Процессы формирования толстопленочных ВТСП элементов

• Автор: Иванов, Валерий Васильевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор

1.1. Методы синтеза ВТСП материалов

1.2. Методы синтеза керамики ВБг2СаСи8х

1.3. Общий обзор используемых методов получения ВТСП пленок

1.4. Выводы.

2. Процессы формирования высокотемпературных свсрхпроводниковых толстых пленок

2.1. Экспериментальное определение пространственного распределения критических параметров в ВТСП пленке ВБггСаСигОх

2.1.1. Подготовка ВТСП пасты.

2.1.2. Термическая обработка образцов

2.1.3. Исследование образцов.
2.1.4. Послойное исследование материала покрытия.
2.1.3. Выводы
2.2. Физикохимические процессы синтеза ВТСП толстой пленки в области контакта пленкаподложка.
2.2.1. Приготовление образцов
2.2.2. Исследование образцов.
2.2.3. Метод повышения качества ВТСП покрытия
2.2.4. Выводы
3. Процессы формирования подложек.
3.1. Поликристаллические подложки М0.
3.1.1. Приготовление образцов
3.1.2. Исследование образцов. Оптимизация технологического процесса изготовления поликристаллических подложек из
3.1.3. Выводы
3.2. Металлокерамические подложки.
3.2.1. Методика получения образцов.
3.2.2. Содержание серебра в образцах.
3.2.3. Выделение серебра из образцов.
3.2.4. Электропроводность материала образцов.
3.2.5. Обсуждение и выводы.
3.3. Формирование подложек из У2ВаСи
4. ВТСП толстопленочные элементы криоэлектроники
4.1. Составные ВТСП магнитные экраны
4.1.1. Объемный составной магнитный ВТСП экран.
4.1.2. Пленочный составной ВТСП экран.
4.2. Ограничители тока.
4.2.1. Индуктивный токоограничитель с составным объемным ВТСП экраном
4.2.2. Исследование влияния раздвижения колец на ВАХ
4.2.3. Алгоритм вычисления магнитного поля в токоограничителе с составным ВТСП экраном.
4.2.4. Выводы.
4.2.1. Индуктивный токоограничитель с составным пленочным ВТСП экраном.
4.3. ВТСП толстопленочные элементы схем
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


Тем не менее, все эти методы, использующие в качестве исходных твердые вещества, не позволяют получить материал с достаточно высокой гомогенностью по химическому составу. В обзоре , посвященном производству лент из висмутсодержащих ВТСП, отмечается, что для него желательны высокая реакционная способность и гомогенность предшественника и отсутствие в нем карбонатов и не полностью прореагировавших соединений. Для этого наиболее перспективны химические методы гомогенизации , 6, иногда называемые также методами мягкой химии . Их преимущество видно из приведенных в данных относительно стандартных отклонений результатов массспектрометрических распыленных нейтралей, показывающих, что воспроизводимость содержания различных элементов в сверхпроводящих керамиках УВа2Си7. ВЗг2СаСих непосредственно связанная с их гомогенностью, сильно зависит от метода синтеза и, в частности, заметно падает при твердотельном получении ВТСП. Методы химической гомогенизации исходных солей, в которых происходит смешение на молекулярном уровне, позволяют выделить из раствора мелкодисперсный порошок, сохранив при этом однородность химического состава. Обычно, продукт состоит из смеси солей, а оксидные порошки получают их разложением. Наиболее распространены методы, допускающие значительные отклонения от равновесия зольгель метод, совместное осаждение, распылительная сушка, криохимическая технология и другие. В таблице 1. Таблица 1. Различают две основных разновидности зольгель метода с использованием ионных предшественников в водной среде цитратный процесс или молекулярных предшественников таких как алкоголяты металлов в органическом растворителе , 4. В первом случае матрица геля образуется за счет полимеризации или поликонденсации как, например, при взаимодействии цитратов с этилен гликолем. Тогда ионы металлов оказываются связанными через карбоксильные группы в углеродную цепь. При синтезе через алкоголяты образование геля происходит в результате их гидролиза. Это приводит к формированию пространственной сетки связей кислород металл, т. В обоих модификациях зольгель метода основные проблемы связаны с недостаточной растворимостью различных солей, в частности, алкоголятов меди в спиртах, а также продуктов гидролиза висмутсодержащих солей в воде. Модификация цитратного процесса, использование смеси лимонной и винной кислот, описанная в работе 7, позволила значительно повысить выход этого ВТСП. Гомогенность продуктов зольгель процесса и другие, связанные с этим вопросы подробно обсуждаются в 6. Совместное осаждение, хотя и не так распространено, как зольгель метод, также часто применяется для получения высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Именно таким образом был синтезирован первый ВТСП 8. Этот метод основан на взаимодействии раствора, содержащего нитраты или хлориды всех металлических компонентов создаваемого материала, с осадителем, в роли которого часто выступает раствор щавелевой кислоты или оксалата калия, щелочи или карбоната аммония 6. При этом желательна возможность координации осадителем нескольких катионов, а также сопоставимая скорость их одновременного осаждения 4. Эти проблемы, а также влияние условий разложения осадков на размер частиц висмутсодержащих сверхпроводников, рассматриваются в работе . При проведении распылительной сушки чаще всего исходят из водных, водноспиртовых или аммиачноспиртовых растворов, содержащих нитраты или ацетаты всех требуемых металлических компонентов. Распыление в поток газаносителя проводится при повышенной температуре обычно около 0 С для водных растворов и сопровождается быстрым испарением растворителя. К сожалению, при сепарации продукта теряется большое количество материала. Собираемые твердые продукты обезвоживания содержат кристаллогидраты исходных солей. Интересно, что частицы получаемых порошков представляют собой полые сферы 6. В дальнейшем продукты распылительной сушки подвергаются термической обработке. В работе , посвященной получению сверхпроводящих лент В1уРЬг2Са2СизОх для синтеза предшественников использовались зольгель технология и метод распылительной сушки.