[发明专利](RE)Ba2Cu3O7-δ 薄膜超导体的RF性质优化的组成

说明书

本申请是申请号为200580047372.9(PCT/US2005/047147)、申 请日为2005年12月22日、发明名称为“(RE)Ba₂Cu₃O_7-δ薄膜超导体 的RF性质优化的组成”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请按照35U.S.C.§119(e)要求于2004年12月23日提交的美 国临时申请第60/639,043号的优先权。

技术领域

本发明涉及为RF应用优化的高温超导组合物的薄膜及制造它们 的方法，更具体涉及显著偏离1∶2∶3化学计量的(RE)Ba₂Cu₃O_7-δ稀土 组合物。

背景技术

J.G.Bednorz和R.A.Muller于1986年在标题为“Possible High T_cSuperconductivity in the Ba-La-Cu-O system”(64Z.Phys.B.- Condensed Matter，pp189-193(1986))的文章中关于镧、钡、铜和氧的 混合物首先报道了稀土氧化物超导体及其在显著高于先前记录的温度 下超导电的能力。Bednorz和Muller描述了材料变成超导的临界温度 相对先前公知的其它类材料显著提高的Ba-La-Cu-O组合物。这里， 所述组合物是La_5-xBa_xCu₅O_5(3-y)，其中x＝0.75-1，y＞0，并且在30K 范围发生电阻率的突变。

这个贡献导致深入的研究以便发展具有更高转变温度，优选高于 77K的材料，因为这样的材料能够使用液氮来冷却超导设备。在1987 年，Houston大学的C.W.Chu及其合作者们发现通过施加压力可以 将La-Ba-Cu-O化合物的起始T_c提高到高于50K。(Phys.Rev.Lett. 58.405(1987)；Science235，567(1987))。

Houston和Alabama大学的Chu和合作者们发现混合相 Y-Ba-Cu-O体系具有T_c值接近90K的起始点和～70K的零电阻状态。 该化合物具有名义组成Y_1.2Ba_0.8CuO_4-δ(Phys.Rev.Lett.58，908 (1987)。Chu和合作者们以及AT&T和IBM的科学家们接下来揭示 这种化合物由名义组成为Y₂BaCuO₅(“绿”相)和YBa₂Cu₃O_6+x(“黑” 相)的两相组成。后者的相据确定是超导相，然而前者是半导电的(Cava 等，Phys.Rev.Lett.58，1676(1987)；Hazen等，Phys.Rev.B35，7238 (1987)；Grant等，Phys.Rev.Lett.35，7242(1987)。

Moodenbaugh和合作者们在混合相Lu-Ba-Cu-O化合物中也报道 了接近90K的超导性(Phys.Rev.Lett.58，1885(1987)。Chu等也对化 学式ABa₂Cu₃O_6+x(其中A＝Y、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Ho、Er 或Lu)的化合物确定出高于90K的超导性(Phys.Rev.Lett.58，1891 (1987)。

从这些不同的稀土(RE)BCO(RE＝稀土，B＝Ba，C＝Cu)化合物 获得的数据证实对于这类化合物，超导性与可能仅沿c-轴被A阳离子 破坏的CuO₂-Ba-CuO₂-Ba-CuO₂面集合有关。