题目：化学溶液沉积法制备钼系烧绿石型缓冲层的研究

摘 要
与第一代高温超导材料Bi-2223/Ag相比，第二代高温超导YBCO涂层导体在高场下具有更高的临界电流密度，是目前制备液氮温区磁体的唯一选择，极具应用前景。涂层导体是由金属基带/缓冲层/超导层/保护层组成的多层膜结构。缓冲层在其中起到传递织构和化学阻隔两大任务，是YBCO涂层导体的一个重要组成部分。
缓冲层的制备技术可分成以真空技术和非真空技术两大类，非真空技术以化学溶液沉积（Chemical Solution Deposition, CSD）为代表，不需要昂贵的真空系统，最可能实现大规模工业生产。本论文采用化学溶液法制备了三种新型的烧绿石型缓冲层Nd2Mo2O7、Gd2Mo2O7和Sm2Mo2O7，并通过X射线衍射（X-ray Diffraction，XRD），金相显微镜（Metallurgical Microscopy）以及原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）等分析方法对薄膜结构和表面状况进行了研究，然后在YSZ/Nd2Mo2O7缓冲层表面制备了一层YBCO超导层，通过对超导层性能的测试来验证缓冲层的优劣。此外还对钨基双钙钛矿薄膜的制备，做了初步研究。论文具体研究内容如下:
1.在Nd2Mo2O7缓冲层的制备过程中，通过前驱液的筛选，得到了以MoO2(acac)2和Nd(acac)3·4H2O为前驱体，以甲醇和丙酸为溶剂的最佳前驱溶液，将溶液以旋涂的方法涂覆在不同衬底上，通过对不同热处理条件的研究得到在氩气气氛中YSZ衬底上制备具有良好取向Nd2Mo2O7薄膜的最佳工艺为：低温热处理温度550 ℃，恒温时间为1 h，结晶温度1000 ℃，保温时间2 h，总离子浓度0.2 M。通过对不同热处理条件的的研究得到在氩氢气氛中Ni-W金属基带衬底上制备具有良好取向Nd2Mo2O7薄膜的最佳工艺为：低温热处理温度350 ℃，恒温时间为1 h，结晶温度1000 ℃，保温时间2 h，总离子浓度0.2 M。
2.在Sm2Mo2O7和Gd2Mo2O7缓冲层的制备过程中，通过溶解性实验，配制满足条件的Sm2Mo2O7和Gd2Mo2O7前驱溶液。其中Sm2Mo2O7前驱溶液以Sm(NO3)3·6H2O和MoO2(acac)2为前驱体，以乙醇为溶剂；Gd2Mo2O7前驱溶液以Gd(OOCCH3)3·4H2O和MoO2(acac)2为前驱体，甲醇和丙酸为溶剂。前驱溶液根据钼系烧绿石的相似性，通过Nd2Mo2O7薄膜的最佳工艺制备了在氩气气氛中YSZ衬底上具有良好取向Sm2Mo2O7和Gd2Mo2O7薄膜，工艺条件为：低温热处理温度550 ℃，恒温时间为1 h，结晶温度1000 ℃，保温时间2 h。通过热处理条件实验得到在氩氢气氛中YSZ衬底上制备具有良好取向Sm2Mo2O7薄膜的最佳工艺为：低温热处理温度550 ℃，恒温时间为1 h，结晶温度900 ℃，保温时间2 h。Gd2Mo2O7薄膜的最佳工艺为：低温热处理温度550 ℃，恒温时间为1 h，结晶温度1000 ℃，保温时间2 h
3.在YSZ/NMO结构上，用三氟乙酸金属有机沉积技术（TFA-MOD）技术制备YBCO超导层，经分析发现超导层c轴取向生长，表面致密，光滑，没有裂纹，临界转变温度Tc = 90 K，临界电流密度Jc=1.8 MA/cm2，由此也可以推断钼系缓冲层很有发展前途。
4.通过固体反应法制备了双钙钛矿Sr2CuWO6的粉体，最佳热处理工艺为两步法，1200℃恒温10 min后淬冷，SrWO4杂峰的含量降到最低。此外，我们合成多种在常见有机溶剂中易溶解，稳定性，润湿性好的钨盐前驱体。
 
关键词：涂层导体，缓冲层，化学溶液沉积法，烧绿石，双钙钛矿