于产业化生产。
[0135]申请人进一步发现，就本发明涉及的高性能REBCO多层膜的制备方法而言，当处理步骤选用如下参数时，本发明的实施效果效果能够进一步提升。这些参数包括:
[0136]优选地，步骤4中，氧气质量流量计的流量为10-50SCCM。
[0137]优选地，步骤6中，REBC0靶材表面预溅射过程的时间为5-10分钟。
[0138]优选地，步骤10中，氧气质量流量计的流量为10-50SCCM。
[0139]优选地，步骤12中，STO靶材表面预溅射过程的时间为5-10分钟。
[0140]优选地，步骤15中，REBC0薄膜镀膜工艺所需的温度值为750-850°C。
[0141 ] 优选地，步骤16中，REBC0薄膜镀膜工艺所需的气压值为200-500mTorr。、
[0142]综上所述，本发明提供一种基于IBAD-MgO基底的REBCO多层膜，在镀有隔离层的IBAD-MgO基底上通过多靶多通道激光脉冲沉积(PLD)系统制备。本发明制备的REBCO表面致密光滑，具有纯C轴取向和高临界电流，得益于超导薄膜生长控制技术，制备过程中薄膜具有很高的形貌稳定性和重复性；同时，STO夹层的厚度在10nm-500nm连续可调，并且具有纯C轴取向。本发明的REBCO多层膜中，STO夹层和REBCO层的晶格失配度都很小，在其上很容易得到高质量的REBCO层；STO夹层厚度范围区间大，在10nm-500nm可调，并且其相邻的REBCO层之间的电流都可以导通；STO夹层具有光滑的表面和纯C轴取向；采用STO夹层制备的REBCO多层膜具有高临界电流密度，达5MA/cm2;本发明的制备方法简单，生长过程中的实验参数容易控制，适合于产业化生产。
[0143]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种高性能REBCO多层膜，其特征在于，所述REBCO多层膜由REBCO薄膜层和STO夹层组成。2.根据权利要求1所述的高性能REBCO多层膜，其特征是，所述REBCO多层膜由两层REBCO薄膜层以及位于中间的STO夹层组成。3.根据权利要求1所述的高性能REBCO多层膜，其特征是，所述STO夹层的厚度为10?480nm，结构为纯C轴取向。4.根据权利要求1所述的高性能REBCO多层膜，其特征是，所述REBCO多层膜具有纯C轴取向、光滑致密表面和高临界电流密度。5.—种如权利要求1所述的高性能REBCO多层膜在制备高温超导带材中的应用。6.—种如权利要求1所述的高性能REBCO多层膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:取镀有隔离层的IBAD-MgO基带，采用多靶多通道脉冲激光方法，制备得到所述高性能REBCO多层膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是，所述方法包括如下步骤: 步骤I，取REBCO和STO靶材，装在腔体中的靶托； 步骤2，取镀有隔离层的IBAD-MgO基带，缠绕在多通道脉冲激光沉积系统内； 步骤3，关闭镀膜系统的门，抽真空到所需真空度I X 10—7-6 X 10—5Torr,启动加热器，升温到REBCO薄膜工艺所需的温度值； 步骤4，通入氧气，将气体的气压调节到REBCO薄膜镀膜工艺所需的气压值； 步骤5，启动激光靶旋转与扫描系统，启动准分子激光器能量和频率升到REBCO薄膜镀膜工艺所需的值； 步骤6，等加热温度、气压、激光能量、激光频率稳定后，打开激光光路开关，开始靶材表面预溅射过程； 步骤7，等激光蒸发形成的椭球状等离子体稳定后，启动多通道传动装置的步进电机开关，并将基带的行走速度调到所需值，进行镀膜，金属基带通过多次缠绕在多通道传动装置的辊轴，多次通过镀膜区； 步骤8，完成REBCO镀膜后，关闭激光靶旋转与扫描系统，将靶材换到STO靶材； 步骤9，将温度调整到STO薄膜工艺所需的温度值； 步骤10，将氧气气压调节到STO薄膜镀膜工艺所需的气压值； 步骤11，启动激光靶旋转与扫描系统，启动准分子激光器能量和频率升到STO薄膜镀膜工艺所需的值； 步骤12，等加热温度、气压、激光能量、激光频率稳定后，打开激光光路开关，开始靶材表面预溅射过程； 步骤13，等激光蒸发形成的椭球状等离子体稳定后，启动多通道传动装置的步进电机开关，并将基带的行走速度调到所需值，进行镀膜，金属基带通过多次缠绕在多通道传动装置的辊轴，多次通过镀膜区； 步骤14，完成STO镀膜后，关闭激光靶旋转与扫描系统，将靶材再换回REBCO靶材； 步骤15，将温度调整到REBCO薄膜工艺所需的温度值； 步骤16，将氧气气压调节到REBCO薄膜镀膜工艺所需的气压值，然后重复步骤5-7; 步骤17，完成链I旲后，关闭步进电机、加热器和激光光路开关； 步骤18，等降到100°C以下，通入氮气，开腔取出样品，即得所述高性能REBCO多层膜。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征是，所述步骤2包括如下步骤: 步骤2.1，将镀有隔离层的IBAD-MgO基带的一端缠绕到第一卷盘上； 步骤2.2，牵引金属基带多次缠绕在多通道传动装置的辊轴上，在辊轴之间形成多通道金属基带； 步骤2.3，将金属基带的另一端固定在第一卷盘上;编码器和步进电机控制退火速度，使金属基带通过多通道传动装置的滚轴缠绕，多次通过加热器。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤3中，所述REBCO薄膜镀膜工艺所需的温度值为750-850 °C。10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤4中，所述REBCO薄膜镀膜工艺所需的气压值为200-500mTorr。11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤5中，REBCO薄膜镀膜所需的激光能量为250-450mJ，激光频率为40_180Hz。12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤7中，行走速度为20-200m/h。13.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤9中，STO薄膜镀膜所需的温度值为350-700。。。14.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤10中，STO薄膜镀膜所需的气压值为5-300mTorr。15.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤11中，STO薄膜镀膜所需的激光能量为250-45011^，激光频率为1-160取。16.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，步骤13中，行走速度为50-200m/h。
【专利摘要】本发明涉及一种钇钡铜氧涂层导体技术领域的高性能REBCO多层膜、应用及其制备方法。本发明涉及的高性能REBCO多层膜由REBCO薄膜层和STO夹层组成。本发明还涉及所述高性能REBCO多层膜在制备高温超导带材中的应用。本发明还涉及所述的高性能REBCO多层膜的制备方法，包括如下步骤：取镀有隔离层的IBAD-MgO基带，采用多靶多通道脉冲激光方法，制备得到所述高性能REBCO多层膜。本发明制备的REBCO多层膜具有纯C轴取向、光滑致密表面和高临界电流密度，临界电流密度高达5MA/cm2；本发明的REBCO多层膜在自场下和磁场下都具有高的临界电流，具有高结合力，可满足超导电缆等多种应用需求，适合产业化生产。
【IPC分类】C23C14/28, C23C14/08
【公开号】CN105648401
【申请号】
【发明人】刘林飞, 李贻杰, 王斌斌, 姚艳婕, 吴祥, 王梦麟
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月15日