[发明专利]高温超导涂层导体双层缓冲层结构及其动态沉积方法

权利要求书

1.一种高温超导涂层导体双层缓冲层结构，其特征在于：在具有双轴织构取向的Ni-5%W合金基底上生长双层稀土氧化物缓冲层结构，该双层稀土氧化物缓冲层的结构为：包括（Ⅰ）La₂Zr₂O₇/Ce₂Y₂O₇、（Ⅱ）Y₂O₃/La₂Zr₂O₇；斜线前者为第一缓冲层也即下缓冲层，斜线后者为第二缓冲层也即上缓冲层此权利要求1所述的一种高温超导涂层导体双层缓冲层结构，其特征在于所述的（Ⅰ）Ce₂Y₂O₇第一缓冲层可以用CeO₂来取代，其第二缓冲层La₂Zr₂O₇可以用Gd₂Zr₂O₇来取代；所述的（Ⅱ）中的Y₂O₃第一缓冲层可以用Gd₂O₃来取代，其第二缓冲层La₂Zr₂O₇可以用Gd₂Zr₂O₇来取代。

2.一种高温超导涂层导体双层缓冲层结构的动态沉积方法，其特征在于该方法具有以下的步骤：

A、溅射用的靶材采用合金或拼接金属靶材；

制备上述双元稀土金属氧化物（Ⅰ）La₂Zr₂O₇/Ce₂Y₂O₇、（Ⅱ）Y₂O₃/La₂Zr₂O₇缓冲层需采用对应原子配比的合金作为溅射靶材或者是采用的多块拼接靶材；

B、在进行整个沉积过程之前，金属NiW基底进行预处理；在700-750℃的温度下，在ArH₂气氛中对金属基底进行热处理，热处理的时间为30-60分钟；其中ArH₂中的H₂的比例为5%-10%；

C、在进行整个沉积过程之前，抽腔体真空至10^-5Pa以下，然后向腔体内通入Ar5%H₂，质量流量计流量为200-500 SCCM，之后通入水蒸汽，水分压控制在1.0×10^-2-5×10^-2Pa，整个腔体的总压强控制在1-4Pa；

D、 沉积按先第一缓冲层后第二缓冲层次序进行，也即先下层缓冲层再上缓冲层进行；开启加热装置进行加热，整个升温过程控制在20℃/min，最终温度在650-850℃；在升温的同时开启溅射电源进行溅射，一开始进行预溅射的功率要比正式沉积的预设功率大，保证靶材表面充分进行预溅射，待温度升到预设的温度，调节溅射电源至预设功率，等待靶材溅射稳定在40-160W（不同的沉积材料形成高质量的薄膜所需功率不同）；

通过仪器组件的卷绕盘带动金属基带缓慢经过沉积区，进行薄膜正式沉积，通过调节拉力保证基底动态传动的稳定性，速度为0.1-50 m/h。