一种在氧化铝晶体基底上制备高温超导薄膜过渡层的方法

摘要

本发明公开了一种在氧化铝晶体基底上制备高温超导薄膜过渡层的方法，属于超导材料的制备技术领域。本发明的技术方案要点为：一种在氧化铝晶体基底上制备高温超导薄膜过渡层的方法，该方法采用在高纯铝阳极氧化技术制备的氧化铝晶体基底上用有机盐沉积法和溶胶凝胶法外延生长YBCO超导层的过渡层薄膜。本发明所得过渡层薄膜厚度均一且光洁度高，解决了溅射镀膜法制备过渡层/Al₂O₃过渡层薄膜质量不高的问题；采用在高纯铝阳极氧化技术制备的氧化铝晶体基底上制备过渡层，解决了用大面积的蓝宝石作为衬底成本较高和薄膜尺寸受制备仪器空间限制的问题。

主权项

一种在氧化铝晶体基底上制备高温超导薄膜过渡层的方法，其特征在于具体步骤为：（1）氧化铝晶体基底的制备，将0.2mm厚的铝片剪切后放入丙酮中超声清洗15分钟，再将超声清洗后的铝片在350℃的温度下隔绝空气退火3小时，将退火处理后的铝片进行电化学抛光，以退火处理后的铝片作为阳极，圆形铜片作为阴极，阴阳两极平行相对，以体积比为5:1的乙醇和高氯酸的混合溶液作为电解液，在20V的电压和6‑8℃的温度下电解直至铝片表面一层黑色薄膜退去，电解后用60℃热水冲洗表面的电解液，然后以预处理后的铝片作为阳极，铂电极作为阴极，在醋酸溶液中于5℃进行阳极氧化直至铝片变为透明的氧化铝为止，其中氧化的电压为45V，最后将得到的氧化铝基底用高纯水清洗后置于退火炉中，在高纯氧气气氛下以50℃/s的升温速率升温至800℃保温1小时，然后随炉冷却后制得氧化铝晶体基底；（2）过渡层的制备，以丙酸为溶剂配制摩尔浓度为0.4mol/L的乙酰丙酮铈前驱液或者以丙酮为溶剂配制总的阳离子浓度为1mol/L的乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆混合前驱液，将氧化铝晶体基底置于旋涂机中进行乙酰丙酮铈前驱液或乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆混合前驱液的涂覆，然后经过退火处理制得CeO₂/Al₂O₃基片或LZO/Al₂O₃基片。