RE123超导薄膜及其涂层导体中异质相的生长控制和磁通钉扎研究

本课题以提高RE123 (RE=Y、Nd等稀土元素)薄膜及其涂层导体中的磁通钉扎力为宗旨，建立新型的RE123/M薄膜体系。其中M为化学性能相对稳定的异质相, 其大小将被控制在纳米量级，以不连贯的岛状形式沉积在RE123基体中，可望它们能增加有效的磁通钉扎中心（缺陷尺度接近超导相干长度）。我们将对上述特别设计的复杂薄膜或准多层结构开展如下研究：观察异质相粒子和基体RE123的微结构特征，分析相关缺陷的维数和密度；研究异质相种类和掺杂量对超导临界温度和电的各向异性的影响及其原因；通过一系列磁化及传输特性的测量，确立两个特征磁场(即不可逆场和单磁通钉扎匹配场)和磁通钉扎力密度以及它们对温度和磁场方向的依赖关系；结合微结构特征，明确提高磁通钉扎的有效机制；获得RE123薄膜体系的混合态磁热相图及其演变规律。这些研究最终将应用于涂层导体，将对第二代超导带材的基本物性的理解和技术进步具有重要意义。