釔鋇銅氧膜是指由化學計量比為1:2: 3的釔、鋇、銅三種元素與氧原子組成的高溫超導薄膜。其正交相時為超導相，溫度高於90K。在77K和零場下，臨界電流密度大於十的六次方。
基本介紹
- 中文名：釔鋇銅氧膜
- 外文名：yttrium barium copper oxide film
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,特點,製備方法,研究現狀,相關概念,
簡介
釔鋇銅氧膜是指由化學計量比為1:2: 3的釔、鋇、銅三種元素與氧原子組成的高溫超導薄膜。
特點
其正交相時為超導相，溫度高於90K。在77K和零場下，臨界電流密度大於十的六次方。
製備方法
幾乎所有製備薄膜的方法，如電子束蒸發法、分子束外延法、離子束濺射法、磁控濺射法、脈衝雷射沉積法、化學氣相沉積(CVI))法等都可用來製備質量良好的薄膜。在許多單晶基片上以及一些有隔離層的複合基片上，都可以外延生長成c軸取向的高質量的釔鋇銅氧薄膜。
研究現狀
釔鋇銅氧的化學式為YBa2Cu3O7-x，簡稱YBCO，是一種高溫超導材料。YBCO膜可用於微電子領域，製成的各種高，精，尖電子器件，比如超導量子干涉儀(SQUID)，超導耦合天線(Antenna-coupled)、超導探測器(Superconductor bolometric detectors)等。
製備YBCO膜主要採用PLD，MOCVD，磁控濺射等方法，但要涉及到價格昂貴的真空設備。近年來，溶膠凝膠(sol-gel)法，越來越受到人們的重視。然而，以金屬醇鹽或其他不含氟的無機鹽為起始原料製備YBCO膜時，在熱處理過程中，易於形成BaCO3相，導致Y2BaCuO5(211相)，CuO等雜相的產生，並阻礙YBCO相的形成，因而，利用三氟醋酸鹽(TFA)為先驅體製備YBCO膜的金屬有機物沉積(MOD)法，簡稱TFA-MOD法，製備YBCO膜工藝越來越受到重視。然而TFA-MOD法具有本身的缺陷，該工藝將釔，鋇，銅三種金屬的三氟醋酸鹽溶於合適的溶劑後獲得先驅體溶液(all-TFA溶液)，在一定基底上塗敷得到的凝膠膜要經過兩個階段的熱處理。在熱處理過程的第一階段，既熱分解階段，凝膠膜分解產生大量的HF，影響膜的表面質量，且在膜內部產生大量的孔洞，甚至與基底發生反應，最終影響膜的超導電性。因此，在熱分解過程中，需要採用慢速升溫的手段熱分解，以便獲得表面質量良好且組織緻密的膜。然而，這種慢速升溫的手段往往耗時長，對於製備YBCO厚膜而言，需要多次重複“鍍膜—熱分解”過程，這樣使得製備工藝周期更長。
相關概念
釔鋇銅氧，或稱釔鋇銅氧化物、YBCO，是化學式為YBa2Cu3O7的化合物。它是著名的高溫超導體，屬於第二類超導體，並且是第一個製得轉變溫度在液氮沸點以上的材料。在發現超導性後的第75年，在蘇黎世IBM工作的約翰內斯·格奧爾格·貝德諾爾茨和卡爾·亞歷山大·米勒發現特定的半導體氧化物可以在高於35K的溫度下顯示出超導性，特別是鑭鋇銅氧化物，一種缺氧鈣鈦礦型的潛在材料。
