面内和面外取向对RBa2Cu3Oz薄膜热稳定性影响的研究

许雪芹; 汤晨毅; 王璇; 程玲; 姚忻

doi:10.7498/aps.59.1294

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面内和面外取向对RBa2Cu3Oz薄膜热稳定性影响的研究

许雪芹 , 汤晨毅 , 王璇 , 程玲 , 姚忻

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面内和面外取向对RBa2Cu3Oz薄膜热稳定性影响的研究

许雪芹, 汤晨毅, 王璇, 程玲, 姚忻

物理学报, 2010, 59(2): 1294-1301.

doi: 10.7498/aps.59.1294

In-plane and out-of-plane orientation influence on thermal stabilities of RBa2Cu3Oz thin film

Xu Xue-Ｑin, Tang Chen-Yi, Wang Xuan, Cheng Ling, Yao Xin

Acta Phys. Sin., 2010, 59(2): 1294-1301.

doi: 10.7498/aps.59.1294

摘要
采用高温金相显微镜，实时观察RBa2Cu3Oz（RBCO, R代表稀土元素）薄膜的熔化过程.结合X射线衍射（XRD）极图的分析，对不同面内取向和面外取向的RBCO薄膜熔化行为进行横向比较，研究了RBCO微结构对于其热稳定性的影响，并用半共格界面能理论很好地解释了XRD分析和实时观察熔化过程的实验结果.对不同面内取向YBa2Cu3Oz（YBCO）薄膜的研究结果表明，空气中0°晶粒的热稳定性优于45°晶粒；此外还研究了c轴取向的SmBa2Cu3Oz（SmBCO）薄膜的热稳定性，结果表明微量a轴晶粒对SmBCO薄膜的熔化行为以及其热稳定性有明显影响.

关键词:
热稳定性 /

RBa2Cu3Oz薄膜 /

熔化
Abstract
Appling high temperature optical microscopy （HTOM）, the in-situ observations on the melting process of RBa2Cu3Oz（RBCO） oxide thin films were carried out. Combined the X-ray diffraction （XRD） pole figures with the scanning electron microscope （SEM）, the microstructure of RBCO thin films with different in-plane and out-of-plane orientations were studied. The relationship between the thermal stability of RBCO thin film and its microstructure was investigated. The conclusions of semi-coherent interface energy theory is in good agreement with the experimental results from HTOM, SEM and XRD. It is evident that the thermal stability of 0° in-plane YBCO grain surpasses the 45° one in the air. Additionally, it was found that a very small volume percentage of a-axis grain has an obvious influence on the decomposition behavior and thermal stability of SmBCO film.

Keywords:
thermal stability /

RＢa2Cu3Oz thin film /

melting
作者及机构信息
许雪芹,

汤晨毅,

王璇,

程玲,

姚忻

1.
上海交通大学物理系,上海 200240

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50872082）资助的课题.
Authors and contacts
Xu Xue-Ｑin,

Tang Chen-Yi,

Wang Xuan,

Cheng Ling,

Yao Xin

1.
上海交通大学物理系,上海 200240
参考文献

施引文献

[1]	康亚斌, 袁小朋, 王晓波, 李克伟, 宫殿清, 程旭东. 分层化金属陶瓷光热转换涂层的微结构构筑与热稳定性. 物理学报, 2023, 72(5): 057103. doi: 10.7498/aps.72.20221693
[2]	刘骏杭, 朱照照, 毕林竹, 王鹏举, 蔡建旺. 重金属缓冲层和覆盖层对TbFeCo超薄膜磁性及热稳定性的影响. 物理学报, 2023, 72(7): 077501. doi: 10.7498/aps.72.20222239
[3]	刘娜, 王译, 李文波, 张丽艳, 何世坤, 赵建坤, 赵纪军. 外尔半金属WTe₂/Ti异质结的热稳定性拉曼散射研究. 物理学报, 2022, 71(19): 197501. doi: 10.7498/aps.71.20220712
[4]	朱小芹, 胡益丰. Ge₅₀Te₅₀/Zn₁₅Sb₈₅纳米复合多层薄膜在高热稳定性和低功耗相变存储器中的应用. 物理学报, 2020, 69(14): 146101. doi: 10.7498/aps.69.20200502
[5]	宋婷, 孙小伟, 魏小平, 欧阳玉花, 张春林, 郭鹏, 赵炜. 方镁石高压结构预测和高温结构稳定性研究. 物理学报, 2019, 68(12): 126201. doi: 10.7498/aps.68.20190204
[6]	刘乐, 汤建, 王琴琴, 时东霞, 张广宇. 石墨烯封装单层二硫化钼的热稳定性研究. 物理学报, 2018, 67(22): 226501. doi: 10.7498/aps.67.20181255
[7]	卢顺顺, 张晋敏, 郭笑天, 高廷红, 田泽安, 何帆, 贺晓金, 吴宏仙, 谢泉. 碳纳米管包裹的硅纳米线复合结构的热稳定性研究. 物理学报, 2016, 65(11): 116501. doi: 10.7498/aps.65.116501
[8]	许蓉, 贾光一, 刘昌龙. Cu, Zn离子注入SiO2纳米颗粒合成及氧气氛围下的热稳定性研究. 物理学报, 2014, 63(7): 078501. doi: 10.7498/aps.63.078501
[9]	张章, 熊贤仲, 乙姣姣, 李金富. Al-Ni-RE非晶合金的晶化行为和热稳定性. 物理学报, 2013, 62(13): 136401. doi: 10.7498/aps.62.136401
[10]	汪志刚, 黄娆, 文玉华. Pt-Au核-壳结构纳米粒子热稳定性的分子动力学研究. 物理学报, 2013, 62(12): 126101. doi: 10.7498/aps.62.126101
[11]	崔晓, 徐保臣, 王知鸷, 王丽芳, 张博, 祖方遒. 1 at% Ag替代Zr57Cu20Al10Ni8Ti5 金属玻璃中各组元对玻璃形成能力及热稳定性的作用分析. 物理学报, 2013, 62(1): 016101. doi: 10.7498/aps.62.016101
[12]	周广宏, 潘旋, 朱雨富. BiFeO3/Ni81Fe19磁性双层膜中的交换偏置及其热稳定性研究. 物理学报, 2013, 62(9): 097501. doi: 10.7498/aps.62.097501
[13]	张英杰, 肖绪洋, 李永强, 颜云辉. 分子动力学模拟Cu(010)基体对负载Co-Cu双金属团簇熔化过程的影响. 物理学报, 2012, 61(9): 093602. doi: 10.7498/aps.61.093602
[14]	张颖, 何智兵, 李萍, 闫建成. 硅掺杂辉光放电聚合物薄膜的热稳定性研究. 物理学报, 2011, 60(12): 126501. doi: 10.7498/aps.60.126501
[15]	田惠忱, 刘丽, 文玉华. [110］Au纳米线在加温过程中结构与热稳定性的原子级模拟研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1952-1957. doi: 10.7498/aps.59.1952
[16]	张凯旺, 孟利军, 李俊, 刘文亮, 唐翌, 钟建新. 碳纳米管内金纳米线的结构与热稳定性. 物理学报, 2008, 57(7): 4347-4355. doi: 10.7498/aps.57.4347
[17]	张旭东, 徐铁峰, 聂秋华, 戴世勋, 沈祥, 陆龙君, 章向华. Er3+/Yb3+共掺碲硼硅酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1758-1764. doi: 10.7498/aps.56.1758
[18]	沈祥, 聂秋华, 徐铁峰, 高媛. Er3+/Yb3+共掺碲钨酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性的研究. 物理学报, 2005, 54(5): 2379-2384. doi: 10.7498/aps.54.2379
[19]	张林, 王绍青, 叶恒强. 大角度Cu晶界在升温、急冷条件下晶界结构的分子动力学研究. 物理学报, 2004, 53(8): 2497-2502. doi: 10.7498/aps.53.2497
[20]	杨慎东, 宁兆元, 黄峰, 程珊华, 叶超. a-C:F薄膜的热稳定性与光学带隙的关联. 物理学报, 2002, 51(6): 1321-1325. doi: 10.7498/aps.51.1321

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物理学报. 2010, 59(2): 1294-1301.

doi: 10.7498/aps.59.1294.

面内和面外取向对RBa2Cu3Oz薄膜热稳定性影响的研究

1. 上海交通大学物理系,上海 200240

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50872082）资助的课题.

收稿日期: 2009-03-11
修回日期: 2009-06-17
刊出日期: 2010-01-05

摘要: 采用高温金相显微镜，实时观察RBa2Cu3Oz（RBCO, R代表稀土元素）薄膜的熔化过程.结合X射线衍射（XRD）极图的分析，对不同面内取向和面外取向的RBCO薄膜熔化行为进行横向比较，研究了RBCO微结构对于其热稳定性的影响，并用半共格界面能理论很好地解释了XRD分析和实时观察熔化过程的实验结果.对不同面内取向YBa2Cu3Oz（YBCO）薄膜的研究结果表明，空气中0°晶粒的热稳定性优于45°晶粒；此外还研究了c轴取向的SmBa2Cu3Oz（SmBCO）薄膜的热稳定性，结果表明微量a轴晶粒对SmBCO薄膜的熔化行为以及其热稳定性有明显影响.

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