BN掺杂YBCO超导膜的微观结构与电输运特性

摘要

YBa₂Cu₂O_7-δ（YBCO）超导膜的临界电流密度依赖于温度与磁场，在电流快速变化的情况下，超导膜磁化易产生局部过热并诱发磁通跳跃.本文中通过掺杂高导热性氮化硼（BN）纳米粒子，以提高YBCO薄膜的热稳定性.采用溶液法沉积了BN-YBCO超导前驱膜，并对热处理后的样品进行图形加工，获得四引线微桥结构.扫描电镜（SEM）结果表明，BN纳米粒子在YBCO超导膜中分散均匀，经多层涂敷后，膜厚增加至750 nm.I-V测试结果表明：在自场和50 mT磁场下，未掺杂样品的J_c值分别为1.21,1.20 MA/cm²,BN掺杂样品的J_c值分别为0.90,0.42 MA/cm²;当电流加载速率达到100 mA/s时，BN掺杂样品在自场和50 mT磁场下的J_c值下降幅度均显著低于未掺杂样品，降幅分别为后者的56%和38%,这说明掺杂有效提升了J_c的稳定性.

关键词

氮化硼 / 钇钡铜氧 / 磁通钉扎 / 热耗散 / 溶液沉积法