一种硝酸盐制备YBCO超导薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种硝酸盐制备YBCO超导薄膜的方法，该方法包括：一、制备前驱液；二、将前驱液均匀涂覆于LaAlO3单晶基片上，得到前驱膜；三、将前驱膜置于真空烘箱中干燥；四、对干燥后的前驱膜进行低温热处理；五、高温热处理，冷却后得到YBCO超导薄膜。本发明用价格低廉、来源广泛的硝酸盐取代昂贵的大分子金属羧酸盐，大大降低了生产成本。本发明制备工艺简单，操作容易，生产效率高，采用水相为溶剂，取代了对环境较为敏感的甲醇溶液，前驱液配置过程不需加入有毒、易挥发和价格较昂贵的三氟乙酸，配置时间短，是传统溶液全三氟乙酸盐制备时间的1/9，大大缩短了溶液配置时间。

主权项

一种硝酸盐制备YBCO超导薄膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)制备前驱液：将六水合硝酸钇Y(NO3)3·6H2O、硝酸钡Ba(NO3)2和三水硝酸铜Cu(NO3)2·2H2O按Y∶Ba∶Cu＝1∶2∶3的原子比混合，然后向混合物中加入聚乙烯醇、聚乙二醇、蔗糖和去离子水，加热至80℃溶解，得到前驱液；所述前驱液中聚乙烯醇、聚乙二醇和蔗糖的质量百分数均为3％～7％，所述前驱液中Y、Ba和Cu金属离子的总浓度为1.0mol/L～1.5mol/L；(2)前驱液涂覆：将步骤(1)中所述前驱液加热至60℃～80℃后，在温度为20℃～30℃，相对湿度低于50％的涂覆环境下，以4000转/分钟的速率旋涂于LaAlO3单晶基片上，旋涂2分钟得到前驱膜；(3)真空干燥：将步骤(2)中所述前驱膜置于真空烘箱中，在压强为200Pa，温度为105℃～115℃的条件下恒温干燥3min～5min；(4)低温热处理：将步骤(3)中经真空干燥后的前驱膜置于50℃的石英管式炉内，通入干燥的混合气体10min后以5℃/min的速率升温至270℃～300℃，然后随炉冷却至室温；(5)高温热处理：将步骤(4)中经低温热处理后的前驱膜置于50℃的石英管式炉内并通入混合气体，再以25℃/min的速率升温至760℃～780℃并保温1h～1.5h，然后以2℃/min的速率降温至700℃时将通入的混合气体换成纯氧气，待炉温降至450℃时保温1h进行渗氧处理，再随炉冷却至室温得到YBCO超导薄膜。