[发明专利]一种制备钙掺杂YBCO高温超导单晶体的方法

摘要

本发明公开了一种用于制备钙掺杂钇钡铜氧高温超导单晶体的方法，包括步骤：(a)将BaCO3粉末和CuO粉末按照一定比例进行配料、湿磨和烧结，获得BaxCuyOZ粉末；(b)将BaxCuyOZ粉末、氧化钇以及氧化钙加入到钙稳定的氧化锆(CaSZ)坩埚中加热至第一温度，并继续保温，获得Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液，再冷却至第二温度；(c)使用YBCO/MgO薄膜作为籽晶，在第二温度的Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液保温生长50～100小时。本发明开创性地引入了CaSZ坩埚，不仅解决了Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液对于传统的氧化钇坩埚浸润性强、Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液液体流失严重的问题，而且CaSZ坩埚可以持续不断地提供生长过程中被消耗的Ca元素，获得高钙含量、均匀掺杂钇钡铜氧单晶体。

主权项

1.一种制备钙掺杂YBCO高温超导单晶体的方法，包括如下工序：(a)将BaCO3粉末和CuO粉末进行配料，获得BaCO3+CuO粉料，所述BaCO3+CuO粉料中的Ba和Cu的摩尔比为0.4～0.7；(b)对步骤(a)所得的BaCO3+CuO粉料进行预处理；(c)烧结步骤(b)预处理后的BaCO3+CuO粉料，制得BaxCuyOZ粉末；(d)将步骤(c)所得的BaxCuyOZ粉末以及10‑15g氧化钇、10‑15g氧化钙或20‑25g碳酸钙加入到钙稳定的氧化锆(CaSZ)坩埚中加热至第一温度，并继续保温，获得Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液；(e)将步骤(d)所得的Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液冷却至第二温度；(f)使用YBCO/MgO薄膜作为籽晶，将所述YBCO/MgO薄膜籽晶的表面接触步骤(e)中冷却至第二温度的Ca‑Y‑Ba‑Cu‑O溶液，采用顶部籽晶提拉工艺生长高钙含量、均匀掺杂钇钡铜氧(YBCO)高温超导单晶体。