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Crucial role of oxygen-deficient LaMnO3-δ cap buffer layer in enhancement of current carrying capability of MOD-YBCO coated conductors
Superconductor Science and Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1088/1361-6668/ab7c51 Feng Fan 1, 2 , Yuming Lu 1, 2 , Zhiyong Liu 1, 2 , Difan Zhou 1 , Yanqun Guo 1, 2 , Chuanyi Bai 1, 2 , Minjuan Li 1 , Chuanbing Cai 1, 2
Superconductor Science and Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1088/1361-6668/ab7c51 Feng Fan 1, 2 , Yuming Lu 1, 2 , Zhiyong Liu 1, 2 , Difan Zhou 1 , Yanqun Guo 1, 2 , Chuanyi Bai 1, 2 , Minjuan Li 1 , Chuanbing Cai 1, 2
Affiliation
LaMnO3−δ (LMO) films with different oxygen contents are deposited on Epi-MgO/IBAD-MgO templates using reactive magnetron sputtering under varying temperatures and atmospheres. Subsequent YBa2Cu3O7−δ (YBCO) films are grown on LMO layers by metal-organic deposition (MOD) method. X-ray diffraction measurements reveal that YBCO texture cannot be further improved when the full width at half maximum (FWHM) values of LMO (011) -scans (evaluation on in-plane alignment) and LMO (002) ω-scans (evaluation on out-of-plane alignment) for LMO films are less than 8° and 4°, respectively. Sharp orientation with in-plane FWHM value of <3° for YBCO (103) -scan and out-of-plane FWHM value of <1.5° for YBCO (006) ω-scan can typically be achieved in YBCO films. Precise control of growth conditions, especially atmosphere, remains a feasible way to modify the surface of LMO films. It induces changes in oxygen content, lattice structure and surface morphology of LMO, and further affects the epitaxial growth of superconducting layers. Oxygen-deficient LMO with expanded lattice parameters and flat surface can effectively suppress the non-c-axis oriented YBCO, thereby enhancing the current carrying capability. The 500 m long YBCO coated conductors with conditioned LMO layers have an inductive critical current (I c ) ranging from 358 to 437 A/12 mm width with an average value of 398 A/12 mm width.
中文翻译:
缺氧 LaMnO3-δ 帽缓冲层在增强 MOD-YBCO 涂层导体的载流能力中的关键作用
在不同的温度和气氛下,使用反应磁控溅射将具有不同氧含量的 LaMnO3-δ (LMO) 薄膜沉积在 Epi-MgO/IBAD-MgO 模板上。随后的 YBa2Cu3O7-δ (YBCO) 薄膜通过金属有机沉积 (MOD) 方法在 LMO 层上生长。X 射线衍射测量表明,当 LMO (011) 扫描(面内对准评估)和 LMO (002) ω 扫描(评估)的半高全宽 (FWHM) 值时,无法进一步改善 YBCO 纹理LMO 薄膜的面外排列)分别小于 8° 和 4°。YBCO (103) 扫描的面内 FWHM 值 <3° 和 YBCO (006) ω 扫描的面外 FWHM 值 <1.5° 的尖锐取向通常可以在 YBCO 薄膜中实现。精确控制生长条件,尤其是大气,仍然是改性 LMO 薄膜表面的可行方法。它会引起 LMO 的氧含量、晶格结构和表面形貌的变化,并进一步影响超导层的外延生长。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。
更新日期:2020-03-19
中文翻译:
缺氧 LaMnO3-δ 帽缓冲层在增强 MOD-YBCO 涂层导体的载流能力中的关键作用
在不同的温度和气氛下,使用反应磁控溅射将具有不同氧含量的 LaMnO3-δ (LMO) 薄膜沉积在 Epi-MgO/IBAD-MgO 模板上。随后的 YBa2Cu3O7-δ (YBCO) 薄膜通过金属有机沉积 (MOD) 方法在 LMO 层上生长。X 射线衍射测量表明,当 LMO (011) 扫描(面内对准评估)和 LMO (002) ω 扫描(评估)的半高全宽 (FWHM) 值时,无法进一步改善 YBCO 纹理LMO 薄膜的面外排列)分别小于 8° 和 4°。YBCO (103) 扫描的面内 FWHM 值 <3° 和 YBCO (006) ω 扫描的面外 FWHM 值 <1.5° 的尖锐取向通常可以在 YBCO 薄膜中实现。精确控制生长条件,尤其是大气,仍然是改性 LMO 薄膜表面的可行方法。它会引起 LMO 的氧含量、晶格结构和表面形貌的变化,并进一步影响超导层的外延生长。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。具有扩展晶格参数和平坦表面的缺氧LMO可以有效抑制非c轴取向的YBCO,从而提高载流能力。具有调节 LMO 层的 500 m 长 YBCO 涂层导体的电感临界电流 (I c ) 范围为 358 至 437 A/12 mm 宽度,平均值为 398 A/12 mm 宽度。