【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术所属领域本专利技术涉及一种高取向的氧化物超导薄膜。更具体地说,本专利技术涉及一种将含有金属氧化物和金属氟氧化物的薄膜转化为氧化物超导薄膜的方法。
技术介绍
超导陶瓷氧化物的发现导致人们付出巨大的努力来将这些氧化物制造成为具有高性能的薄膜和涂覆物。总的说来,高温超导(HTSC)薄膜的形成方法可以分成两个领域物理方法和化学方法。物理方法包括反应蒸发、锰溅射、电子射束淀积、激光烧蚀。尽管物理淀积方法能够形成高质量的薄膜,但是这些淀积方法通常都具有相当缓慢的形成速度,并需要高真空环境,因此其成本很高。此外,这样的技术最适合用于形成较薄的膜。由于上述原因,物理方法对于形成电磁应用所需要的多米长度的超导薄膜来说是特别困难的。化学方法大都基于在薄膜形成过程中进行前体化合物的热致化学反应。化学薄膜形成方法包括将前体淀积在一个基底上,随后通过热和化学方式将它转化为具有所需组份和晶相的薄膜。可以采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法来制备薄膜,在该方法中,前体薄膜由具有高蒸气压力的金属有机物前体制成。金属有机物溶液淀积(MOD)方法包括由凝聚相前体来淀积前体薄膜。随后对所述前体薄膜加热,经过另外的热处理将它转化为最终的陶瓷。MOD方法被工业界广泛地用于淀积陶瓷薄膜。该方法最适合用于以快速、经济的方式在大面积或者连续的基底上淀积薄膜。MOD方法的其他优点是容易对金属组份和同质性进行控制、具有较短的处理时间、较低的设备成本以及较低的前体成本。在MOD方法中,通常将羧酸、醇酸、或者经过部分水解的醇酸的金属碳氧化物融解在有机溶剂内,然后采用浸涂或者旋涂方式将所获得的溶剂淀积在 ...
【技术保护点】
一种制备氧化物超导薄膜的方法,包括: 在基底上形成金属氟氧化物薄膜,所述金属氟氧化物薄膜的厚度大于或者等于0.5μm,并包括基本上按照化学计量比例的一种氧化物超导体的组份金属元素; 将所述金属氟氧化物转化为氧化物超导体,其转化的速度是通过调节从下述各反应参数中选择出来的参数来加以控制的,所述参数包括温度、P↓[H2O]以及它们的结合,从而获得一种氧化物超导薄膜,该氧化物超导薄膜在77K、零磁场下具有大于或者等于大约10↑[5]A/cm↑[2]的临界电流密度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1997-6-18 08/878,0581.一种制备氧化物超导薄膜的方法,包括在基底上形成金属氟氧化物薄膜,所述金属氟氧化物薄膜的厚度大于或者等于0.5μm,并包括基本上按照化学计量比例的一种氧化物超导体的组份金属元素;将所述金属氟氧化物转化为氧化物超导体,其转化的速度是通过调节从下述各反应参数中选择出来的参数来加以控制的,所述参数包括温度、PH2O以及它们的结合,从而获得一种氧化物超导薄膜,该氧化物超导薄膜在77K、零磁场下具有大于或者等于大约105A/cm2的临界电流密度。2.一种制备氧化物超导薄膜的方法,包括在基底上形成金属氟氧化物薄膜,所述金属氟氧化物薄膜包括基本上按照化学计量比例的一种氧化物超导体的组份金属元素;在一种处理气体中将所述金属氟氧化物薄膜转化为氧化物超导薄膜,该气体的湿度在25℃下低于100%RH。3.一种制备氧化物超导薄膜的方法,包括形成金属氟氧化物薄膜,所述金属氟氧化物薄膜包括基本上按照化学计量比例的一种氧化物超导体的组份金属元素;在选择的条件下使所述金属氟氧化物转化为氧化物超导体,在基底上方提供一种气体氛围,其HF浓度的数值能够提供一种氧化物超导薄膜,该超导薄膜在77K、零磁场下具有大于或者等于大约105A/cm2的临界电流密度。4.一种制备氧化物超导薄膜的方法,包括(a)在基底上形成金属氟氧化物薄膜,所述金属氟氧化物薄膜包括基本上按照化学计量比例的一种氧化物超导体的组份金属元素;(b)在一种处理气体中使所述金属氟氧化物薄膜转化为氧化物超导体,该处理气体在25℃下具有小于100%RH的湿度,处理时间应足以在基底/薄膜交界面上形成一层氧化物超导体;(c)在湿度高于步骤(b)中所述湿度的处理气体中,完成所述金属氟氧化物到氧化物超导体的转化。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述足以在基底/薄膜交界面上形成氧化物超导体的时间在大约15分钟到2小时的范围之内。6.根据权利要求2所述的方法,其中所述氧化物超导薄膜在77K、零磁场下具有大于或者等于105A/cm2的临界电流密度。7.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述氧化物超导薄膜在77K、零磁场下具有大于或者等于106A/cm2的临界电流密度。8.根据权利要求1所述的方法,其中所述湿度包括25℃下小于100%的相对湿度。9.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述湿度包括25℃下小于50%的相对湿度。10.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述湿度包括25℃下小于3%的相对湿度。11.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述湿度包括25℃下小于1%的相对湿度。12.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述基底包括一种金属基底。13.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述基底包括一种陶瓷基底。14.根据权利要求13所述的方法,其中所述陶瓷是从由SrTiO3、LaAlO3、氧化锆、经过稳定化处理的氧化锆、MgO、CeO2构成的一组材料中选择的。15.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述基底基本上与所述氧化物超导体晶格匹配。16.根据权利要求1或者2所述的方法,进一步包括对所述氧化物超导体进行退火处理,以便使氧化物超导体氧化。17.根据权利要求3所述的方法,其中所述转化金属氟氧化物的条件包括在一种处理气体中对所述金属氟氧化物薄膜进行加热,所述处理气体的湿度在25℃时小于100%RH,其温度在700-835℃的范围内。18.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:约翰A史密斯,迈克尔J奇马,内维尔索南伯,
申请(专利权)人:麻省理工学院,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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