO薄膜中发生部分钇位替代现象和析出的少量RE2O3形成点缺陷，可以作为有效钉扎中心，有利于提高薄膜的磁通钉扎性能。随着前驱液中钆含量增加，YBCO相的c轴拉长。过量10%Gd的YBCO薄膜在磁场下具有最佳的性能（Jc=0.18MA/cm2@77K、1T，Fp=1.7GN/m3），比未掺杂的纯YBCO样品高出约1倍。另一方面，在前驱液中引入锆元素，可以在YBCO中形成BaZrO3第二相。研究表明，第二相的存在可以促使薄膜更加致密，并表现出更加优异的磁通钉扎能力。在YBCO引入5%BaZrO3时，薄膜的临界电流密度最高（Jc=4.9MA/cm2@77K、自场，Jc=0.42MA/cm2@77K、1T，Fp=4GN/m3）。
曹铃[6]（2012）在《脉冲激光沉积法生长掺杂ZnO基薄膜及其相关器件研究》文中指出氧化锌（ZnO）是一种新型的氧化物半导体材料,具有直接带隙的能带结构,室温下的禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 meV,在下一代短波长光电器件如蓝紫光发光二极管（LEDs）和激光器（LDs）等方面具有潜在应用前景。要实现ZnO在这些光电子器件中的广泛应用,首先必须得到性能良好的n型和p型材料。ZnO的n型掺杂主要集中在Ⅲ族元素（如Al、Ga、In）,而理论研究表明F也是ZnO的一种良好的n型掺杂剂,但关于F掺杂ZnO体系的研究工作进展缓慢,因此本论文开展了F掺杂ZnO透明导电薄膜方面的研究。另一方面,对于ZnO的p型掺杂,由于其存在非对称掺杂局限性使性能良好且稳定的p型ZnO薄膜难以实现,是制约其在光电器件得到应用的最大瓶颈。此外,当前国际上对于何种元素是ZnO最佳受主的问题仍然没有统一的定论。因此本论文的重要内容之一是探求合适的p型掺杂元素和掺杂技术,并结合理论和实验进一步探讨其掺杂机理。本论文的主要工作包括如下内容：1.利用脉冲激光沉积技术制备了F掺杂ZnO透明导电薄膜,系统地研究了氧偏压对薄膜性能的影响。当氧偏压为0.1 Pa时,薄膜的电学性能最佳：电阻率4.83×10-4Qcm,载流子浓度5.43×1020cm-3和Hall迁移率23.8 cm2V-1s-1,可见光内的平均透过率约90%,在1500 nm处透过率约60%；并以此为基础制备了顶栅结构的全透明ZnO薄膜晶体管,以ZnO薄膜为沟道层,ZnO:F透明导电薄膜作为栅极、源极和漏极的电极材料,栅极绝缘层是Ta2O5薄膜。2.采用脉冲激光沉积技术实现Li-F共掺杂ZnO薄膜p型导电的转变,研究了衬底温度对薄膜性能的影响。当衬底温度为550℃时,薄膜具有最好的p型导电性能：电阻率23.45Ωcm,空穴浓度7.57×1017 cm-3和Hall迁移率0.35cm2V-1s-1。进一步利用基于密度泛函理论的第一性原理对ZnO:（Li,F）体系进行了理论计算,探索Li-F共掺杂技术实现p型ZnO的机理。3.用脉冲激光沉积法成功制备出了Ag掺杂p型ZnMgO薄膜,详细地研究了衬底温度对薄膜性能的影响。XPS分析表明薄膜中Ag以Ag+形式存在并占据Zn格点位置；当衬底温度为400℃时,薄膜呈现最好的p型导电性能：电阻率24.96Ωcm,空穴浓度7.89×1017cm-3和Hall迁移率0.32 cm2V-1s-1,且p型导电性具有良好的稳定性；并对ZnMgO:Ag和ZnO:Ag薄膜进行了对比研究,结果发现引入Mg之后的ZnMgO:Ag薄膜不仅可以使本征施主态能级加深,同时能有效抑制氧空位的形成,导致本征施主态对受主的补偿作用降低,有利于薄膜p型掺杂的实现。
曲波[7]（2009）在《热压烧结制备纳米颗粒掺杂MgB2超导体研究》文中研究指明自2001年MgB2的超导电性发现以来,MgB2就引起了各国学者的极大关注与研究热潮。与高温超导材料的相比,MgB2材料具有制备成本低廉,无晶粒之间弱连接现象,结构简单,Jc值较高等独特的性能,奠定了它运行于20-30K之间的电流引线、磁共振成像、传输电缆、磁体制备、大地探矿、环境和军事、以及磁悬浮等方面的应用前景。本文系统研究了纳米SiC颗粒掺杂的MgB2超导体制备、组织演变和性能,并提出和制备了磁性Fe304纳米颗粒掺杂的MgB2新超导体,在20-30K之间具有非常好的超导性能。提出了以镁粉和硼粉为原料制备MgB2超导体块材的快速升温热压烧结工艺。快速升温热压方法可促进Mg和B之间通过液相-固相反应快速形成MgB2相,减轻烧结过程中Mg的氧化,制品具有相纯度高、密度高的优点。确定了MgB2块材的合理制备工艺：在高纯流通的氩气保护下,T<500℃时升温速率为200℃/min,500℃<T<950℃时升温速率为140-150℃/min,在950℃保温30分钟,压力为50MPa。制备的MgB2块材密度为2.284g/cm3,在5-30K的温度范围内,自场下的临界电流密度（Jc）值大于106A/cm2。与文献报导的其它方法制备的MgB2相比,20K以上时Jc值有明显的提高,尤其在30K时高出一个数量级以上。B粉的纯度被认为对MgB2超导材料的制备的起到至关重要的影响。针对高纯B粉价格昂贵的问题,研究了以廉价的低纯度B粉（88.84%,主要杂质为Mg,2000元/kg）取代高纯度B粉（99%,11000元/kg）制备高性能SiC掺杂的MgB2超导材料。研究表明,采用低纯度硼粉制备的样品超导性能只有很小的降低,而原料价格可以降低80%以上,这对MgB2超导体的商业化生产具有重要意义。系统研究了热压方法制备的纳米颗粒SiC掺杂的MgB2超导体的相演变过程。XRD分析表明,样品主要由MgB2和Mg2Si组成,同时还有少量的MgO。热压过程中,随着热压温度的升高,Mg与SiC首先在500℃左右开始发生化学反应,生成Mg2Si相和C。在温度大于550℃时,Mg与B发生化学反应生成MgB2相。在550-650℃（Mg的熔点）,MgB2相通过固相镁与B反应形成,在650℃以上,MgB2通过液相镁与B反应形成。随着烧结温度的提高,材料的密度升高,晶粒尺寸增大。在950℃热压烧结制备的5wt%SiC掺杂的MgB2超导体样品,超导性能优异,在5K时其Jc峰值在106A/cm2以上,在7T的条件下Jc值仍>1 05A/cm2,明显高于未掺杂的样品,也高于其他学者报导的同类材料的研究结果。在20K,较高外场下,5wt%SiC掺杂的样品的Jc值比未掺杂样品高一个数量级以上。这是因为本工作制备的样品密度高（2.295g/cm3）,晶粒细小（粒径～0.9μm）,孔隙尺寸小（-0.16μm）,组织均匀,特别是细小的（35-230nm）Mg2Si颗粒均匀分布在MgB2基体中,有利于磁通钉扎。5wt%SiC掺杂的样品其临界电流密度值显着高于10wt%SiC掺杂样品,这可能是由于后者SiC含量过高,引入的非超导杂质相过多的缘故。SiC掺杂提高MgB2超导性能存在两方面的机理：一方面是SiC掺杂引入C原子取代B原子,导致了MgB2结构中产生强电子散射中心,降低了电子平均自由程,增加了Jc值；另一方面,弥散分布的Mg2Si纳米颗粒会起到磁通钉扎作用,提高超导性能。采用化学共沉淀法制备的分散良好的铁磁性纳米Fe304颗粒,首次制备出Fe304掺杂的MgB2超导材料。发现Fe304纳米颗粒在制备过程中不与Mg和B发生化学反应,材料主要由MgB2和弥散分布在其中的Fe304纳米颗粒组成。5wt%Fe304掺杂的MgB2样品具有优异的超导性能,在5-30K的温度范围,其Jc峰值均高于106A/cm2。特别是在30K,Jc峰值达到1.02×106A/cm2,高出SiC掺杂样品一个数量级,是目前该温度下文献报导的MgB2材料体系的最高值。在25-30K,Jc随外场的降低比SiC掺杂的MgB2显着缓慢。Jc增加的机理一方面来自于纳米颗粒对磁通钉扎,另一方面来自于磁性颗粒对通过颗粒的磁通线产生吸引力,增加了磁通的钉扎力。超导材料适合大规模应用的临界温度在25K以上,因此,Fe304掺杂的MgB2超导材料由于在25K以上的优异超导性能,具有很好的应用前景。对几种新型掺杂体系进行了初步探索。研究了CoFe204磁性纳米颗粒掺杂MgB2和Nd-Fe-B粉掺杂的MgB2超导材料的制备和性能,发现这两种掺杂相在烧结后磁性颗粒本身消失,形成硼化物,使MgB2纯度降低,超导性能下降。但是有意义的是,在高温高场下,两种掺杂样品的磁通钉扎力曲线发生极强的跳跃,使其上临界场得到提高。另外,初步研究了超磁致伸缩材料Tb0.3Dy0.7Fe2掺杂的MgB2超导材料,发现烧结后大部分Tb0.3Dy0.7Fe2形成了Tb和Dy的硼化物。使其失去了本身的磁致伸缩和磁性效果,降低了临界电流密度值。
唐耀龙[8]（2009）在《Na掺杂对单畴YBCO超导块材性能的影响》文中提出高温超导经过二十余年的发展,氧化物超导块材取得了很大的进展,主要是围绕着Y系材料展开的。单畴的YBCO超导材料以其较高的Tc、Jc和大的磁悬浮力而受到普遍关注。本文主要研究Na掺杂对单畴YBCO超导块材性能的影响以及新型第二相粒子Y2Ba4CuNbOx粉体的制备。本文采用固相烧结法制备掺Na的YBCO粉体和YbBCO初始粉体,通过顶部籽晶熔融织构工艺制备出具有不同Na含量的YBCO超导块材,同时对该类超导材料的显微结构和磁悬浮力等性能进行了分析;其次,对新型第二相粒子Y2Ba4CuNbOx粉体的制备作了初步的研究,分析了其物相成分、相变过程、微观形貌、碳含量等,确定了制备该类粉体的合成温度。在制备掺Na的单畴YBCO超导块材之前,需要用到YBa2-xNaxCu3O7-δ（x=0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3）,Y2BaCuO5,Yb1.8Ba2.4Cu3.4Oy三种粉体,其制备方法为固态反应法,采用四次球磨,三次烧结的步骤,三种粉体的烧结温度分别为940℃,920℃,910℃,三次烧结时间均为24小时。Na掺杂对单畴YBCO超导块材的影响研究方面,主要研究了不同Na含量对YBCO初始粉体的织构度、相结构、晶格参数的影响;以及Na的含量对单畴YBCO超导块材宏观形貌、显微结构、磁悬浮力的影响等方面。XRD分析表明,对于YBa2-xNaxCu3O7-δ（x=0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3）粉体而言,随着Na掺杂量的增加,YBCO粉末（00l）面择优取向生长,烧结体织构度显着提高。通过对此系列单畴YBCO超导样品的宏观形貌和磁悬浮力的观察与测量发现,Na掺杂的YBCO超导块材均能长出单畴样品,而且随着Na掺杂量的增加,样品在x=0.2时磁悬浮力最大。SEM对样品的显微结构分析发现,随着Na含量的增加,YBCO超导片层厚度增加,Y211粒子x>0.2时明显长大。通过对样品晶体生长前沿成份的EDX分析发现,当Cu元素比例多,Y、Ba元素比例少的时候,块材停止生长。通过热分析发现,当用金属氧化物合成的Y2Ba4CuNbOx粉体时,DTA曲线中存在5个吸热峰,对应的温度分别为820℃、950℃、970℃、1020℃、1100℃,生成的化合物分别为BaCuO2（011相）、YBa2Cu3O7-δ（123相）、BaNbO3、Y2BaCuO5（211相）、Y2Ba4CuNbOx（2411相）;通过对不同的烧结温度下（1110℃～1150℃）制成的Y2Ba4CuNbOx粉体研究发现,当烧结温度为1150℃时,可获得XRD纯的Y2Ba4CuNbOx（2411相）。
傅瑶,杜国平[9]（2008）在《YBCO掺杂效应研究进展》文中研究说明研究了掺杂对高温超导氧化物YBa2Cu3O7-δ（YBCO）的超导电性和结构的影响。依据现有的YBCO掺杂实验,研究了YBCO各个位置采用典型元素掺杂而导致的超导电性和结构的变化,分析掺杂对YBCO的重要影响。掺杂效应的研究使YBCO的应用性能得到了提高,同时为研究超导机制提供了更多的理论信息。
朱思华[10]（2007）在《YBCO超导体的制备及其物理性能研究》文中研究表明自从高温超导材料发现以来，人们为开发它的实际应用进行了大量的研究工作。其中YBCO系列超导体是高温超导材料中研究最多和应用最为广泛的超导体之一，受到普遍关注。本文主要研究YBCO超导体的熔化生长工艺及其物理性能。本文采用固态烧结法制备YBCO以及YbBCO超导初始粉体，通过调整顶部籽晶熔融织构工艺参数制备YBCO超导体，同时对YBCO超导块的显微组织结构和磁悬浮力等物理性能作了初步的研究。在制备YBCO超导体的过程中，需要用到YBa2Cu3O7-x（Y123）、Y2BaCuO5（Y211）、Yb1.8Ba2.4Cu3.4O7等初始粉体。采用传统的固态烧结法制备YBa2Cu3O7-x、Y2BaCuO5、Yb1.8Ba2.4Cu3.4O7等初始粉体，采用两次研磨两次预烧的制备工艺。在制备过程中首先采用差热分析和X-射线衍射分析方法确定初始粉的预烧结温度，其中Y123为890～910℃，Y211为910～930℃，Yb1.8Ba2.4Cu3.4O7为920℃，并且第一次烧结时间为48小时，第二次为24小时。在用顶部籽晶熔化生长工艺制备YBCO超导体过程中，重点研究制备工艺和第二相参杂比例对样品形貌和性能的影响。其中制备工艺主要研究升温速率、高温区保温时间、起始慢冷温度、慢降温速率等对超导体形貌和性能的影响。实验结果显示，350℃／h的快升温速率、2h—3h的高温区保温时间、1010℃的起始慢冷温度、0.2—1.0℃／h的慢降温速率有利于制备出表面带有十字花纹、畴区面积比较大的YBCO超导体。另外，我们还研究了Y211的加入对YBCO超导体相貌的影响。研究表明，30mol％、40mol％、50mol％、60mol％的Y211添加都能制备出表面带有十字花纹、畴区面积比较大的YBCO超导体。为了抑制样品表面的随机成核，制备出单畴的样品，研究中引入了熔点较YBCO低的YbBCO。在压制YBCO坯体时，在其表面或压制或涂抹一层YbBCO，由于YbBCO熔点较YBCO低，在慢冷过程中，内部的YBCO已经开始凝结生长，而外部的YbBCO还处于半熔状态，从而抑制了YBCO在其表面随机成核。实验结果表明，YbBCO的引入有效的抑制了YBCO表面的随机成核。采用环境扫描电镜和金相显微镜对样品的显微组织结构和元素比例成分进行分析。YBCO的123相晶体都具有层状晶体的各向异性结构。其中YBCO的Y123晶层的厚度最小可以达到2μm。在YBCO的晶体中都分布有细小而弥散的211粒子。细小而弥散的211粒子的分布是高性能块材所具备的微观组织特征。样品中存在的微观裂纹平行于a-b面。在YBCO块材中存在气孔，气孔是阻断超导电流的缺陷，同时也是裂纹生成的一个裂纹源。在自行设计研发的三维磁场与磁力测试系统上，我们对YBCO超导块材的磁悬浮力与磁化速率之间的关系进行研究。发现超导块材与永磁体之间最大磁悬浮力随磁化速率的增加先增大后减小，而二者之间的最大吸引力随磁化速率的增加是减小的。这与超导体的磁通钉扎能力及作用在超导体上的磁通变化率密切相关。
二、Ag掺杂对YBCO烧结靶性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ag掺杂对YBCO烧结靶性能的影响（论文提纲范文）
（1）双面双轴织构YBCO涂层导体MOCVD工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展历程 |
| 1.2 超导材料的特性以及其实际应用 |
| 1.3 高温超导带材的结构与制备路线 |
| 1.3.1 YBCO的性质 |
| 1.3.2 YBCO带材的结构与缓冲层制备技术 |
| 1.3.3 YBCO超导层的制备技术 |
| 1.4 论文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验方法与测试技术 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 MOCVD系统介绍 |
| 2.1.2 实验流程 |
| 2.2 Y(Gd)BCO带材测试方法 |
| 2.2.1 台阶仪 |
| 2.2.2 X射线衍射仪 |
| 2.2.3 TEM透射电子显微镜 |
| 2.2.4 SEM扫描电镜与EDS能谱分析仪 |
| 2.2.5 超导性能测试 |
| 第三章 基带电加热技术 |
| 3.1 基带电加热技术介绍 |
| 3.2 基带电加热装置的优化 |
| 3.3 不同厚度基带的对比研究 |
| 第四章 高性能Y(Gd)BCO薄膜制备工艺研究 |
| 4.1 沉积速率对Y(Gd)BCO薄膜的影响 |
| 4.1.1 沉积速率与膜厚的关系 |
| 4.1.2 沉积速率对Y(Gd)BCO薄膜结构的影响 |
| 4.1.3 沉积速率对Y(Gd)BCO薄膜表面形貌的影响 |
| 4.1.4 沉积速率对Y(Gd)BCO薄膜超导性能的影响 |
| 4.2 加热电流对Y(Gd)BCO薄膜的影响 |
| 4.2.1 加热电流对Y(Gd)BCO薄膜结构的影响 |
| 4.2.2 加热电流对Y(Gd)BCO薄膜表面形貌的影响 |
| 4.2.3 加热电流对Y(Gd)BCO薄膜超导性能的影响 |
| 4.3 前驱体溶液中金属有机源配比研究 |
| 4.3.1 Ba金属有机源含量对Y(Gd)BCO薄膜的影响 |
| 4.3.2 Cu金属有机源含量对Y(Gd)BCO薄膜的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 高性能双面Y(Gd)BCO带材的制备工艺研究 |
| 5.1 双面Y(Gd)BCO薄膜制备工艺研究 |
| 5.1.1 双面Y(Gd)BCO薄膜结构介绍 |
| 5.1.2 双喷淋头设计 |
| 5.1.3 双面Y(Gd)BCO薄膜的对比研究 |
| 5.2 多层Y(Gd)BCO薄膜制备工艺研究 |
| 5.2.1 膜厚对超导性能的影响 |
| 5.2.2 单次沉积与多次沉积Y(Gd)BCO厚膜的对比研究 |
| 5.2.3 多层Y(Gd)BCO薄膜的制备 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）Ag/VO2复合薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 VO_2 的结构与特性 |
| 1.2.1 VO_2 的晶体结构 |
| 1.2.2 VO_2 的相变特性 |
| 1.3 VO_2 薄膜的应用前景 |
| 1.3.1 智能薄膜窗 |
| 1.3.2 光电开关 |
| 1.3.3 激光防护 |
| 1.3.4 其他应用 |
| 1.4 VO_2 智能窗研究现状 |
| 1.4.1 金属离子掺杂VO_2薄膜 |
| 1.4.2 基于VO_2多分子层结构 |
| 1.4.3 仿生VO_2复合薄膜结构 |
| 1.4.4 金属纳米阵列/VO_2复合薄膜结构 |
| 1.5 本课题研究的内容与意义 |
| 1.5.1 本课题研究的内容 |
| 1.5.2 本课题研究的意义 |
| 2 样品的制备与表征方法 |
| 2.1 实验试剂和材料 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 Ag/VO_2 复合薄膜的制备 |
| 2.3.1 VO_2 薄膜的制备 |
| 2.3.2 PS模板的制备 |
| 2.3.3 Ag纳米阵列的制备 |
| 2.3.4 Ag纳米网络的制备 |
| 2.4 样品的表征 |
| 2.4.1 掠入射X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 场发射扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.4.3 紫外可见分光光度计(UV-Vis-NIR) |
| 2.4.4 变温电阻率测试(ρ-T)及霍尔效应 |
| 3 Ag PPAs/VO_2/Si复合薄膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 VO_2 薄膜形貌和结构的研究 |
| 3.2.1 生长温度对薄膜形貌和结构的影响 |
| 3.2.2 退火温度对薄膜形貌和结构的影响 |
| 3.2.3 退火压强对薄膜形貌和结构的影响 |
| 3.3 PS模板的制备 |
| 3.3.1 转速对预模板致密性影响 |
| 3.3.2 提拉速度对PS模板致密性的影响 |
| 3.4 Ag PPAs/VO_2/Si复合薄膜形貌和结构的表征 |
| 3.4.1 SEM分析 |
| 3.4.2 XRD及 EDS分析 |
| 3.5 Ag PPAs/VO_2/Si复合薄膜光/电性质研究 |
| 3.5.1 ρ-T分析 |
| 3.5.2 UV-Vis-NIR分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 Ag PPAs/VO_2/SiO_2 复合薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ag PPAs/VO_2/SiO_2 复合薄膜形貌和结构的表征 |
| 4.2.1 XRD分析 |
| 4.2.2 SEM分析 |
| 4.3 Ag PPAs/VO_2/SiO_2 复合薄膜光/电性质研究 |
| 4.3.1 ρ-T及热滞回线分析 |
| 4.3.2 UV-Vis-NIR分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Ag NNS/VO_2/SiO_2 复合薄膜的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ag NNS的制备及表征 |
| 5.2.1 刻蚀功率对PS模板形貌的影响 |
| 5.2.2 刻蚀时间对PS模板形貌的影响 |
| 5.2.3 Ag NNS的制备及表征 |
| 5.3 Ag NNS/VO_2/SiO_2 复合薄膜形貌和结构的表征 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 SEM及 EDS分析 |
| 5.4 Ag NNS/VO_2/SiO_2 复合薄膜光/电性质研究 |
| 5.4.1 ρ-T分析 |
| 5.4.2 UV-Vis-NIR分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）脉冲激光沉积制备掺钴硫系复合材料薄膜及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 ZnE(E=S,Se)材料的研究背景 |
| 1.1.1 ZnE(E=S,Se)的结构与基本性质 |
| 1.1.2 ZnE(E=S,Se)的特性与应用 |
| 1.1.3 ZnE(E=S,Se)及其掺杂微纳材料的研究现状 |
| 1.2 半导体掺杂 |
| 1.2.1 热扩散技术 |
| 1.2.2 离子注入技术 |
| 1.2.3 过渡金属元素掺杂 |
| 1.3 薄膜制备技术 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 化学气相沉积 |
| 1.3.3 真空蒸镀法 |
| 1.3.4 磁控溅射法 |
| 1.3.5 分子束外延 |
| 1.4 脉冲激光沉积技术 |
| 1.4.1 脉冲激光沉积技术的发展 |
| 1.4.2 脉冲激光沉积技术的原理 |
| 1.4.3 脉冲激光沉积技术的特点 |
| 1.5 薄膜表征技术及原理 |
| 1.5.1 X射线衍射 |
| 1.5.2 表面形貌测试 |
| 1.5.3 吸收-透射光谱 |
| 1.5.4 X射线光电子能谱分析 |
| 1.5.5 拉曼光谱测试 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 掺钴硫系复合材料的理论计算 |
| 2.1 第一性原理 |
| 2.1.1 多粒子体系薛定谔方程 |
| 2.1.2 密度泛函理论 |
| 2.1.3 局域密度近似(LDA) |
| 2.1.4 广义梯度近似(GGA) |
| 2.2 能带理论 |
| 2.2.1 固体能带 |
| 2.2.2 电子态密度 |
| 2.3 半导体材料的光学性质 |
| 2.4 掺钴ZnSe材料的理论计算 |
| 2.5 掺钴ZnS材料的理论计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 实验样品制备及靶材表征 |
| 3.1 靶材的制备 |
| 3.1.1 固相反应烧结法 |
| 3.1.2 原料称量 |
| 3.1.3 混合研磨 |
| 3.1.4 烧结 |
| 3.1.5 压片制靶 |
| 3.2 薄膜制备工艺 |
| 3.2.1 脉冲激光沉积系统 |
| 3.2.2 衬底预处理 |
| 3.2.3 系统抽真空 |
| 3.2.4 薄膜沉积 |
| 3.3 靶材的制备与测试 |
| 3.3.1 ZnSe:Co_x靶材的制备与测试 |
| 3.3.2 ZnS:Co_x靶材的制备与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 掺钴ZnSe薄膜特性研究 |
| 4.1 钴掺杂量对ZnSe:Co_x薄膜特性的影响 |
| 4.1.1 ZnSe:Co_x薄膜的制备 |
| 4.1.2 ZnSe:Co_x薄膜的微结构分析 |
| 4.1.3 ZnSe:Co_x薄膜的拉曼光谱测试 |
| 4.1.4 ZnSe:Co_x薄膜的XPS测试 |
| 4.1.5 ZnSe:Co_x薄膜的光学性质 |
| 4.2 沉积压强对ZnSe:Co_(0.1)薄膜性质的影响 |
| 4.2.1 膜厚测量 |
| 4.2.2 薄膜的表面形貌 |
| 4.2.3 X射线衍射测试 |
| 4.2.4 沉积压强对ZnSe:Co_(0.1)薄膜光学性质的影响 |
| 4.3 衬底温度对ZnSe:Co_(0.1)薄膜性质的影响 |
| 4.3.1 ZnSe:Co_(0.1) 薄膜的微结构分析 |
| 4.3.2 衬底温度对ZnSe:Co_(0.1)薄膜光学性质的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 掺钴ZnS薄膜特性研究 |
| 5.1 钴掺杂量对ZnS:Co_x薄膜特性的影响 |
| 5.1.1 ZnS:Co_x薄膜的制备 |
| 5.1.2 ZnS:Co_x薄膜的微结构分析 |
| 5.1.3 ZnS:Co_x薄膜的电子态分析 |
| 5.1.4 ZnS:Co_x薄膜的光学性质 |
| 5.2 沉积压强对ZnS:Co_(0.1)薄膜性质的影响 |
| 5.3 衬底温度对ZnS:Co_(0.1)薄膜性质的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）YBCO的制备及超导能隙探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 超导电性的研究现状以及未来发展 |
| 1.2 铁基超导的简述 |
| 1.3 研究的目的及意义 |
| 2 凝胶-溶胶法制备YBCO |
| 2.1 凝胶-溶胶法的基本原理 |
| 2.1.1 YBCO超导块的制备工艺 |
| 2.1.2 溶胶-凝胶法的优缺点 |
| 2.1.3 Pechini凝胶溶胶法制备YBCO |
| 2.1.4 氧含量对超导性能影响 |
| 2.2 YBCO高温超导体电子结构对悬浮性能的影响 |
| 3 YBCO超导块材的制备和分析 |
| 3.1 溶胶凝胶初步制备YBCO超导块 |
| 3.2 实验结果分析及改进方法 |
| 3.3 样品悬浮力高度分析 |
| 3.4 样品的XRD分析 |
| 3.5 超导悬浮的理论 |
| 4 掺杂对YBCO性能的影响 |
| 4.1 元素掺杂替代 |
| 4.2 Ag掺杂对悬浮性能的影响 |
| 4.2.1 溶胶凝胶法掺Ag制备YBCO超导块 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 5 铁基高温超导的超导能隙 |
| 5.1 能隙和赝能隙的简介 |
| 5.2 铁基高温超导能隙的电子结构 |
| 5.3 角分辨光电子能谱 |
| 5.4 电子-声子的相互作用对铁基超导体轨道波动的影响 |
| 5.5 铁基超导体中的化学掺杂 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）YBCO涂层导体的化学溶液沉积制备技术及超导性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 涂层导体的组成以及应用前景 |
| 1.3 超导层的结构和制备方法 |
| 1.3.1 超导层的结构 |
| 1.3.2 超导层的制备方法 |
| 1.4 化学溶液沉积制备超导层的研究进展 |
| 1.4.1 化学溶液沉积制备超导层的基本原理 |
| 1.4.2 化学溶液沉积技术制备超导层的发展历史和现状 |
| 1.4.3 化学溶液沉积技术引入钉扎研究进展 |
| 1.4.4 存在的基础科学问题 |
| 1.5 本论文的选题意义及背景 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 2 实验方法与原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超导层的制备 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验原料 |
| 2.2.3 前驱液 |
| 2.2.4 涂敷方法 |
| 2.2.5 低温热解 |
| 2.2.6 高温晶化 |
| 2.3 超导层的表征方法 |
| 2.3.1 热重-差热 |
| 2.3.2 粘度-折光率 |
| 2.3.3 红外/紫外光谱 |
| 2.3.4 金相显微镜 |
| 2.3.5 原子力显微镜 |
| 2.3.6 扫描电镜 |
| 2.3.7 透射电镜 |
| 2.3.8 X 射线衍射 |
| 2.3.9 超导性能分析 |
| 3 传统三氟乙酸金属有机沉积工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统全氟前驱液的表征 |
| 3.2.1 前驱单体及前驱液的热重-差热 |
| 3.2.2 前驱单体及前驱液的红外/紫外光谱 |
| 3.2.3 热解及晶化反应 |
| 3.3 涂敷及热解工艺参数对前驱膜形貌的影响 |
| 3.3.1 涂敷环境相对湿度的影响 |
| 3.3.2 升温速度的影响 |
| 3.4 晶化过程的关键影响因素研究 |
| 3.4.1 温度的影响 |
| 3.4.2 氧分压的影响 |
| 3.4.3 气体流速的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 YBCO 超导层与缓冲层的相互影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 衬底缓冲层对超导层的影响 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 衬底晶格失配度对超导层的影响 |
| 4.2.3 锆酸镧缓冲层形貌对超导层的影响 |
| 4.3 三氟乙酸金属有机沉积过程对缓冲层的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 新型低氟前驱液的快速热解机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型低氟前驱液的制备及表征 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 前驱体及前驱液的热重-差热 |
| 5.2.3 更低氟含量前驱液的热重-差热分析 |
| 5.2.4 前驱体及前驱液的红外光谱 |
| 5.3 快速热解机制 |
| 5.4 快速热解制备 YBCO 薄膜 |
| 5.4.1 实验过程 |
| 5.4.2 升温速率对 YBCO 薄膜的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 YBCO 超导层的晶化机制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 YBCO 膜的成相过程 |
| 6.2.1 YBCO 膜的形核和生长过程 |
| 6.2.2 YBCO 膜快速晶化中的形核控制 |
| 6.3 采用低氟前驱液在金属衬底上制备超导层 |
| 6.4 小结 |
| 7 不同钉扎类型对 YBCO 超导层的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 离子缺陷钉扎 YBCO 超导层 |
| 7.2.1 实验过程 |
| 7.2.2 不同钆含量 YBCO 薄膜的结构和性能 |
| 7.3 第二相钉扎 YBCO 超导层 |
| 7.3.1 实验过程 |
| 7.3.2 不同锆含量 YBCO 薄膜的结构和性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
（6）脉冲激光沉积法生长掺杂ZnO基薄膜及其相关器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 ZnO的基本性质 |
| 2.1.1 ZnO的晶体结构 |
| 2.1.2 ZnO的物理化学性质 |
| 2.1.3 ZnO能带结构 |
| 2.2 ZnO缺陷工程 |
| 2.2.1 ZnO的本征缺陷 |
| 2.2.2 ZnO的非故意掺杂 |
| 2.3 ZnO杂质工程 |
| 2.3.1 n型掺杂 |
| 2.3.2 p型掺杂 |
| 2.4 ZnO基LED |
| 2.4.1 异质结LED |
| 2.4.2 同质结LED |
| 2.5 本论文的选题依据和研究内容 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 实验原理、生长工艺及表征技术 |
| 3.1 脉冲激光沉积技术 |
| 3.1.1 脉冲激光沉积原理 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 实验原料及生长工艺 |
| 3.2.1 靶材制备 |
| 3.2.2 薄膜制备 |
| 3.3 衬底及其清洗 |
| 3.4 性能表征技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 F掺杂ZnO透明导电薄膜的制备、性能及其在TFT中的应用 |
| 4.1 氧偏压对F掺杂ZnO薄膜性能的影响 |
| 4.1.1 F掺杂ZnO薄膜的结构 |
| 4.1.2 F掺杂ZnO薄膜的表面形貌 |
| 4.1.3 F掺杂ZnO薄膜的组分分布 |
| 4.1.4 F掺杂ZnO薄膜的电学性能 |
| 4.1.5 F掺杂ZnO薄膜的光学性能 |
| 4.1.6 F掺杂ZnO薄膜的热稳定性 |
| 4.2 F掺杂ZnO薄膜在薄膜晶体管中的应用 |
| 4.2.1 ZnO沟道层 |
| 4.2.2 Ta_2O_5栅绝缘层 |
| 4.2.3 ZnO基薄膜晶体管 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Li-F共掺杂p型ZnO薄膜的制备、性能及第一性原理研究 |
| 5.1 衬底温度对Li-F共掺杂ZnO薄膜性能的影响 |
| 5.1.1 Li-F共掺杂ZnO薄膜的结构 |
| 5.1.2 Li-F共掺杂ZnO薄膜的表面形貌 |
| 5.1.3 Li-F共掺杂ZnO薄膜的电学性能 |
| 5.1.4 Li-F共掺杂ZnO薄膜的组分分布 |
| 5.1.5 Li-F共掺杂ZnO薄膜的光学性能 |
| 5.1.6 p-ZnO:(Li,F)/n-ZnO同质结的制备 |
| 5.2 Li-F共掺杂ZnO的第一性原理计算 |
| 5.2.1 计算方法与模型构建 |
| 5.2.2 ZnO的能带结构与态密度 |
| 5.2.3 Li-F共掺杂ZnO的能带结构与态密度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 Mg合金化对p型Ag掺杂ZnMgO薄膜的影响 |
| 6.1 衬底温度对Ag掺杂ZnMgO薄膜性能的影响 |
| 6.1.1 Ag掺杂ZnMgO薄膜的结构 |
| 6.1.2 Ag掺杂ZnMgO薄膜的表面形貌 |
| 6.1.3 Ag掺杂ZnMgO薄膜的组分分布 |
| 6.1.4 Ag掺杂ZnMgO薄膜的化学态 |
| 6.1.5 Ag掺杂ZnMgO薄膜的电学性能 |
| 6.1.6 Ag掺杂ZnMgO薄膜的光学性能 |
| 6.1.7 p-ZnMgO:Ag/i-ZnO/n-ZnMgO:Al异质结的制备 |
| 6.2 ZnO:Ag和ZnMgO:Ag薄膜的对比研究 |
| 6.2.1 ZnO:Ag和ZnMgO:Ag薄膜的结构 |
| 6.2.2 ZnO:Ag和ZnMgO:Ag薄膜的表面形貌 |
| 6.2.3 ZnO:Ag和ZnMgO:Ag薄膜的电学性能 |
| 6.2.4 ZnO:Ag和ZnMgO:Ag薄膜的光学性能 |
| 6.2.5 ZnMgO:Ag薄膜p型电导增强:氧空位的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（7）热压烧结制备纳米颗粒掺杂MgB2超导体研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导体的基本概念及其超导理论 |
| 1.2.1 零电阻效应 |
| 1.2.2 完全抗磁性 |
| 1.2.3 同位素效应 |
| 1.2.4 超导的BCS理论 |
| 1.2.5 临界磁场(H_c) |
| 1.2.6 临界电流密度(J_c) |
| 1.2.7 超导材料的不稳定性 |
| 1.2.7.1 磁通跳跃 |
| 1.2.7.2 退化效应 |
| 1.2.7.3 锻炼效应 |
| 1.2.7.4 低场不稳定性 |
| 1.2.8 超导体分类 |
| 1.3 MgB_2的物理化学性能及其优良特性 |
| 1.3.1 Mg、B、MgB_2的物理化学特性 |
| 1.3.2 MgB_2的优良性能 |
| 1.4 MgB_2的国内外制备技术和研究现状 |
| 1.4.1 MgB_2薄膜的制备与发展现状 |
| 1.4.2 MgB_2单晶的制备技术 |
| 1.4.3 MgB_2线材的制备与进展 |
| 1.4.4 MgB_2块材的制备技术与发展现状 |
| 1.5 本论文的研究意义和内容 |
| 第二章 实验过程与实验方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.4 性能表征 |
| 2.4.1 粉体颗粒形貌 |
| 2.4.2 物相检测与微观组织 |
| 2.4.3 超导性能检测 |
| 第三章 热压烧结法制备纳米SiC掺杂MgB_2块材的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热压烧结法原料配比 |
| 3.3 热压烧结温度对MgB_2的作用 |
| 3.3.1 热压烧结温度对密度的影响 |
| 3.3.2 热压烧结温度对MgB_2晶粒的影响 |
| 3.3.3 热压烧结温度对MgB_2晶格参数的影响 |
| 3.4 热压烧结过程中相演变过程分析 |
| 3.4.1 物相生成方程式热力学计算 |
| 3.4.2 相演变过程及反应机理 |
| 3.4.2.1 Mg_2Si相形成条件和反应温度 |
| 3.4.2.2 MgB_2相演变过程与微观相貌分析 |
| 3.5 B粉纯度对MgB_2超导性能的影响 |
| 3.5.1 物相分析,晶格常数计算及微观组织观察 |
| 3.5.2 超导性能对比 |
| 3.6 纳米SiC含量对MgB_2的影响 |
| 3.6.1 SiC含量对晶格常数的影响 |
| 3.6.2 SiC掺杂对临界电流密度的影响 |
| 3.6.3 SiC掺杂钉扎磁通效果及对临界温度的影响 |
| 3.7 SiC掺杂提高MgB_2临界电流密度的机理分析 |
| 3.7.1 微观形貌及物相分析 |
| 3.7.2 临界电流密度影响机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 磁性颗粒掺杂影响MgB_2超导性能机理的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米磁性颗粒Fe_3O_4掺杂MgB_2的研究 |
| 4.2.1 晶格常数计算和晶粒随掺杂量变化 |
| 4.2.2 Fe_3O_4掺杂增强高场下J_c值 |
| 4.3 纳米磁性颗粒CoFe_2O_4掺杂MgB_2 |
| 4.3.1 物相分析和晶格常数计算 |
| 4.3.2 晶粒变化和掺杂相的能谱分析 |
| 4.3.3 掺杂对MgB_2超导性能影响 |
| 4.4 磁性颗粒Nd-Fe-B掺杂MgB_2的研究 |
| 4.4.1 掺杂样品的形貌和物相分析 |
| 4.4.2 超导性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 其它掺杂对MgB_2临界电流密度等性能影响的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超磁致伸缩材料Tb-Dy-Fe对MgB_2性能的影响 |
| 5.2.1 颗粒形貌、物相分析与晶格参数计算 |
| 5.2.2 掺杂对超导性能的影响 |
| 5.3 铁磁性纳米颗粒Fe_3O_4与纳米颗粒SiC混合掺杂研究 |
| 5.3.1 物相分析与晶格常数计算 |
| 5.3.2 临界电流密度和转变温度影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 作者简历 |
（8）Na掺杂对单畴YBCO超导块材性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导体发展历史 |
| 1.2 高温超导体的分类 |
| 1.2.1 铜基氧化物超导体 |
| 1.2.2 铁基氧化物超导体 |
| 1.3 YBCO的晶体结构 |
| 1.4 高温超导机理研究概述 |
| 1.5 YBCO超导块材的掺杂效应 |
| 1.5.1 第二相粒子掺杂 |
| 1.5.2 元素掺杂 |
| 1.6 超导材料的应用 |
| 1.7 Y系超导块材的研究现状 |
| 1.8 本论文研究的主要内容 |
| 第2章 YBCO超导粉体的制备 |
| 2.1 YBa_(2-x)Na_xCu_3O_(7-δ)粉体的制备 |
| 2.2 XRD分析相结构与织构度 |
| 2.3 Y_2BaCuO_5粉体的制备 |
| 2.4 Yb_(1.8)Ba_(2.4)Cu_(3.4)O_y粉体的制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Na掺杂对单畴YBCO块材性能的影响 |
| 3.1 YBCO超导晶体生长动力学原理 |
| 3.2 Na掺杂的单畴YBCO超导块材的制备 |
| 3.2.1 熔融织构法 |
| 3.2.2 改进的熔融织构生长法 |
| 3.2.3 YBCO块材坯体的制备 |
| 3.2.4 本实验的生长工艺 |
| 3.2.5 Na掺杂YBCO块材的宏观形貌 |
| 3.3 Na掺杂对YBCO超导块材磁悬浮力的影响 |
| 3.4 Na掺杂样品的微观形貌分析 |
| 3.5 Na掺杂YBCO块材生长前沿成份分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 烧结温度对Y_2Ba_4CuNbO_x粉体物相成分及显微结构的影响 |
| 4.1 Y_2Ba_4CuNbO_x粉体的研究现状 |
| 4.2 Y_2Ba_4CuNbO_x粉体的制备方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 热分析 |
| 4.3.2 Y_2Ba_4CuNbO_x粉体的相成份分析 |
| 4.3.3 Y_2Ba_4CuNbO_x粉体的粒度及碳含量 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）YBCO掺杂效应研究进展（论文提纲范文）
| 1 YBCO结构特征 |
| 2 YBCO各位掺杂及影响 |
| 2.1 Y位替代 |
| 2.1.1 镧系元素替代Y |
| 2.1.2 Ca替代Y |
| 2.1.3 Ta替代Y |
| 2.2 Ba位替代 |
| 2.2.1 镧系元素替代Ba |
| 2.2.2 碱金属替代Ba |
| 2.2.3 Sr替代Ba |
| 2.3 Cu位替代 |
| 2.4 其他掺杂效应 |
| 3 YBCO掺杂效应的研究热点 |
| 4 结束语 |
（10）YBCO超导体的制备及其物理性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导材料发展历史 |
| 1.3 高温超导体分类 |
| 1.4 高温超导体晶体结构 |
| 1.5 ReBCO超导块材的制备工艺 |
| 1.6 超导体的应用 |
| 1.7 YBCO高温超导体研究进展 |
| 1.8 本研究目标及内容 |
| 第二章 YBCO超导体前驱粉体的制备 |
| 2.1 YBCO超导材料简介 |
| 2.2 YBa_2Cu_3O_(7-x)(123相)前驱粉体的制备 |
| 2.2.1 差热分析 |
| 2.2.2 XRD分析 |
| 2.2.3 烧结 |
| 2.3 Y_2BaCuO_5(211相)前驱粉体的制备 |
| 2.3.3 差热分析 |
| 2.3.4 XRD分析 |
| 2.4 Yb_(1.8)Ba_(2.4)Cu_(3.4)O_(7-x)前驱粉体的制备 |
| 2.4.3 差热分析 |
| 2.4.4 XRD分析 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 YBCO超导体的制备 |
| 3.1 YBCO超导晶体生长动力学原理 |
| 3.2 YBCO超导块材坯体的制备 |
| 3.3 TSMTG生长工艺 |
| 3.4 TSMTG生长工艺参数对YBCO超导体相貌的影响 |
| 3.4.1 升温速率 |
| 3.4.2 最高熔化温度和保温时间 |
| 3.4.3 慢冷起始温度 |
| 3.4.4 慢降温速率及生长温区的选择 |
| 3.5 Y211第二相添加对YBCO超导体形貌的影响 |
| 3.6 YBCO表面随机成核的控制 |
| 3.7 样品的渗氧处理 |
| 3.8 结论 |
| 第四章 YBCO超导体显微组织研究 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.2 微观结构分析 |
| 4.2.1 微观结构的各向异性 |
| 4.2.2 211相和掺杂CeO2的作用 |
| 4.2.3 微观裂纹 |
| 4.2.4 气孔 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 YBCO超导体磁性能研究 |
| 5.1 高温超导块材磁化原理 |
| 5.1.1 超导体中的磁通涡旋线 |
| 5.1.2 临界态模型 |
| 5.1.3 高温超导体中磁场的分布 |
| 5.2 磁化速率对YBCO超导体的磁悬浮力的影响 |
| 5.2.1 实验 |
| 5.2.2 磁化速率对磁悬浮力的影响 |
| 5.2.3 讨论 |
| 5.3 结论 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、Ag掺杂对YBCO烧结靶性能的影响（论文参考文献）
- [1]双面双轴织构YBCO涂层导体MOCVD工艺的研究[D]. 杨帆. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]Ag/VO2复合薄膜的制备及性能研究[D]. 周章洋. 西南科技大学, 2020(08)
- [3]脉冲激光沉积制备掺钴硫系复合材料薄膜及其特性研究[D]. 李树锋. 北京工业大学, 2019
- [4]YBCO的制备及超导能隙探索[D]. 陶慧. 郑州大学, 2015(01)
- [5]YBCO涂层导体的化学溶液沉积制备技术及超导性能研究[D]. 金利华. 陕西科技大学, 2013(10)
- [6]脉冲激光沉积法生长掺杂ZnO基薄膜及其相关器件研究[D]. 曹铃. 浙江大学, 2012(08)
- [7]热压烧结制备纳米颗粒掺杂MgB2超导体研究[D]. 曲波. 东北大学, 2009(06)
- [8]Na掺杂对单畴YBCO超导块材性能的影响[D]. 唐耀龙. 陕西师范大学, 2009(06)
- [9]YBCO掺杂效应研究进展[J]. 傅瑶,杜国平. 南昌大学学报(工科版), 2008(04)
- [10]YBCO超导体的制备及其物理性能研究[D]. 朱思华. 陕西师范大学, 2007(02)