批量化制备双面高温超导薄膜装置

    公开(公告)号:CN100575540C

    公开(公告)日:2009-12-30

    申请号:CN200610112661.9

    申请日:2006-08-28

    Abstract: 一种批量化制备双面高温超导薄膜装置,其特点是:将多个基片均匀排布在圆盘形的样品台上,由主转动轴带动旋转,在加热真空腔体内旋转加热,对靶一次性溅射制备大面积双面高温超导薄膜。在加热真空腔体上下两面对称开有溅射口,上下溅射靶对称排布。真空室上下两面还对称放置金属电极靶材。加热腔体与辅转动轴连接,可以旋转溅射口的位置至金属靶材溅射位置,从而实现原位镀覆电极薄膜。主转动轴由无极变速电极带动,可控制旋转速率;加热腔体外壁及溅射靶体周围留有进气口,保证溅射区域及退火时腔体内气压均匀。利用本装置一次性可批量制备16片φ2英寸、12片φ3英寸的高性能双面高温超导薄膜,并可根据实际需要增大样品尺寸和增加样品数目。

    一种生长立方织构三氧化二钇膜层的方法

    公开(公告)号:CN100545302C

    公开(公告)日:2009-09-30

    申请号:CN200610089044.1

    申请日:2006-07-31

    Inventor: 屈飞 杨坚 刘慧舟

    Abstract: 一种生长立方织构氧化钇膜层的方法,包括:(1)将具有立方织构的金属衬底,或具有立方结构或赝立方结构的单晶衬底进行清洁处理;(2)清洗后的上述衬底置于磁控溅射沉积腔体中,抽真空至腔体的背底真空小于或等于5×10-4Pa。将衬底加热至500-820℃,再充氩气至腔体气压1×10-1Pa-8×10-1Pa。以Y金属为溅射靶材,采用直流磁控溅射沉积方法,开始预溅射;(3)预溅射20分钟后,通入水气,使沉积腔体内的水含量控制在1×10-3-8×10-3Pa,,并调控制沉积腔体内压力至1Pa-5Pa,开始正式溅射沉积,沉积完后,即得氧化钇膜。所制得的氧化钇隔离层具有单一立方织构,以满足在其上外延生长其它隔离层并生长YBCO涂层的需要。

    在移动基片上用电子束蒸发制备立方织构Y2O3薄膜的方法

    公开(公告)号:CN101117701A

    公开(公告)日:2008-02-06

    申请号:CN200610089045.6

    申请日:2006-07-31

    Inventor: 刘慧舟 杨坚 屈飞

    Abstract: 本发明公开了一种电子束蒸发在移动基片上制备立方织构Y2O3薄膜的方法。将单晶基片、Ni或Ni合金基片粘贴或焊接在可以移动的不锈钢基带上,然后抽腔体真空至小于3×10-4Pa,随后将加热器温度升至500℃~700℃,通入O2或水气,将腔体气压调至4~7×10-3Pa,开电子枪电源,使电子束轰击坩埚内纯钇金属表面,调整好工艺参数,同时待气压、束流、膜料蒸发速率及基带移动速率稳定后,移开样品挡板,开始沉积Y2O3薄膜。最后得到具有强立方织构的Y2O3薄膜,该薄膜平整致密。

    金属基带上连续生长的多层立方织构隔离层及制备方法

    公开(公告)号:CN101117700A

    公开(公告)日:2008-02-06

    申请号:CN200610089048.X

    申请日:2006-07-31

    Abstract: 一种金属基带上连续生长的多层立方织构氧化物隔离层,是在具有立方织构的金属基带上依次有氧化钇膜、钇稳定二氧化锆膜、二氧化铈膜三层膜。一种连续生长多层立方织构氧化物隔离层的制备方法,包括:(1)将金属基带清洁处理;(2)将金属基带缠绕放带轮和收带轮上;(3)以Y金属为溅射靶材,预溅射;(4)使金属基带经过沉积区,溅射沉积氧化钇;(5)以Zr-Y金属为溅射靶材,预溅射;(6)使金属基带经过沉积区,溅射沉积钇稳定二氧化锆;(7)以金属Ce为溅射靶材,预溅射;(8)使金属基带经过沉积区,溅射沉积二氧化铈。该方法以水气代替氧气作为反应气体。制得的多层隔离层具有单一立方织构,满足外延生长YBCO涂层的需要。

    以无机盐为前驱物制备隔离层的方法

    公开(公告)号:CN100342560C

    公开(公告)日:2007-10-10

    申请号:CN02145972.X

    申请日:2002-10-28

    Inventor: 刘慧舟 杨坚

    Abstract: 本发明公开了一种本发明采用以无机盐为前驱物的溶胶。凝胶法制备YBCO涂层导体用CeO2隔离层。以Ce(NO3)3·6H2O和(NH2)2CO作为起始原料配成水溶液,利用水浴加热使其水解形成溶胶,把该溶胶涂覆在金属基底上,在干燥脱水后进行1000-1200℃高温热处理,恒温10-60分钟,随炉冷却,制得YBCO涂层导体用CeO2隔离层,膜层均匀、致密、平整,且具有一定织构。

    无磁性立方织构铜镍合金基带及其制备方法

    公开(公告)号:CN1239725C

    公开(公告)日:2006-02-01

    申请号:CN01141893.1

    申请日:2001-09-18

    Abstract: 一种多晶立方织构无磁性铜镍合金基带,其特征在于:该铜镍合金基带中的镍的重量百分比为15%-40%,该基带在涂层超导带材应用条件下不具有磁性;该基带具有单一组分立方织构或双轴织构{100} 。其方法将高纯度铜和镍采用中频感应熔炼成锭坯;室温下锻造成坯料;定向轧制总加工率≥95%,道次变形量为10%-20%;高温高真空或者N2中结晶退火,退火温度为750℃-1000℃。该基带以满足在此类基带上外延生长高质量钇钡铜氧YBCO厚膜的需要。

    多层双轴取向隔离层结构及高温超导涂层导体和制备方法

    公开(公告)号:CN1630115A

    公开(公告)日:2005-06-22

    申请号:CN200310121357.7

    申请日:2003-12-15

    Abstract: 一种多层双轴取向隔离层结构及高温超导涂层导体和制备方法。隔离层结构包括种子层,阻挡层和帽子层。它主要为在立方织构金属镍表面,通过氧化外延生长立方织构氧化镍种子层,再在其上生长钇稳定二氧化锆(YSZ)阻挡层和二氧化铈CeO2帽子层。这种双轴取向隔离层结构用于高温超导涂层导体,可使YBCO涂层沿双轴取向生长,具有良好的超导电性,获得超导临界电流密度Jc>4×105A/cm2。该方法包括:将具有高度立方织构的金属镍片进行清洁处理;在高温炉中恒温、氧化;采用真空沉积方法进行二氧化锆生长、CeO2生长、YBCO生长;进行YBCO退火而制成。该方法成本低,适宜大规模长带生产,制备手段易连续化。

    无磁性立方织构铜镍合金基带及其制备方法

    公开(公告)号:CN1408889A

    公开(公告)日:2003-04-09

    申请号:CN01141893.1

    申请日:2001-09-18

    Abstract: 一种多晶立方织构无磁性铜镍合金基带,其特征在于:该铜镍合金基带中的镍的含量小于40重量%,该基带在涂层超导带材应用条件下不具有磁性;该基带具有单一组分立方织构或双轴织构{100} 。其方法将高纯度铜和镍采用中频感应熔炼成锭坯;室温下锻造成坯料;定向轧制总加工率≥95%,道次变形量为10%-20%;高温高真空或者N2或A2中结晶退火,退火温度为750℃-1000℃。该基带以满足在此类基带上外延生长高质量钇钡铜氧YBCO厚膜的需要。

    一种提高YBCO厚膜临界电流的方法

    公开(公告)号:CN105695940A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201410682592.X

    申请日:2014-11-24

    Inventor: 杨坚

    Abstract: 一种在金属基带衬底上制备YBCO超导层厚膜的方法,包括:(1)将带有隔离层的金属基带作为样品衬底。(2)以YBCO为靶材,靶基距40-60mm。(3)抽真空至真空腔体内的真空度优于3×10-4Pa,且将金属基带衬底加热至750-770℃并保持;再向真空腔体内通入氧气,并控制纯氧气氛为20-30Pa并保持;(4)、用脉冲激光沉积方法(PLD)在带有隔离层的金属基带衬底上制备YBCO薄膜。以激光频率为10~20Hz,沉积YBCO薄膜。之后将金属基带衬底的温度在原有温度下提高5-10℃并保持,待温度稳定平衡后,同样条件下再继续沉积YBCO薄膜,由传统的不间断沉积方式改为间歇式沉积方式。(5)将沉积后的YBCO薄膜进行原位退火,即在带有隔离层的金属基带上制成YBCO超导层。使用激光法制备的YBCO薄膜不仅有良好的织构和表面形貌,更有高的电性能。

    一种激光束自动移位控制装置及操作方法

    公开(公告)号:CN103898451A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201210580850.4

    申请日:2012-12-27

    Inventor: 张华 杨坚 周其

    Abstract: 一种激光束自动移位控制装置及其操作方法,装置包括支撑台,传动系统和透镜架;电机固定在支撑台上,电机的输出轴轴向与支撑台垂直,其下端焊接一“ㄈ”形连接片,该连接片下部平面与支撑台平行;平面上开有控制移位范围的限位槽,滑块通过滑块轴固定在限位槽上;滑块中开有通孔;滑杆穿过通孔,两者为滑动配合;滑杆的轴向平行于支撑台;轴套用螺栓固定在支撑台下方,轴套下部以轴承连接转轴;转轴中间部位与滑杆用紧定螺钉连接,转轴与滑杆非同轴;转轴下端与连杆相连接;定位销的销杆依次穿过透镜夹持器和限位块;定位销固定在连杆末端。该装置配合靶材的自转,可以保证聚焦激光束对靶材表面均匀扫描,实现薄膜的均匀沉积。

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