期刊名称：Journal of Materials Chemistry C

影响因子：5.066

作者：雷黎，刘露，王秀婷，王莎莎，贾纪强，赵高扬，武传宝，金利华，李成山，张平祥

论文介绍：

当YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层导体被应用于液氮温区（77K）和不同方向的强磁场环境中时，人们普遍期望它能表现出很强的磁通钉扎性能。本文中，我们通过在Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)微阵列缓冲的LaAlO3(LAO)单晶衬底上外延生长YBCO薄膜的方法，成功地在YBCO基体内部引入了纳米尺度的晶体缺陷，并通过高分辨透射电子显微镜（HRTEM）观察到了这些高密度的晶体缺陷，如位错、Cu-O面交互生长、堆垛层错以及Cu-O面弯曲等。磁化强度测试（M-H曲线）表明，这些纳米缺陷的存在可使YBCO纳米复合薄膜具备准各向同性的磁通钉扎特性，这一结果将极大地促进涂层导体在电力电子领域的实际应用。由于纳米缺陷诱导的非超导区域的尺寸与YBCO相干长度ξ相当，所以其可作为有效的钉扎中心阻止磁通蠕动。也就是说，无论通过什么方法，只要能在YBCO内部引入适量的纳米级晶体缺陷，就能获得较大的磁通钉扎能。通过实验数据进行理论分析，我们解释了YBCO薄膜在自场和高场下临界电流密度均显著增强的根本原因是晶体缺陷诱导的晶格应变，即Cu-O键的压缩与伸长。