Фундаментальное материаловедение
Фундаментальное материаловедение
Фундаментальное материаловедение
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Фториды щелочноземельных металлов как материалы буферных слоев для ВТСПлент<br />
второго поколения<br />
Бледнов А.В. 1 , Горбенко О.Ю. 2 , Самойленков С.В. 3 , Кауль А.Р. 4<br />
аспирант 1 , д.х.н. 2 , к.х.н 3 ., проф. 4<br />
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия<br />
Email: blednov@inorg.chem.msu.ru<br />
В настоящее время в развитых странах активно идет процесс создания крупных<br />
промышленных производств технических устройств на основе высокотемпературных<br />
сверхпроводников (ВТСП). В последние годы быстрыми темпами развивается<br />
технология сверхпроводящих длинномерных кабелей 2 поколения, способных<br />
функционировать при температурах жидкого азота и больших магнитных полях. Такие<br />
кабели изготавливаются на основе текстурированных металлических лент с нанесенным<br />
на них защитным буферным слоем и эпитаксиальным слоем сверхпроводника<br />
YBa2Cu3O7-x, обеспечивающим плотность критического тока порядка 10 6 А/см 2 .<br />
Ключевым этапом технологии изготовления таких кабелей является нанесение на<br />
текстурированные металлические ленты буферного слоя, необходимого для защиты<br />
поверхности ленты от окисления, предотвращения химического взаимодействия<br />
материалов ленты и ВТСП и взаимодиффузии их компонентов. Применяемые в<br />
настоящее время для изготовления буферных слоев материалы (преимущественно<br />
оксиды) не в полной мере удовлетворяют требованиям технологии, поэтому актуальной<br />
задачей является поиск новых материалов буферного слоя.<br />
В настоящей работе предлагается использование фторидов щелочноземельных<br />
металлов в качестве материалов буферного слоя. Они допускают эпитаксиальный рост<br />
ВТСП, устойчивы к восстановлению при малых P(O2), являются хорошим<br />
диффузионным барьером для кислорода, а также довольно просты в получении. Кроме<br />
того, величины КТР этих материалов хорошо соответствуют КТР металлических никеля<br />
и меди, используемых в технологии изготовления ВТСП-лент.<br />
В данной работе методом химического осаждения из пара нами были получены<br />
плотные кристаллические пленки фторидов стронция и кальция на текстурированных<br />
лентах из сплава Ni-6%W и меди (только SrF2). В качестве прекурсоров использовались<br />
дипивалоилметанаты соответствующих металлов.<br />
Было показано, что при выбранных условиях осаждение протекает в диффузионном<br />
режиме. Была изучена концентрационная зависимость процесса осаждения покрытий.<br />
Кроме того, было показано, что в получаемых пленках наблюдается преимущественная<br />
кристаллографическая ориентация, тип которой зависит от условий осаждения<br />
(температура осаждения, величины потоков газа-носителя) и может быть контролируемо<br />
изменен посредством дополнительной термообработки пленок. Методом φсканирования<br />
была определена ориентация в плоскости полученных пленок. На<br />
подложке из меди было получено покрытие из SrF2 со 100% (00l) ориентацией.<br />
Дополнительно исследовалось влияние фторидов ЩЗМ на сверхпроводящие свойства<br />
ВТСП, а также возможность получения фторидных покрытий на слое MgO, часто<br />
используемом в качестве одного из слоев в многослойных буферах.
Change language