一种提高激光法制备高温超导带材临界电流密度的方法

摘要

本发明涉及高温超导大电流传输技术领域。通过提供一种带有银掺杂靶,并可以方便地改变银掺杂量的脉冲激光淀积高温超导柔性带材的方法,来使高温超导膜层的取向明显改善,质量明显提高,从而获得了高临界电流密度。本发明避免了对基底费时费力的轧制过程,也不需要制备缓冲层,简化了步骤。操作方便,成本低,速度快及便于产品化。

主权项

1.一种提高激光法制备高温超导带材临界电流密度的方法，其特征在于：包含如下步骤：(1)淀积高温超导膜之前，打开真空机组(11)，把淀积生长室(4)的 本底真空度抽到1Pa或更低；(2)打开控温仪(8)，把基带加热到600-800℃；(3)动态通氧，并维持一个合适气压，此气压在5-100帕之间；(4)将气压和温度都稳定在所需值；(5)顺序打开钇钡铜氧陶瓷旋转靶(9)，反射式激光束扫描器(2)以及 脉冲激光器(1)开始淀积膜层，淀积时间为20-120分钟，在淀 积薄膜过程中，钇钡铜氧陶瓷旋转靶(9)和银掺杂靶(13)绕同一 轴旋转，以使被聚焦的激光束交替打在钇钡铜氧陶瓷旋转靶(9) 和银掺杂靶(13)上；(6)钇钡铜氧膜层淀积完成后，将基底加热器(6)的温度降低到400 -500℃，同时将氧压升高到1大气压，进行膜层退火，退火 5-30分钟后，将加热器温度在5-60分钟内降低至室温；(7)打开淀积生长室(4)，取出带材样品，即可进行测量； 所用脉冲激光器的波长为200-600nm，脉冲宽度为20-40ns，激光输出为50-400mJ/pulse；所用反射式激光束扫描器，由二个可逆电机推动一块45°全反射镜做二维角扫描；淀积生长室是用不锈钢制成的筒型容器，钇钡铜氧靶、银掺杂靶、基带加热器和测温热电偶就安置其中，高温超导带材也是在其中制备；大电流变压器通过安装在淀积生长室壁上的密封电极引线与淀积生长室内的基带加热器相连接；测温热电偶的测温点与基带加热器紧密接触；控温仪与热电偶以及大电流变压器相连接；充气装置通过密封管道和法兰接到淀积生长室壁上；真空机组由机械泵和涡轮分子泵以及闸板阀组成，并通过管道和法兰接到淀积生长室壁上；光学测温仪是非接触式测温设备；银掺杂靶用高纯银片加工而成，其形状为一个扇形，扇形的夹角为5-360度之间的某一角度，它与钇钡铜氧陶瓷旋转靶同心放置。