一、高Tc Nb_3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究（论文文献综述）
孙霞光[1]（2019）在《高场磁体用Nb3Al超导线材制备及电磁特性研究》文中认为磁约束聚变能发电技术被认为是解决未来能源危机的最有效途径,我国即将进行的中国聚变工程堆（China Fusion Engineering Test Reactor,简称CFETR）计划,其极向场线圈使用的超导磁体的最高场强为15T,现有的超导线材性能无法满足要求,开发适用于15T高场磁体用的超导线材制备技术为该计划成功的关键。目前用于10T以上高场的超导实用材料仅有Nb3Al和Nb3Sn两种,由于Nb3Al具有比Nb3Sn更好的应变容忍性,因此Nb3Al超导线材是15T高场磁体系统的最佳选择。但国内相关制备技术尚属空白,严重制约了我国磁约束核聚变能技术的发展。本论文围绕高性能Nb3Al超导长线的制备及热处理展开工作,深入研究了Nb3Al超导线材的低温、电磁等物理特性。结合Nb-Al二元和Nb-Al-Cu三元相图,Nb3Al超导线材不能采用现在大规模生产Nb3Sn的青铜法制备,因为Nb、Al、Cu反应生成非超导的三元相。低温扩散得到的Nb3Al偏离化学计量比,线材的超导性能很差,高性能Nb3Al超导线材需要使用快热急冷转变法制备。对Nb3Al前驱体线材进行快热急冷热（RHQ）处理后形成Nb（Al）ss过饱和固溶体,之后进行低温转变热处理,获得接近计量比的Nb3Al。RHQ过程中,Al的有效扩散距离为亚微米量级,因此Nb,Al层厚度在亚微米级,高均匀性的Nb3Al前驱体复合线材制备是后续开展稳定的RHQ工艺的前提。基于此,本文从最简单的套管法入手,以Al棒、Nb管为原材料,经过一次复合、二次复合和三次复合制备线材,通过系统研究线材拉拔过程中的加工性能,获得144芯和156芯套管法长线材的加工工艺,揭示了Nb-Al复合材料的塑性变形特征。144芯Nb3Al前驱体线材经RHQ处理后,在4.2 K、15 T下超导层临界电流密度Jc达到了859 A/mm2。套管法线材的超导相占整根线材比例很低,因此在保证Nb、Al扩散距离前提下,采用卷绕法制备Nb3Al前驱体复合线材,提高超导相的占比。本文用卷绕法制备了单芯、18芯、24芯等结构的Nb3Al前驱体长线,研究了低温扩散和RHQ热处理工艺对Nb3Al超导线材性能的影响。通过分析Nb-Al箔材的塑性变形规律,对比不同芯数导线的加工特性,改善冷加工变形技术后,获得18芯和24芯Nb3Al前驱体长线的优化冷加工工艺。本文研究了单芯和多芯线材的RHQ热处理,分析了线材结构对RHQ热处理参数如加热电流和走线速率的影响:单芯线材中Nb和Al层较厚,Al原子扩散反应不充分,RHQ处理后有少量Nb残余;24芯线材中Nb、Al层厚度较为合适,经RHQ热处理后,全部生成Nb3Al超导相,超导相Jc在4.2K、12 T下达到了1587A/mm2。由于卷绕法结合RHQ方法制备Nb3Al超导线材需要额外的覆铜工艺,因此本文探索了高能球磨（即机械合金化）结合粉末装管法制备Nb3Al超导线带材,期望获得低成本的制备工艺。Al含量为26 at.%,高能球磨2.5 h后获得Nb（Al）ss过饱和固溶体粉,装管拉伸后,制备出单芯和多芯Nb3Al前驱体线材;800 oC处理10 h后,获得的Nb3Al具有最佳的超导体性能,Tc达到15.8 K,临界电流密度Jc在4.2K、12T达到10000A/cm2。采用热压烧结显着提高Nb3Al超导体的致密度和晶粒连接性,热压烧结Nb3Al超导带材的Jc在5K,7T下比常规烧结块体的提高一个数量级。利用卷绕法制备的18芯Nb3Al前驱体线材,结合低温扩散热处理、环氧树脂固化、不锈钢带增强等工艺,制备出国内第一个Nb3Al超导磁体线圈:该磁体在14T背景磁场下,产生1.2T磁场,中心场强达到15.2 T。验证了Nb3Al超导线材的强磁场应用前景。综上所述,本文采用套管法、卷绕法制备了多种结构的Nb3Al前驱体线材,实现了多芯Nb3Al长线的连续快热急冷（RHQ）热处理。利用自主研制的18芯线材,成功制作了国内第一个Nb3Al高场内插超导磁体。开发出高能球磨结合粉末装管法的低成本工艺路线制备Nb3Al超导线带材,作为卷绕+RHQ工艺路线的备选方案。
代秀红[2]（2017）在《磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究》文中提出高温超导材料在磁场下的传输性质与其内部缺陷有关。通过异相非超导材料的掺杂可在超导体中引入人工钉扎中心,有效改善超导材料的电流输运性能。本论文应用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）SrTiO3（STO）基片上制备了BaZrO3:YBa2Cu3O7-δ（BZO:YBCO）、MgO:YBa2Cu3O7-δ（MgO:YBCO）、BiFeO3:YBa2Cu3O7-δ（BFO:YBCO）超导复合薄膜,研究了复合薄膜的结构和性能。应用磁控与脉冲激光共溅射法制备超导复合薄膜时需要引入Ar气作为磁控溅射的沉积气体。采用脉冲激光沉积法,在（001）STO基片上氧氩混合气氛中制备了超导转变温度为90 K的外延YBCO超导薄膜。研究发现,氩气引入可有效降低薄膜表面颗粒密度。采用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）STO基片上制备了不同体积分数BZO:YBCO、MgO:YBCO外延复合薄膜。研究发现BZO、MgO的少量掺杂不会改变YBCO薄膜的零电阻转变温度Tc0。不同测试温度下临界电流密度Jc和钉扎力密度Fp与磁场依赖关系表明,BZO、MgO掺杂有效引入了钉扎中心,提高了YBCO薄膜的临界电流密度。对于BZO:YBCO复合薄膜,在40 K和65 K下,低掺杂条件样品中,起主要作用的钉扎机制是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎,而对高掺杂条件样品是满足p1,q2的正常芯点钉扎机制。在77 K测试温度下,起主要作用的是正常芯面钉扎机制。TEM测试结果表明YBCO薄膜的外延质量良好,满足YBCO[00l]//STO[00l]外延关系。纯YBCO薄膜中起到面钉扎作用的缺陷主要是堆垛层错;而BZO:YBCO复合薄膜中起到点钉扎作用的缺陷是随机分布的BZO纳米颗粒。而对于MgO:YBCO复合薄膜,起主要作用的是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎机制。针对异相非超导材料较大掺杂量时YBCO复合薄膜Tc降低的特点,采用磁控与脉冲激光共溅射法在氧氩比1:3混合气氛中,（001）STO基片上成功构架了（BFO:YBCO/YBCO）N叠层结构的复合薄膜,为改善高掺杂复合薄膜Tc和Jc提供了新方法。利用脉冲激光沉积法在（00l）STO单晶基片上成功制备了BaFe1.8Co0.2As2超导薄膜。在最佳沉积温度670℃下制备了零电阻转变温度Tc0达到16 K的BaFe1.8Co0.2As2外延薄膜。室温下的磁滞回线（H//c）表明BaFe1.8Co0.2As2靶材呈现反铁磁行为;而不同温度下制备BaFe1.8Co0.2As2薄膜表现为铁磁行为,且随沉积温度增加,饱和磁化强度Ms单调从7.88 emu/cm3增加到240.5 emu/cm3,矫顽场Hs呈现先增加后减小的趋势,归因于Fe颗粒尺寸、形状及应力影响。XPS分析得到靶材中Fe元素基本以+2价存在,而670℃制备的薄膜中0价和+2价铁含量几乎相同,表明铁磁和超导共存。
郭林山[3]（2015）在《高温超导膜面外取向精细调控及大尺寸晶体生长研究》文中研究指明不同微观结构的高温超导体（HTS）具有不同的应用价值,c轴取向的REBa2Cu3O7-δ（REBCO,RE=rare earth）通常用于输电线缆的开发,基于约瑟夫森结的量子器件研制则强烈依赖于a轴取向的调控,而晶界结构的探究对超导性能的提高具有深远的意义。实现微结构的精确控制,是高温超导材料关键的研究方向之一。在诸多的制备方法中,液相外延技术凭借高结晶品质、低制备成本、高生长速度等优势,使其成为一种重要的HTS研究手段。多年以来,我们一直关注和研究REBCO膜材料在液相外延生长过程中精细的取向调控,并试图得到高品质的膜。另一方面,为了满足超导物性研究的需要,同时也为了克服大尺寸晶体的生长难题,提出有创意且有效果的方法很有必要。本论文的主要科学意义在于,解决了微结构精细调控中长期困惑的难题,开创性地提出了多种实现超低过饱和度的方法,结合相图解释了超低过饱和状态的形成机制,为各种过饱和状态的控制提供了指导意见,且将获得超低过饱和度的方法推广到更多的应用中。此外,在晶体生长领域,提出了空气中生长最大尺寸单晶的有效方法,并为掺杂晶体的生长提供了一种普适性的解决方案。经过几年的深入研究,主要取得了以下成果:1、微结构的精细调控文献中显示,空气条件下a轴取向的REBCO生长窗口小于3 K,可靠制备极其困难,主要是因为过冷度效应与（110）取向的Nd Ga O3（NGO）基板回溶效应之间存在强烈的竞争,致使局域过饱和度较高。我们之前的研究结果表明,较高的过饱和状态适合c轴膜的生长,而a轴膜的生长需要较低的过饱和状态。我们利用冷却速率可以改变亚稳区宽度的特点,将生长条件从亚稳区移动到不稳区,获得了宽达35 K的a轴膜生长窗口,其原理可以解释为自发形核快速消耗了绝大多数的溶质,同时抑制了溶质离子扩散到生长界面,从而形成了超低的过饱和状态。为了避免不稳区自发形核产生的浮游物对膜品质的影响,我们利用新鲜溶剂加入量与保温时间之间的竞争,在亚稳区得到了宽达30 K的a轴膜生长窗口,其原理可以简单概括为溶液经历了从欠饱和到饱和再到过饱和的状态,异于传统方法的饱和到过饱和状态。我们还发现了Y-Ba-Cu-O溶液在NGO单晶基板上浸润的各向异性,并观察到膜结构面外取向的连续演化,不仅生长出宏观无裂纹的平整a轴膜,而且进一步证实了有效过饱和度与取向转变关系的正确性。2、超低过饱和状态的应用利用超低过饱和状态减小膜的生长速率,我们在c轴取向的YBCO/LAO薄膜籽晶上得到了无裂纹的c轴YBCO膜,以适应超导线材和器件的需求;利用超低过饱和状态抑制c轴膜的生长,我们在a/c混合取向的YBCO/LAO薄膜籽晶上得到了纯a轴的Sm BCO膜,为取向控制提供了新的路径;利用超低过饱和状态可以在低温实现,低温又能够抑制LAO基板的腐蚀,我们在LAO基板上获得了连成片的YBCO膜,而文献报道只能得到稀疏的晶粒;我们通过精细调节溶液的过饱和状态,系统研究了a轴晶粒在c轴取向YBCO膜中的分布,制备了取向一致的a轴晶粒分布于c轴膜的晶界结构,并合理解释了生长机制,这有利于磁通钉扎技术的应用研究;基于超低过饱和状态的实现,我们给出了约瑟夫森结研制的液相外延解决方案,试图为相关器件的开发提供一条全新的思路。3、大尺寸高品质单晶及掺杂晶体的生长我们在YBCO单晶的生长过程中引入了冷却速率,并系统研究了该参数对生长速率的影响,成功获得了空气中最大尺寸的YBCO单晶。我们还研究了掺杂晶体的生长,只需在坩埚的制作工艺中引入金属氧化物,就能实现各种金属元素掺杂晶体的生长。作为一个案例,我们生长了最大尺寸的Mg元素掺杂的YBCO晶体,其Tc值约为50 K。通过本论文的工作,希望能为液相外延中REBCO膜的取向调控、特定结构晶界的制备或是大尺寸晶体的生长提供具体的指导,同时也能为其他体系溶液过饱和状态的精细调节提供参考,并且期望文中涉及的诸多新方法可以为磁通钉扎技术的应用、约瑟夫森结的研制以及更多掺杂晶体的制备提供创新思路和启示。
相辉[4]（2017）在《钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究》文中研究说明超导材料自发现以来就因其奇异的物理现象、优异的物理性能与广泛的应用前景而备受关注,超导材料的发现与发展不仅丰富了物理领域的基础研究,而且扩展了材料领域的应用研究。高温超导材料的基础研究与实际应用,都依赖于高品质高温超导晶体的制备,因此生长出高品质、大尺寸、高性能、取向特定的超导晶体材料非常重要。本论文通过对钇钡铜氧超导晶体生长机制的研究,结合REBa2Cu3O7-x（RE123 or REBCO,RE=Y,Sm,Nd）相图与过饱和度这一晶体生长动力学概念,实现了对YBa2Cu3O7-x（Y123 or YBCO）高温超导晶体微结构的控制和性能的提高。在利用液相外延法生长YBCO高温超导膜方面,我们实现了对溶液过饱和度的精细调控,生长出a轴晶粒镶嵌在c轴膜上的ac复合外延膜、a/c晶界等YBCO人工微结构膜,这对高温超导器件的研发与应用具有重要意义;在大尺寸YBCO高温超导单晶体生长方面,采用缓冷提拉法增加溶液的过饱和度,从而实现了空气条件下单晶体生长速度的提高,获得了大尺寸、高品质的高温超导单晶体,为基础物理研究提供了样品;在YBCO高温超导块材生长方面,通过研究高、低过饱和度溶液对薄膜热稳定性的影响,提出了镶嵌式籽晶诱导模式,解决了低过饱和度下薄膜热稳定性差的问题,这一诱导模式对生长其它高熔点的功能氧化物具有普适意义。经过几年的深入研究,主要取得了以下成果:1)过饱和度精细调控与YBCO人工微结构液相外延膜的生长经过长期研究,本实验室不仅在机理上澄清了（110）NdGaO3（NGO）基板上生长a轴膜、c轴膜所需要的溶液状态,而且还能够在实验上有效调节出生长这两种膜所需要的溶液过饱和度,稳定可靠、可重复地实现a轴膜、c轴膜的生长。在上述研究成果的基础上,本项工作中我们还实现了对溶液过饱和度的精细调控,不仅可以调节出以上两种极端过饱和度情况,还能够调节出溶液的中间过饱和度状态。进一步利用所实现的溶液低过饱和度状态,我们制备了具有a/c晶界结构的YBCO人工微结构膜,利用调节出的溶液中间过饱和度状态制备出ac复合外延YBCO人工微结构膜。具体说来,通过对初始保持时间控制来调控溶液的初始状态,并结合对添加溶剂量与熔化时间的共同控制,我们调控出溶液的中间过饱和度状态,并利用溶液的中间过饱和度状态在NGO单晶基板上制备了ac复合外延结构的YBCO液相外延膜。在这种复合外延结构的膜中,a轴晶粒可以作为钉扎中心,很有可能被用来提高物理性能。另外,在低过饱和度下,我们采用液相外延技术成功制备了界线清晰的具有a/c晶界的YBCO膜。不同于传统的沉积法所生长的界线不清晰、多结晶且小平面长度短的a/c晶界,这是一种新颖的、具有单结晶品质的、小平面长的晶界结构。在本项研究中,超低过饱和度溶液对制备这样的a/c晶界至关重要。在制备a/c晶界的实验中,部分腐蚀的c轴YBCO薄膜的籽晶置于超低过饱和度溶液中,基于选择生长,a轴取向的YBCO膜异质外延在腐蚀后显露的NGO基板上,而c轴取向的YBCO膜同质外延在之前镀有的c轴YBCO薄膜上,这样最终在a、c轴膜之间形成了独特的a/c晶界结构。a/c晶界是约瑟夫森结的重要结构,对约瑟夫森器件的研发非常重要。因此采用液相外延法制备的这种具有单结晶品质的、界限清晰且小平面长的a/c晶界对于基础研究和器件应用都具有重要意义。2)缓冷提拉法生长大尺寸REBCO单晶高品质、大尺寸的YBCO晶体对高温超导体的基础研究和器件应用具有重要意义。顶部籽晶溶液法（top-seeded solution-growth,TSSG）是一种成熟的、先进的制备RE123高温超导体的方法。通常采用传统的恒温提拉法,该方法晶体生长速度慢、效率低。本项工作中,我们首次报道采用缓冷提拉法制备大尺寸REBCO单晶,晶体生长时温度从Tg缓慢降低,以持续产生一个额外的溶质流,从而提供更大的生长驱动力。在降温速率0.5K/h条件下,制备了一个a-b面大小为13.8×13.5 mm2、c轴方向长度为12.3mm的Y123晶体,其生长速度是传统恒温提拉法的2倍。进一步,根据RE123晶体各自溶解度曲线的特征,我们给出了不同REBCO体系的降温速率范围,并讨论了亚稳区内初始过饱和度对晶体生长速度的影响。3)薄膜热稳定性与籽晶模式、溶液性质关系的研究顶部籽晶熔融法（top-seeded melt-growth,TSMG）是一种常见的用于制备大c畴YBCO块材的方法。该方法所制备的块材作为超导磁体受到广泛应用,该材料基体中含非超导相Y2BaCuO5（Y211）约30%（体积比）。最近发展的改进熔融法（MMG）可以将Y211含量降低至3%,是一种高效制备较高纯度YBCO晶体的方法。然而,在MMG方法中,前驱体组份只包含Y123一个相,薄膜籽晶NdBa2Cu3O7-x（Nd123）的热稳定性因为溶液性质的改变而明显降低。为解决这个问题,我们提出了一种新的顶部籽晶法——镶嵌式籽晶法,以增强薄膜的热稳定性。镶嵌式籽晶法把低过饱和度溶液与薄膜之间的不浸润状态转变为强制浸润状态,因此薄膜表面不能暴露在空气中,氧气难以释放,这有效抑制了薄膜的分解。该方法在低过饱和度下使薄膜籽晶可承受的最高温度显着提高（至少30°C）。进一步,我们澄清了薄膜籽晶的热稳定性与溶液性质、籽晶模式之间的关系。最重要的是,镶嵌式籽晶法可有效地适用于其他具有更高包晶反应温度的REBCO晶体和其他功能氧化物材料的制备。本论文的研究表明,溶液过饱和度的精细调节对晶体生长具有重要的科学意义与应用价值,在本项工作中为实现REBCO液相外延膜的人工微结构取向控制、大尺寸单晶体生长、高性能块材生长等提供了有效的保障,也为其它体系的溶液过饱和度的精细调控与应用提供参考。本论文的研究成果对高温超导领域的基础物理研究、器件研发与应用提供了思路与启示。
孙霞光[5]（2008）在《熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究》文中研究说明MgB2超导体由于其与同类的金属间化合物相比具有高的转变温度（Tc=39K）和高的临界电流密度（可达105A/cm2）,与氧化物超导体相比具有易加工,易合成的优点,使其有可能得到比较广泛的应用。接头问题是超导强电应用方面亟待解决的难题之一,常规方法都无法很好地处理。而熔盐电化学法能在任意形状、尺寸的衬底上制备膜、带材,轻松解决了闭合回路的接头问题,但熔盐电化学法制备MgB2工艺的最佳的实验条件尚未确定,理论研究尚处于初级阶段。本论文欲以熔盐电化学法在不同衬底上制备MgB2超导膜。通过对KCl-NaCl-MgCl2三元系相图和熔度图的分析,电解电压的计算,确定了前期实验的电解参数范围。在熔盐电解法制备MgB2膜的实验过程中,首先对电解设备进行改进,降低了实验难度；然后,以KCl, NaCl, MgCl2, MgB2O4混合体系作为反应物,采用直流电源,采用不同温度在石墨、不锈钢、铜三种阴极衬底上电解制备MgB2膜；最后,利用X射线衍射（XRD）分析样品的物相,利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）表征样品的结构及形貌。其中,测试所用的理学D/max-3A系列X射线衍射仪经由我们独创的方法调试达到科学研究分析标准。对铜衬底上最佳温度条件下的样品利用标准四引线法测试了电阻随温度的变化曲线（R-T曲线）,利用SQUID测试了磁化强度随温度的变化曲线（M-T曲线）。结果表明,可以在石墨、不锈钢、铜三种阴极衬底上制备出具有超导电性的MgB2膜,且三种衬底上的最佳制备温度分别为620℃,598℃和601℃。R-T和M-T结果显示铜衬底上的MgB2膜在约50K时开始发生超导转变。但是膜的相纯度和结晶性有待进一步提高,晶粒之间存在着弱连接,通过对熔盐体系（密度、表面张力及粘度）的分析,提出了熔盐体系的调整方案。
尹道乐,W.Schauer,北野保行,H.U.Nissen[6]（1983）在《高Tc Nb3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究》文中指出 超导材料的临界电流与其内部的微结构及各种缺陷如位错、晶界、异相粒子等有十分密切的关系。这些缺陷造成的超导性质的不均匀使磁通线运动受阻是强电磁超导材料载流能力的物理基础。最近,一种背面防护漂浮减薄新技术成功地解决了从高临界温度（Tc（?）21K）Nb3Ge膜制取mm2量级大面积均匀减薄的TEM样品制备问题。得到了关于微结构的许多有趣的信息。
尹道乐,W.Schauer,北野保行,H.U.Nissen[7]（1984）在《高Tc Nb3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究》文中研究表明 超导材料的临界电流与其内部的微结构及各种缺陷如位错、晶界、异相粒子等有十分密切的关系。这些缺陷造成的超导性质的不均匀使磁通线运动受阻是强电磁超导材料载流能力的物理基础。最近,一种背面防护漂浮减薄新技术成功地解决了从高临界温度（Tc（?）21K）Nb3Ge膜制取mm2量级大面积均匀减薄的TEM样品制备问题。得到了关于微结构的许多有趣的信息。
赵倩[8]（2010）在《镍掺杂对MgB2相的形成及超导性能的影响》文中研究指明随着人们对掺杂MgB2超导体研究的不断深入,掺杂元素对MgB2的成相过程及超导性能的影响具有越来越重要的指导意义。本文首先采用传统的固相反应法对纯MgB2进行烧结并确定最佳的工艺参数。在此基础上,选取不同粒度的金属Ni作为掺杂对象,结合显微组织观察、差热分析技术、粉末烧结理论,热力学和动力学分析手段,系统研究了Ni的颗粒大小对MgB2相的形成、微观形貌以及超导电性的影响。另外,以金属Ni纳米颗粒作为催化剂,在B基体上沉积单质碳并掺入MgB2超导体,试图通过纳米相的引入来增加磁通钉扎中心,以提高MgB2的临界电流密度值。上述研究包含的主要内容及获得的结论有:利用高精度差热分析仪对Mg和B的混合粉末进行烧结处理,并分析不同升温速率（5、10、20和30 K/min）对MgB2相的形成过程产生的影响。临界电流密度测试结果表明,以5 K/min的加热速率烧结可以促进MgB2在低温下的反应过程,进而提高MgB2晶粒间的连接性,改善高磁场下MgB2的临界电流密度值。然而,高的升温速率（30K/min）容易导致孔隙率的增加和MgB2晶粒间连接性的恶化,从而使得MgB2样品的超导性降低。同样采用热分析手段,进一步研究了Ni掺杂对MgB2体系成相过程的影响,结果表明:在Ni掺杂的MgB2体系烧结过程中,Mg和Ni在506℃下形成共晶液相,大大提高了Mg和B原子的扩散速率,使大部分MgB2颗粒在固相阶段形成。Mg-Ni-B体系的反应模型表明,MgNi2.5B2相的析出是从MgB2晶粒边界处转至晶粒内部。实验选取不同粒度的金属镍粉对MgB2超导体进行掺杂,通过研究粒度对MgB2的成相过程以及化学成分的影响,进一步比较不同条件下超导性能的变化,以研究第二相颗粒大小在其中所起作用。结果表明:小尺寸镍颗粒可以促进第二相MgNi2.5B2在更低的温度下形成。在镍粒度为10μm的掺杂样品中,MgNi2.5B2相颗粒呈螺旋状沿MgB2晶粒内部析出,进一步揭示了MgB2晶体的生长符合螺旋位错的生长机制。临界电流密度测试表明,临界电流密度大小与第二相颗粒的大小相关,较大的MgNi2.5B2相颗粒更容易导致临界电流密度值的降低。利用还原法在B基体上成功制备出金属Ni纳米颗粒,通过与Mg粉的混合烧结制得了掺杂Ni纳米颗粒的MgB2超导体。对前驱体粉末和MgB2样品进行透射电镜观察、X-射线衍射以及超导性能测试后发现:在B基体上形成了平均晶粒直径为5纳米的Ni纳米颗粒,与大颗粒Ni掺杂相比,更能够改善MgB2晶粒间的连接性,提高低磁场下MgB2超导体的临界电流密度值。以Ni纳米颗粒作为催化剂,利用化学气相沉积法在500℃下将甲烷分解并在B基体上沉积生成碳洋葱及碳纳米管。经过与Mg粉混合烧结得到碳掺杂的MgB2超导体,并获得了具有较高临界电流密度的超导试样,结果表明:B基体中沉积的碳含量随着通甲烷时间的延长逐渐增多,但是在1.5小时达到一个饱和值,此后的碳含量维持不变。由于碳原子层的包裹,使得Ni无法与Mg/B反应生成第二相MgNi2.5B2。但是提高的临界电流密度表明,碳包覆Ni纳米颗粒可以作为有效的磁通钉扎中心。
游峰[9]（2010）在《面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究》文中认为Tl-2212高温超导薄膜具有超导转变温度高、临界电流密度大、微波表面电阻低以及环境稳定性好等优点,是制作高性能超导微波无源器件的优良材料。在制备Tl-2212高温超导薄膜的众多衬底材料中,蓝宝石和MgO单晶基片具有适中的介电常数和较低的微波损耗,因此非常适合于在微波领域的应用。特别是大面积的蓝宝石单晶基片价格相对较低,对Tl-2212高温超导薄膜在微波领域中的应用和推广有着重要的意义。本论文系统研究了在蓝宝石和MgO衬底上制备Tl-2212高温超导薄膜的生长规律,深入研究了不同工艺条件对超导薄膜结晶质量及超导性能的影响,并制备了高质量的面向微波应用的大面积高温超导薄膜。本论文的具体研究内容和研究成果如下：1、以金属铈作为溅射靶,采用射频磁控反应溅射的方法在蓝宝石（1102）衬底上原位生长了Ce02缓冲薄膜。研究了不同的生长工艺对Ce02薄膜晶体结构、表面形貌以及基片和缓冲层界面处元素扩散的影响。在最佳工艺条件下生长的厚度为40 nm的Ce02缓冲薄膜具有较好的结晶质量和较低的表面粗糙度,并且可以有效阻止基片中的元素扩散至Tl-2212超导薄膜中。2、系统研究了Ce02缓冲层的生长工艺条件对Tl-2212超导薄膜晶体结构和超导电性的影响。在最优化工艺条件下制备的Tl-2212超导薄膜具有较好的c轴取向一致性。薄膜的最高超导转变温度Tc可达107 K,临界电流密度Jc达到6 MA/cm2（77 K,O T）。3、在10 mm×10mm的双面抛光蓝宝石基片上以CeO2薄膜作为缓冲层生长了双面T1-2212超导薄膜。薄膜具有较高的结晶质量和两面一致性,Tc达到106.7K,临界电流密度分别为4.25 MA/cm2和5 MA/cm2（77 K,0 T）。4、在直径为2英寸的双面抛光蓝宝石基片上研制出了高质量的双面T1-2212高温超导薄膜。测试结果表明,在整个基片范围内薄膜具有均匀的超导电性分布,超导转变温度Tc大于105 K,△T小于0.3 K。在77 K,0 T条件下薄膜的临界电流密度Jc均大于1.5 MA/cm2,微波表面电阻Rs小于450μΩ（77 K,10GHz）,表明薄膜具有良好的微波性能。5、研究了MgO单晶基片的高温处理对表面晶体结构以及Ce02薄膜生长的影响；研究了在经过高温处理的MgO单晶基片外延生长Ce02缓冲薄膜的工艺条件；在直径为2英寸的MgO基片上以最优化工艺制备了Ce02缓冲薄膜,分析了大面积缓冲薄膜的厚度分布和晶体结构的均匀性。结果表明,对MgO单晶基片进行高温处理可有效去除表面潮解层、污染层和损伤层,使基片表面的晶体结构得到很大改善,可大大提高CeO2薄膜的结晶质量。在最优化工艺下制备的大面积Ce02薄膜具有较好的结晶质量和厚度分布均匀性。6、研究了在MgO单晶基片上生长的Ce02缓冲层对T1-2212高温超导薄膜晶体结构和超导电性的影响,为大面积T1-2212超导薄膜的制备奠定基础。
杨华哲[10]（2008）在《化学法制备BSCCO和MgB2新型超导带》文中研究指明本文采用溶胶-凝胶（sol-gel）方法制备BSCCO超导带材,对溶胶-凝胶方法合成Bi-2212相的实验工艺、BSCCO超导带材的相成份和表面形貌进行了细致地研究。采用熔盐电化学方法在不同的阴极衬底上制备MgB2超导带材,重点讨论了温度对MgB2相成分的影响,并对带材的结构、形貌和超导特性进行了分析。本文主要研究了以下内容：1.研究了不同溶胶-凝胶工艺对Bi-2212相的影响。采用溶胶-凝胶方法,以金属硝酸盐作为反应物,以EDTA为络合剂制备了Bi-2212粉末。讨论了溶液浓度及溶液加热装置对最后成相的影响,并通过实验条件的改进提高了样品的Bi-2212相纯度。在制备工艺的探索中,开创性地提出并利用了传统凝胶工艺和二次凝胶工艺制备前驱粉末,再以不同的烧结时间烧结获得Bi-2212粉体。实验结果表明,对于传统凝胶工艺,最佳的烧结时间为10h。对于二次凝胶工艺,最佳的烧结时间为5h,且样品的质量略好于传统凝胶工艺中所获得的最佳样品,即二次凝胶工艺不仅能够缩短烧结时间,而且更有利于Bi-2212单相的形成。其原因在于二次凝胶与传统凝胶相比能更好的保持各组元成分的均一性,从而缩短了烧结时间,获得了相纯度更好的样品。2.研究了不同制备工艺的凝胶机制。从前面的实验结果出发,参考前人对凝胶模型的认识,设计了凝胶模型。同时,通过Materials Studio软件中的Dmol3模块优化了其结构,并计算了其能量。从目前的计算结果分析,二次凝胶的能量低于传统凝胶,因此二次凝胶中各组元的桥连强度要强于传统凝胶。该结果与实验检测中所得到的结论相符合。3.研究了BSCCO带材的制备。首先对衬底的处理方式和带材的热处理条件进行初步的摸索,然后采取两条路线制备BSCCO带材：（一）以前驱溶胶为旋涂液,在NiO/Ni衬底上制备前驱凝胶膜,并通过干燥和高温热处理条件制备出具有织构特性的BSCCO带材；（二）用sol-gel法制备出的Bi-2212粉末为原料,分别以溶胶、酒精和丙酮作为溶剂,混合后通过搅拌和超声振荡制备BSCOO粉末的悬浊液,在NiO/Ni衬底上通过旋转喷涂法制备BSCCO带材。XRD、SEM和光学显微分析结果表明对于路线（一）衬底的清洗方式能明显影响衬底氧化层的质量和润湿性,热处理条件对于制备具有高质量的BSCCO超导带材非常重要,通过研究已获得具有择优取向的Bi-2201单相和Bi-2212/Bi-2201混合相的带材。路线（二）中丙酮与Bi-2212粉体所形成的前驱液体系比其他两种体系更适合于NiO衬底上超导带材的制备。4.研究了MgB2超导带的制备。通过对熔盐体系和电解电压的研究,确定了实验的电解参数范围。在熔盐电解法制备MgB2带材的实验过程中,首先对于电解设备进行改进,降低了实验难度。然后采用石墨、不锈钢和铜作为阴极衬底,电解制备MgB2超导带。在制备过程中,重点讨论了不同电解温度对MgB2带材制备的影响。得到石墨、不锈钢、铜阴极衬底上合成了MgB2带的最佳电解温度。此外,在不锈钢衬底上初步尝试了脉冲电解,提高了MgB2的超导相纯度。
二、高Tc Nb_3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高Tc Nb_3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究（论文提纲范文）
（1）高场磁体用Nb3Al超导线材制备及电磁特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超导电性 |
| 1.2.1 超导的发展史 |
| 1.2.2 超导体的基本概念 |
| 1.2.3 超导微观理论 |
| 1.2.4 超导技术应用 |
| 1.3 Nb_3Al超导材料研究进展 |
| 1.3.1 Nb-Al二元相图和Nb-Al-Cu三元相图 |
| 1.3.2 Nb_3Al超导线材制备方法 |
| 1.3.3 金属材料的塑性变形机理 |
| 1.3.4 Nb_3Al超导线材热处理方法 |
| 1.3.5 过饱和固溶体Nb(Al)_(ss)的加工性 |
| 1.3.6 Nb_3Al超导线表面覆铜技术 |
| 1.3.7 Nb_3Al超导线材的应用 |
| 1.3.8 Nb_3Al超导线材存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容和目标 |
| 第2章 实验方法及表征分析 |
| 2.1 基本实验方法简介 |
| 2.2 检测方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 透射电镜分析 |
| 2.2.3 扫描电镜分析 |
| 2.2.4 电输运性能测量 |
| 2.2.5 磁学性质测量 |
| 第3章 套管法制备Nb_3Al超导长线及性能研究 |
| 3.1 实验材料及过程 |
| 3.2 Nb_3Al前驱体线材制备 |
| 3.2.1 Nb_3Al单芯一次复合棒加工 |
| 3.2.2 Nb_3Al多芯二次复合线材加工 |
| 3.2.3 Nb_3Al多芯三次复合线材加工 |
| 3.3 Nb_3Al前驱体线材热处理及低温超导性能 |
| 3.3.1 低温扩散热处对Nb_3Al超导性能的影响 |
| 3.3.2 不同快热急冷热处理条件对Nb_3Al超导性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 粉末装管法Nb_3Al超导线材制备及物性 |
| 4.1 实验原材料要求及实验过程 |
| 4.2 高能球磨条件对Nb_3Al超导体成相及性能的影响 |
| 4.2.1 球磨时间对Nb_3Al超导相成相的影响 |
| 4.2.2 Al含量对Nb_3Al超导相成相的影响 |
| 4.2.3 退火条件对Nb_3Al超导相成相的影响 |
| 4.2.4 高压热处理对Nb_3Al成相及低温性能的影响 |
| 4.3 高能球磨Nb_3Al超导线材制备及性能 |
| 4.4 粉末法线材RHQ热处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 卷绕法制备Nb_3Al超导长线及物性研究 |
| 5.1 实验原材料及过程 |
| 5.2 卷绕法制备单芯Nb_3Al前驱体线材 |
| 5.3 卷绕法多芯Nb_3Al前驱体线材的制备 |
| 5.4 低温扩散法制备Nb_3Al超导线材结构与性能 |
| 5.5 快热急冷热处理Nb_3Al超导线材微观结构及超导性能 |
| 5.5.1 Nb_3Al短样的RHQ热处理 |
| 5.5.2 单芯长线的RHQ热处理 |
| 5.5.3 18芯长线RHQ热处理 |
| 5.5.4 24芯长线连续RHQ热处理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 Nb_3Al超导磁体制作及性能测试 |
| 6.1 18芯Nb_3Al超导线材低温性能 |
| 6.2 内插磁体线圈设计及绝缘固化材料选择 |
| 6.3 内插磁体线圈的制作 |
| 6.4 磁体线圈励磁测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（2）磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料研究背景 |
| 1.1.1 低温超导材料 |
| 1.1.2 高温超导材料 |
| 1.2 铜氧化物超导材料 |
| 1.2.1 铜氧化物超导材料分类 |
| 1.2.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体晶体结构及各向异性 |
| 1.2.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的超导电性 |
| 1.3 高温超导薄膜材料 |
| 1.4 高温超导薄膜材料的磁通钉扎 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 第二章 复合薄膜的制备及表征方法 |
| 2.1 薄膜制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射方法 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积方法 |
| 2.1.3 磁控与脉冲激光共溅射方法 |
| 2.1.4 溶胶-凝胶法 |
| 2.2 薄膜微结构表征手段及原理 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 原子力显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.3 超导薄膜性能表征 |
| 2.3.1 超导转变温度 |
| 2.3.2 临界电流密度 |
| 2.3.3 钉扎力密度 |
| 2.4 铁电性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氧氩混合气氛下脉冲激光沉积方法制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的研究 |
| 3.1 靶材制备、结构及性能表征 |
| 3.1.1 靶材制备 |
| 3.1.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)靶材结构及性能表征 |
| 3.2 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜制备及结构和性能表征 |
| 3.2.1 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.2.2 沉积温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.2.3 保持温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.3 氧氩比对YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜结构及超导性能的影响 |
| 3.3.1 不同氧氩比气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.3.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的晶体结构 |
| 3.3.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面形貌 |
| 3.3.4 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的超导性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BaZrO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 4.1 不同体积分数BZO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 4.2 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 4.3 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 4.4.1 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 4.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 4.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 4.5 BZO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备MgO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 5.1 不同体积分数MgO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 5.2 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 5.3 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 5.4 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 5.4.1 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 5.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 5.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 5.5 MgO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BiFeO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.1 BFO薄膜的制备及表征 |
| 6.1.1 偏轴磁控溅射法 |
| 6.1.2 溶胶-凝胶法 |
| 6.2 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BFO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.2.1 单层结构BFO:YBCO复合薄膜 |
| 6.2.2 叠层结构(YBCO/BFO:YBCO)N复合薄膜 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜的制备、结构及性能 |
| 7.1 铁基超导薄膜材料 |
| 7.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导靶材结构、性能研究 |
| 7.2.1 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的结构 |
| 7.2.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的超导性能 |
| 7.3 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜制备及其结构、性能表征 |
| 7.3.1 超导薄膜的制备 |
| 7.3.2 沉积温度对薄膜晶体结构影响 |
| 7.3.3 沉积温度对薄膜表面形貌影响 |
| 7.3.4 沉积温度对薄膜超导性能影响 |
| 7.3.5 沉积温度对薄膜磁性能影响 |
| 7.3.6 Fe元素价态分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（3）高温超导膜面外取向精细调控及大尺寸晶体生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展简史 |
| 1.2 高温超导材料的晶体结构、物性及应用 |
| 1.3 高温超导材料的制备方法及表征手段 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 REBCO液相外延膜及晶体生长研究进展 |
| 2.1 相关系 |
| 2.2 热力学与动力学 |
| 2.3 液相外延膜研究进展 |
| 2.4 晶体生长研究进展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 YBCO液相外延膜的取向调控及生长机制研究 |
| 3.1 实现小驱动力的难度 |
| 3.2 溶液不稳区的性质及超低过饱和度的实现 |
| 3.2.1 不稳区非常规方法的提出 |
| 3.2.2 超低过饱和状态的实现及应用 |
| 3.2.3 自发形核对溶液过饱和状态的调控 |
| 3.3 溶液亚稳区的性质及极低过饱和度的实现 |
| 3.3.1 亚稳区非常规方法的提出 |
| 3.3.2 极低过饱和状态的实现及应用 |
| 3.3.3 溶液欠饱和对膜取向的调控机制 |
| 3.4 溶液冷却模式的系统研究 |
| 3.4.1 溶液冷却模式与驱动力关系的综述 |
| 3.4.2 新冷却模式的提出及应用 |
| 3.5 Y-Ba-Cu-O溶液沿NGO基板浸润的各种异性 |
| 3.5.1 同一基板上YBCO膜面外取向的连续演变 |
| 3.5.2 溶液过饱和状态的连续变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 溶液超低过饱和状态的应用 |
| 4.1 液相外延中的新型普适籽晶 |
| 4.1.1 研究背景 |
| 4.1.2 YBCO/LAO新型薄膜籽晶的优异特性 |
| 4.1.3 溶液小驱动力在LAO、Mg O单晶基板上的应用 |
| 4.2 具有实用价值的超导晶界研究 |
| 4.2.1 用于磁通钉扎技术的YBCO晶界 |
| 4.2.2 用于约瑟夫森结研制的晶界解决方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 大尺寸YBCO单晶及掺杂晶体生长研究 |
| 5.1 提高单晶生长速率的有效方法 |
| 5.2 大尺寸金属元素掺杂晶体生长的解决方案 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
（4）钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展历程 |
| 1.2 超导体的特性 |
| 1.3 高温超导体的晶体结构 |
| 1.4 高温超导体的应用 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 REBCO晶体生长方法与研究进展 |
| 2.1 高温超导YBCO晶体的结构特点 |
| 2.2 高温超导体REBCO体系的相关系 |
| 2.3 高温超导体REBCO体系的晶体生长热力学与动力学 |
| 2.4 高温超导材料的制备方法与研究进展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 溶液过饱和度精细调控与ac复合外延膜生长 |
| 3.1 溶液过饱和度精细调控的研究背景 |
| 3.2 YBCO溶液过饱和度的精细调控 |
| 3.3 过饱和度精细调控与ac复合外延膜 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低过饱和度生长a/c晶界YBCO液相外延膜 |
| 4.1 YBCO a/c晶界结构的研究背景 |
| 4.2 低过饱和度生长YBCO a/c晶界结构 |
| 4.3 YBCO液相外延膜的a/c晶界微结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 缓冷提拉法生长大尺寸REBCO单晶 |
| 5.1 REBCO单晶体生长的研究背景 |
| 5.2 TSSG法生长REBCO单晶体 |
| 5.3 缓冷提拉法生长YBCO超导单晶体 |
| 5.4 初始过饱和度对YBCO单晶体生长速度的影响 |
| 5.5 缓冷提拉法生长REBCO超导单晶体 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 镶嵌式籽晶熔融法生长REBCO晶体 |
| 6.1 熔融法生长REBCO超导晶体研究背景 |
| 6.2 熔融法生长REBCO超导块材及单晶 |
| 6.3 过饱和度对薄膜籽晶热稳定性的影响 |
| 6.4 镶嵌式籽晶诱导模式对薄膜籽晶热稳定性的影响 |
| 6.5 镶嵌式籽晶诱导模式对超导晶体生长的性能研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 发明专利及状态 |
| 获奖情况 |
（5）熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导体简介 |
| 1.1.1 超导的发展史 |
| 1.1.2 超导体的基本概念 |
| 1.1.3 超导的应用 |
| 1.2 二硼化镁超导体简介 |
| 1.3 薄膜的简介 |
| 1.4 熔盐电解的简介 |
| 1.4.1 熔盐电解研究历史和发展 |
| 1.4.2 熔盐电解的特性 |
| 1.5 本文的目的及意义 |
| 第二章 基本原理和检测方法 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.1.1 超导机理 |
| 2.1.2 膜的形成原理 |
| 2.1.3 熔盐的基本原理 |
| 2.1.4 MgB_2的超导机理 |
| 2.2 检测方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 透射电镜分析 |
| 2.2.3 电学性质测量 |
| 2.2.4 磁学性质测量 |
| 第三章 实验 |
| 3.1 MgB_2膜制备条件的确定 |
| 3.1.1 实验药品 |
| 3.1.2 实验温度 |
| 3.1.3 电解电压 |
| 3.1.4 MgB_2膜制备的设备及连接 |
| 3.2 MgB_2膜的制备 |
| 3.3 测试设备的调试及测试样品的制备 |
| 3.3.1 理学X射线衍射仪的调整 |
| 3.3.2 透射电镜截面样品制备 |
| 第四章 结果与讨论 |
| 4.1 MgB_2膜的结构性质 |
| 4.1.1 X射线衍射分析 |
| 4.1.2 透射电镜分析 |
| 4.1.3 扫描电镜分析 |
| 4.2 MgB_2膜的物理性质 |
| 4.3 讨论 |
| 全文结论 |
| 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生期间在投论文 |
（8）镍掺杂对MgB2相的形成及超导性能的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导体的基本特性 |
| 1.2.1 零电阻效应 |
| 1.2.2 完全抗磁性 |
| 1.2.3 同位素效应 |
| 1.2.4 临界磁场和临界电流 |
| 1.2.5 BCS理论及超导体的分类 |
| 1.2.6 超导体的发展历史 |
| 1.3 MgB_2 超导体的超导性能介绍 |
| 1.3.1 MgB_2 的晶体结构 |
| 1.3.2 MgB_2 超导体的类型 |
| 1.3.3 MgB_2 超导体的临界电流密度 |
| 1.3.4 MgB_2 超导体的临界磁场和磁通钉扎 |
| 1.4 MgB_2 超导材料的制备方法 |
| 1.4.1 MgB_2 块体的制备 |
| 1.4.2 线、带材的制备 |
| 1.4.3 MgB_2 薄膜的制备 |
| 1.5 MgB_2 超导体的掺杂研究 |
| 1.5.1 金属元素掺杂 |
| 1.5.2 碳元素掺杂 |
| 1.6 Mg-B体系反应动力学 |
| 1.7 本论文工作的意义及主要研究内容 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.3.1 球磨Ni粉的制备 |
| 2.3.2 金属Ni纳米颗粒的制备（Ni/B前驱体粉末） |
| 2.3.3 碳纳米管的制备（Ni/B/C前驱体粉末） |
| 2.3.4 块体纯MgB_2 及掺杂MgB_2 样品的烧结制备 |
| 2.3.5 主要合成仪器及设备 |
| 2.3.6 密度及相对密度测试 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 显微组织分析 |
| 2.4.2 XRD衍射分析 |
| 2.5 超导性能的测量 |
| 2.6 技术路线 |
| 第三章 升温速率对MgB_2超导材料结构及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同升温速率下MgB_2 成相过程的差热分析 |
| 3.3 不同升温速率对MgB_2 样品的成分及形貌的影响 |
| 3.3.1 对相组成的影响 |
| 3.3.2 对晶粒大小及形貌的影响 |
| 3.4 不同升温速率对块体MgB_2 超导电性能的影响 |
| 3.4.1 超导临界转变温度 |
| 3.4.2 超导临界电流密度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微米级Ni掺杂对MgB_2超导体的成相过程及超导性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni掺杂对MgB_2 成相过程的影响 |
| 4.3 烧结温度的选择 |
| 4.4 不同Ni含量对MgB_2 的影响 |
| 4.4.1 不同Ni含量对MgB_2 的组成及形貌的影响 |
| 4.4.2 镍掺杂对MgB_2 的液相辅助烧结作用 |
| 4.4.3 不同镍含量对块体MgB_2 超导电性能的影响 |
| 4.5 金属间化合物MgNi_(2.5)B_2 的析出机制 |
| 4.5.1 MgNi_(2.5)B_2 相的形态分析 |
| 4.5.2 MgNi_(2.5)B_2 相的析出模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Mg-B-Ni体系的热分析动力学 |
| 5.1 热动力学分析基础 |
| 5.2 多晶MgB_2 相的固－固反应动力学研究 |
| 5.2.1 体积转变分数的确定 |
| 5.2.2 不同机理函数的拟合分析 |
| 5.2.3 机理函数的检验 |
| 5.3 Mg-B-Ni体系的反应机理分析 |
| 5.3.1 表观活化能E 和指前因子A |
| 5.3.2 相界面控制下的Mg-B-Ni体系反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 掺杂Ni的粒度大小对MgB_2超导体形成过程的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 镍的粒度对MgB_2 成相过程的影响 |
| 6.2.1 镍的粒度的选择 |
| 6.2.2 镍的粒度对MgB_2 成相过程的影响 |
| 6.3 镍的粒度对MgB_2 样品超导性能的影响 |
| 6.3.1 对超导转变温度的影响 |
| 6.3.2 对超导临界电流密度的影响 |
| 6.4 镍的粒度对第二相MgNi_(2.5)B_2 颗粒的影响 |
| 6.4.1 第二相MgNi_(2.5)B_2 的确定 |
| 6.4.2 第二相MgNi_(2.5)B_2 的分布 |
| 6.4.3 第二相的形态分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 原位制备Ni纳米颗粒并掺杂MgB_2超导体的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 Ni/B前驱体粉末的制备与表征 |
| 7.2.1 Ni/B前驱体粉末的制备 |
| 7.2.2 Ni/B前驱体粉末的表征 |
| 7.3 纳米Ni掺杂对MgB_2 成份及形貌的影响 |
| 7.4 Ni掺杂对MgB_2 样品超导性能的影响 |
| 7.4.1 对超导转变温度的影响 |
| 7.4.2 对超导临界电流密度的影响 |
| 7.4.3 Ni纳米颗粒的液相辅助烧结作用 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 原位碳掺杂MgB_2超导体的研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 Ni/B/C前驱体粉末的制备与表征 |
| 8.2.1 Ni/B/C前驱体粉末的制备 |
| 8.2.2 还原温度对Ni颗粒粒径的影响 |
| 8.2.3 通甲烷时间对碳产率的影响 |
| 8.3 碳掺杂对MgB_2 成分及超导性能的影响 |
| 8.3.1 碳掺杂对MgB_2 成分的影响 |
| 8.3.2 碳掺杂对MgB_2 形成过程的影响 |
| 8.3.3 碳掺杂对MgB_2 超导性能的影响 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 主要结论与创新点 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 高温超导体及其应用简介 |
| 第二节 高温超导薄膜简述 |
| 1.2.1 高温超导薄膜简述 |
| 1.2.2 高温超导薄膜的主要制备方法 |
| 1.2.3 高温超导薄膜的基片选择 |
| 1.2.4 缓冲材料的选择 |
| 第三节 论文研究背景和意义 |
| 1.3.1 Tl-2212高温超导薄膜 |
| 1.3.2 大面积高温超导薄膜 |
| 1.3.3 本论文的研究意义及结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 缓冲薄膜和超导薄膜的制备及其表征方法 |
| 第一节 CeO_2缓冲薄膜和Tl-2212超导薄膜的制备 |
| 2.1.1 CeO_2缓冲薄膜的制备 |
| 2.1.2 Tl-2212高温超导薄膜的制备 |
| 第二节 缓冲薄膜和超导薄膜分析表征方法 |
| 2.2.1 薄膜的分析表征方法 |
| 2.2.2 高温超导薄膜的超导电性分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 蓝宝石基片上生长双面CeO_2缓冲薄膜 |
| 第一节 CeO_2缓冲薄膜的制备 |
| 3.1.1 CeO_2薄膜的制备方法 |
| 3.1.2 基片温度对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 3.1.3 溅射气压对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 3.1.4 溅射功率对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 第二节 CeO_2薄膜的高温热处理 |
| 3.2.1 高温处理对CeO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 3.2.2 高温处理对CeO_2薄膜晶体结构和元素扩散的影响 |
| 第四节 不同厚度的CeO_2薄膜 |
| 第五节 双面CeO_2缓冲薄膜的制备与分析 |
| 第六节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 蓝宝石基片上制备Tl_2Ba_2CaCu_2O_8高温超导薄膜 |
| 第一节 CeO_2缓冲层上制备Tl-2212超导薄膜 |
| 4.1.1. Tl-2212超导薄膜的制备 |
| 4.1.2. CeO_2薄膜的制备工艺对Tl-2212薄膜生长的影响 |
| 4.1.3. CeO_2薄膜的高温热处理对Tl-2212薄膜生长的影响 |
| 4.1.4. 双面Tl-2212高温超导薄膜的制备 |
| 第二节 大面积Tl-2212超导薄膜的制备 |
| 4.2.1. 大面积CeO_2缓冲薄膜的制备 |
| 4.2.2 大面积Tl-2212高温超导薄膜的制备 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 MgO基片上制备Tl_2Ba_2CaCu_2O_8高温超导薄膜 |
| 第一节 MgO基片的高温热处理 |
| 5.1.1 高温热处理对MgO晶体结构的影响 |
| 5.1.2 MgO基片高温热处理对CeO_2缓冲层的影响 |
| 第二节 CeO_2缓冲薄膜的制备 |
| 5.2.1 基片温度对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 5.2.2 溅射总气压对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 5.2.3 溅射功率对CeO_2薄膜生长的影响 |
| 第三节 Tl-2212超导薄膜的制备 |
| 5.3.1. Tl-2212超导薄膜的制备 |
| 5.3.2. 在MgO基片上生长Tl-2212超导薄膜 |
| 5.3.3. 基片退火对Tl-2212超导薄膜的影响 |
| 5.3.4. 不同溅射条件生长的CeO_2缓冲层对Tl-2212超导薄膜的影响 |
| 第四节 在MgO基片上制备双面Tl-2212超导薄膜 |
| 第五节 在MgO基片上制备大面积CeO_2缓冲薄膜 |
| 5.5.1. 大面积CeO_2缓冲薄膜的制备 |
| 第六节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）化学法制备BSCCO和MgB2新型超导带（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 超导体的简介 |
| 1.2 高温超导体的应用 |
| 1.3 超导带材的发展 |
| 1.3.1 实用高温超导带材的性能指标 |
| 1.3.2 第一代(1G)超导带材的发展 |
| 1.3.3 第二代超导带材的发展 |
| 1.3.4 新型超导带材的发展 |
| 1.3.4.1 BSCCO涂层带材 |
| 1.3.4.2 MgB_2带材 |
| 1.4 本文的研究目的、意义及内容 |
| 1.4.1 研究目的、意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 实验方法与原理 |
| 2.1 溶胶-凝胶方法 |
| 2.1.1 溶胶-凝胶法的类型 |
| 2.1.2 凝胶的形成原理 |
| 2.1.3 薄带的制备 |
| 2.2 电化学方法 |
| 2.2.1 熔盐的性质 |
| 2.2.2 电解电压 |
| 2.3 样品表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射谱 |
| 2.3.2 红外光谱分析 |
| 2.3.3 光学显微镜与扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 电子探针分析 |
| 2.3.5 四引线测量法测量电学性质 |
| 2.3.6 SQUID磁强计测量磁化强度温度曲线 |
| 2.4 模拟方法 |
| 参考文献 |
| 第3章 溶胶-凝胶法制备Bi-2212粉体 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 药品的选择 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 前驱液浓度的影响 |
| 3.3.2 实验条件的影响 |
| 3.3.2.1 水浴设备的影响 |
| 3.3.2.2 热处理时间的影响 |
| 3.3.3 凝胶工艺的影响 |
| 3.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第4章 凝胶结构的设计及能量的计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算软件的使用 |
| 4.3 凝胶模型的设计 |
| 4.3.1 单一组元的络合物 |
| 4.3.2 多组元的络合物 |
| 4.4 计算过程 |
| 4.4.1 反应物的计算 |
| 4.4.2 凝胶的能量计算 |
| 4.5 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第5章 溶胶-凝胶法制备铋系超导带材的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 衬底的选择 |
| 5.2.2 前驱带材的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 溶胶旋涂法制备BSCCO带材 |
| 5.3.1.1 衬底的影响 |
| 5.3.1.2 热处理条件的选择 |
| 5.3.1.3 BSCCO带材的制备 |
| 5.3.2 悬浊液旋涂 |
| 5.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第6章 电化学法在不同衬底上制备MgB2超导带 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验药品 |
| 6.2.3 样品的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 石墨阴极 |
| 6.3.2 不锈钢阴极 |
| 6.3.2.1 温度的影响 |
| 6.3.2.2 脉冲电解的影响 |
| 6.3.3 铜阴极 |
| 6.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第7章 全文总结论 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间已发表和在投论文 |
| 作者简介 |
四、高Tc Nb_3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究（论文参考文献）
- [1]高场磁体用Nb3Al超导线材制备及电磁特性研究[D]. 孙霞光. 西南交通大学, 2019(06)
- [2]磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究[D]. 代秀红. 河北工业大学, 2017(01)
- [3]高温超导膜面外取向精细调控及大尺寸晶体生长研究[D]. 郭林山. 上海交通大学, 2015(02)
- [4]钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究[D]. 相辉. 上海交通大学, 2017(08)
- [5]熔盐电解法制备二硼化镁膜的工艺研究[D]. 孙霞光. 东北大学, 2008(03)
- [6]高Tc Nb3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究[A]. 尹道乐,W.Schauer,北野保行,H.U.Nissen. 第三次中国电子显微学会议论文摘要集（二）, 1983
- [7]高Tc Nb3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究[J]. 尹道乐,W.Schauer,北野保行,H.U.Nissen. 电子显微学报, 1984(04)
- [8]镍掺杂对MgB2相的形成及超导性能的影响[D]. 赵倩. 天津大学, 2010(11)
- [9]面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究[D]. 游峰. 南开大学, 2010(07)
- [10]化学法制备BSCCO和MgB2新型超导带[D]. 杨华哲. 东北大学, 2008(06)