[发明专利]制备大面积双面铊系薄膜的退火方法

权利要求书

1.一种制备大面积双面铊系薄膜的退火方法，包括以下步骤：

1)采用数块相同厚度、与双面溅射有前驱薄膜的基片具有相同材料和晶体取向(001)的单晶体小块，上下对称地将两块形状相同并经高温固态反应烧结的作为铊源的铊系高温超导体块材与一片待退火的双面溅射有前驱薄膜的样品在垂直方向上等距离分开，所述前驱薄膜样品设置在铊源中间且其中心与面积大于薄膜面积的上下铊源的中心相对准；

2)将上述整体结构倒扣在密封的坩埚内，并连同坩埚一起置入管式炉中；

3)然后进行退火，退火温度720-780℃，退火气氛为惰性气体，退火时间为3-5小时。

2.如权利要求1所述的退火方法，其中，所述高温固相反应烧结的铊源是铊系高温超导体：Tl_mBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+m+2，其中m＝1，n＝1-5或m＝2，n＝1-4，按化学配比Tl∶Ba∶Ca∶Cu＝m∶2∶n-1∶n的氧化物粉末经碾磨，压模和高温固态反应烧结形成。

3.如权利要求1所述的退火方法，其中，所述前驱薄膜的样品为含铊的Tl_m-xBa₂Ca_n-1Cu_nO_y或不含铊的Ba₂Ca_n-1Cu_nO_y的非晶薄膜，其中m＝1，n＝1-5或m＝2，n＝1-4，0≤x≤m，y＝任意值。

4.如权利要求1所述的退火方法，其中，所述单晶体小块和双面溅射有前驱薄膜的基片的材料选自以下组中的一种：铝酸镧(LaAlO3)、钛酸锶(SrTiO3)，氧化锆(ZrO2)，钇稳定氧化锆(Y2O3-ZrO2)，镓酸钕(NdGaO3)。

5.如权利要求1所述的退火方法，其中，退火时间根据待退火的双面前驱薄膜厚度进行调整。

6.如权利要求5所述的退火方法，其中，所述待退火的前驱薄膜厚度为500nm-1000nm时，退火时间为3-5小时。

7.如权利要求1-6任一项所述的退火方法，其中，所述惰性气体为氩气，其流量为15-30ml/min。

8.如权利要求1-6任一项所述的退火方法，所述待退火的前驱薄膜的直径为2-3英寸，所述铊源的尺寸为φ60mm×5mm-φ85m×6m。

9.一种根据权利要求1-8所述的退火方法进行退火的大面积双面铊系薄膜，其化学组成为Tl_mBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+m+2，其中m＝1，n＝1-5或m＝2，n＝1-4，所述薄膜的两面上薄膜电性能一致。

10.如权利要求9所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜两面上的超导临界温度Tc均为80-120K之间；77K温度时，超导临界电流密度Jc＝1.0×106A/cm2-4.8×106A/cm2；77K温度和10GHz频率下，薄膜微波表面电阻RS≤500±100μΩ。