第二代高温超导涂层导体具有优异的性能特征，是近十年超导领域研究热点，在工业上具有广阔的应用前景。本书介绍了第二代高温超导涂层导体的应用、发展现状、结构特性以及制备过程中的一系列关键技术。编者结合本研究小组近年来在第二代高温超导带材缓冲层和超导层的主要研究工作，将本书分为5个章节，内容主要包括双面多层缓冲层模板层（CeO2）/阻挡层（Y稳ZrO2，YSZ）/种子层（CeO2或Y2O3）的制备工艺及生长机理；NiW基带上YBCO超导薄膜的生长控制研究；影响YBCO超导带材性能的因素，新型全导电缓冲层结构的设计与制备以及低成本制备超导带材缓冲层的原位退火织构化技术（IPAT）技术等。

　　《第二代高温超导涂层导体研究》：
　　1）成本的降低 
　　与传统的超导体相比，高温超导体必须具有一定的价格优势才能被市场所接受。目前，铜导体的性价比为10～25$／（kA·m）。据预测，已商业化的第一代Bi系高温超导线材的最终市场价格为50 $／（kA·m）；第二代Y系高温超导带材将低于10 $／（kA·m）。一旦解决高成本问题，第二代高温超导导线无疑已可在实际中应用，现在各国制备的百米级带材已经能够初步满足性能要求，但是其制备成本太高（超过140$／（kA·m）），远达不到10 $／（kA·m）的目标成本，导致其无法被广泛应用。如果二代高温超导带材成本能够低于或者与铜导体价格相当，即使是最保守的电力公司也无法抗拒其吸引力。 
　　前述对带材的各种要求，需要结合具体的使用状况进行综合的考虑。应该说，针对应用环境，总可以从众多的选择中优选出最合适的方案以达到我们的要求。 
　　2）织构的改善 
　　RABiTS技术经过近二十年的发展，已经相当成熟。但是RABiTS技术由于制备工艺采用轧制后要退火处理，Ni合金的晶粒只能控制在50μm左右，所以，晶粒之间的固有的晶界一般在5°～6°。AMSC公司和ORNL实验室报道的采用e—beam制备的Y2 O3种子层面外半高宽为4.9°、面内半高宽为6.9°，相对于金属基带的面外半高宽5.6°，面内半高宽6.8°，其面外织构改善了不到1°，面内织构几乎没有变化。YBCO超导薄膜的面外半高宽为4.0°，面内半高宽为4.8°。相比之下，IBAD技术采用薄膜沉积的方式，IBAD—MgO晶粒大小在纳米级，在后续制备同质外延MgO面外半高宽约为3.5°，面内半高宽约为8°，LMO模板层面外半高宽约为2.5°，面内半高宽约为6°，最终YBCO薄膜面外半高宽约为1.5°，面内半高宽约为3°。采用IBAD—MgO技术制备的YBCO超导薄膜面内外织构明显优于RABiTS技术所制备的薄膜。
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第1章 绪论
1.1 高温超导材料简介
1.2 高温超导材料应用
1.3 高温超导带材的发展
1.3.1 第一代BSCCO高温超导带材
1.3.2 第二代YBCO高温超导带材
1.4 YBCO超导材料的基本物理性质
1.4.1 临界转变温度
1.4.2 临界电流密度
1.4.3 临界磁场
1.5 YBCO超导材料的制备及微观结构控制
1.5.1 结构要求
1.5.2 织构特性的获取
1.5.3 缓冲层的制备方法
1.5.4 缓冲层的选择
1.5.5 超导膜的制备及结构控制
1.6 YBCO超导材料的实用化特性
1.7 YBCO超导带材的发展现状与发展趋势
参考文献

第2章 双面CeO2／YSZ／ceO2缓冲层制备研究
2.1 实验设备与基带
2.1.1 实验设备
2.1.2 基带
2.2 CeO2种子层制备研究
2.2.1 溅射粒子轰击对Ce02薄膜结构的影响
2.2.2 气氛的选择以及对薄膜的影响
2.2.3 基片温度对CeO2薄膜生长的影响
2.2.4 溅射功率对Ce（）：薄膜生长的影响
2.2.5 均匀性研究
2.3 CeO2种子层上YSZ阻挡层生长研究
2.3.1 正交实验
2.3.2 种子层薄膜对YSZ薄膜生长的影响
2.3.3 阻挡层制备过程对种子层薄膜的影响
2.4 YSZ／CeO2／Niw上Ce02模板层的制备研究
2.5 本章小结
参考文献

第3章 双面Ce02／YSZ／Y203缓冲层的生长控制研究
3.1 Y202种子层制备研究
3.1.1 工作气体与反应气体的选择
3.1.2 水分压对Y20。种子层外延生长的研究
3.1.3 溅射气压对Y203薄膜影响
3.1.4 沉积温度对Y203薄膜取向生长控制研究
3.1.5 Y203薄膜面内外结构研究
3.1.6 Y2O3薄膜宏观应力对面外织构的影响
3.1.7 Y2O3种子层的EBSD表征
3.1.8 Y2O3种子层晶界分布计算
3.1.9 Y203薄膜表面形貌分析
3.1.1 0Y203薄膜的长带制备及均匀性研究
3.2 阻挡层YSZ的生长控制研究
3.2.1 水分压对YSZ阻挡层影响
3.2.2 溅射气压对制备YSZ薄膜的影响
3.2.3 沉积温度对YSZ薄膜的影响
3.2.4 卷绕速度YSZ薄膜的影响
3.2.5 Ysz薄膜的长带制备及均匀性研究
3.3 模板层CeO2的生长控制研究
3.3.1 沉积温度对CeO2薄膜表面的影响
3.3.2 溅射功率对CeO2薄膜表面的影响
3.3.3 卷绕速度对CeO2薄膜表面的影响
3.4 双面缓冲层结构的表征
3.5 双面Ce02／YSZ／Y203缓冲层的连续沉积
3.6 本章小结
参考文献

第4章 NiW基带上YBCO涂层导体生长研究
4.1 溅射法制备YBCO超导带材的生长控制研究
4.1.1 基片温度的影响
4.1.2 溅射气压的影响
4.2 CeQ／YSz／Y2Q缓冲层微结构对YBCO载流能力的影响
4.2.1 缓冲层织构对YBCO载流能力的影响
4.2.2 晶界模型化处理及计算
4.2.3 不同织构的缓冲层上生长YBCO性能表征
4.3 缓冲层表面形貌对YBCO载流能力的影响
4.3.1 YBCO结构、形貌和性能变化
4.3.2 表面形貌对YBcO薄膜生长的理论分析
4.4 YBCO薄膜的性能表征
4.5 本章小结
参考文献

第5章 涂层导体实用化研究
5.1 薄膜电流承载能力研究
5.1.1 不同厚度YBCO薄膜的制备及表征
5.1.2 应力对YBCO薄膜性能的影响
5.1.3 多层结构优化YBC（）厚膜的性能
5.2 低成本涂层导体的研制
5.2.1 退火温度的影响
5.2.2 退火时间的影响
5.2.3 YBCO涂层导体的制备
5.3 中频磁控反应溅射快速制备YzO3种子层
5.3.1 水分压对中频溅射制备YzO3种子层的影响
5.3.2 阴极电压对中频溅射制备Y2O3种子层的影响
5.3.3 溅射气压对中频溅射制备Y203种子层织构的影响
5.3.4 溅射气压对中频溅射制备Y2O3种子层形貌的影响
5.3.5 Y203种子层上中频溅射制备YSZ和Ce02薄膜
5.4 全导电缓冲层SRO／TiN的制备
5.4.1 TiN薄膜的制备
5.4.2 SRO模板层的制备和YBCO电学性能表征
5.5 本章小结
参考文献
索引