一种制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103515026103515026A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310487822.2(22)申请日2013.10.17(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人羊新胜张敏赵勇魏占涛吕莉(74)专利代理机构成都博通专利事务所51208代理人陈树明(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法(57)摘要本发明公开了一种制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其步骤主要是：a、将硝酸镧，硝酸锶和硝酸锰按镧、锶、锰离子数量比为7:3:10的配比，溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，形成无水溶液；b、在a步的无水溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮K30形成胶体；c、将b步制得的胶体涂覆在铝酸镧基底上，再在红外干燥箱中干燥；d、将经过c步干燥后的基底片置于管式炉中，先在160-220℃下保温，缓慢加热至500-540℃保温，最后在830-870℃退火。该方法能够在铝酸镧（LaAlO3）基底上外延生长出良好的，表面平整的LSMO薄膜，且其制备成本低，对环境污染少，适于大批量生产。CN103515026ACN103526ACN103515026A权利要求书1/1页1.一种制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其步骤是：a、无水溶液的制备：将硝酸镧，硝酸锶和硝酸锰按镧、锶、锰离子数量比为7:3:10的配比，溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，形成无水溶液；b、胶体的制备：在a步的无水溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮K30形成胶体；c、胶体涂覆与干燥：将b步制得的胶体涂覆在铝酸镧基底上，再在红外干燥箱中干燥；d、热分解与成相处理：将经过c步干燥后的基底片置于管式炉中，先在160-220℃下保温，缓慢加热至500-540℃保温，最后在830-870℃退火。2.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其特征在于：所述a步的无水溶液的金属离子总浓度为0.1-0.4mol/L。3.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其特征在于：所述b步中的化合物聚乙烯吡咯烷酮K30的加入量为胶体总质量的3%-7%。4.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其特征在于：所述a步的无水溶液和b步的胶体均在超声条件下形成。5.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其特征在于：所述c步中将胶体涂敷在基底上的具体做法为，将基底置于匀胶机上，再将胶体滴在基底上，然后匀胶机以500-850转/分的低转速转动5-12秒，再以3000-4000转/分的高转速转动20-40秒。6.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法，其特征在于：所述d步中的160-220℃下保温的时间为10分钟，缓慢加热的速率为1-2℃/min，500-540℃保温的时间为20min，830-870℃退火的时间为0.5-2小时。2CN103515026A说明书1/4页一种制备高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法技术领域[0001]本发明涉及高温超导涂层导体缓冲层和薄膜制备方法，尤其涉及高温超导涂层导体La0.7Sr0.3MnO3缓冲层薄膜的方法。背景技术[0002]LSMO（La0.7Sr0.3MnO3）薄膜作为用途广泛的功能材料，在高温超导材料的缓冲层领域有很大的应用前景。[0003]在高温超导体YBCO问世以后，人们对制备出高质量的高温超导体以期更广泛利用其性能给予了极大的重视。在实际应用中通常在基底上先制备缓冲层，然后再制备超导层。缓冲层需要与基底和超导层的晶格匹配，且其织构良好，平整致密，为超导层的外延生长提供双轴织构取向并阻挡超导膜和基底之间发生化学反应和扩散的材料。[0004]钇钡铜氧（YBCO）薄膜的缓冲层有两类，一类是与YBCO失配度较小的氧化物作为缓冲层，如CeO2、YSZ、Gd2O3、MgO、Y2O3等，称为绝缘型的缓冲层；一类是导电性能好的导体型的缓冲层。由于超导层局部存在晶粒弱连接、缺陷或裂纹,在绝缘型的缓冲层上制备的YBCO超导薄膜，在使用时如果发生意外事件，如环境温度波动高于临界温度，局部极限电流超过超导层临界电流Ic值,从而使得超导层失超。由于绝缘材料对电流的阻隔，使过载电流不能由基