[发明专利]高温超导体层配置体

权利要求书

1.用于制备高温超导体层配置体的层配置体，该配置体包含至少一个衬底和由氧化材料形成的一个织构化的缓冲层，该缓冲层允许高温超导体的织构化生长，其特征在于至少一层的缓冲材料由稀土元素铈氧化物构成，其中含有的稀土元素是镧，且其中参照总金属含量，铈含量为5原子％至95原子％Ce，并且除铈之外的稀土元素(RE)的含量为95原子％至5原子％。

2.根据权利要求1所述的层配置体，其特征在于还含有选自Nd、Sm、Eu、Gd、Y和Yb中的一种或多种金属作为稀土元素。

3.根据权利要求1或2所述的层配置体，其特征在于缓冲层材料是具有通式RE_2+xCe_2+yO_z的稀土氧化物，其中-2<x，y<2，而RE是一种或多种稀土元素，z实现中性电荷平衡。

4.根据权利要求1-3之一所述的层配置体，其特征在于稀土元素或铈或它们二者部分地被选自Hf、Ta、Zr、Pb、Nb中的一种或多种金属所取代。

5.根据权利要求1-4之一所述的层配置体，其特征在于参照总金属含量，稀土元素铈氧化物含有≥25原子％的Ce或≥25原子％的La或者≥25原子％的Ce和≥25原子％的La的组合。

6.根据权利要求1-5之一所述的层配置体，其特征在于稀土元素铈氧化物以萤石结构而结晶。

7.根据权利要求1-6之一所述的层配置体，其特征在于缓冲层材料含有至少一种另外组分，该另外组分形成均匀混合晶相且是第一副族的过渡金属，或者与氧化缓冲材料在≤1250至1600℃的退火温度下形成至少部分熔体，或者这两种情况皆有。

8.根据权利要求7所述的层配置体，其特征在于过渡金属是铜或银或它们二者的组合。

9.根据权利要求7或8所述的层配置体，其特征在于参照缓冲层的总金属含量，所述另外组分以至多40原子％的浓度存在。

10.根据权利要求1-9之一所述的层配置体，其特征在于该配置体还包含沉积在所述缓冲层上的高温超导体层。

11.根据权利要求1-10之一所述的层配置体，其特征在于位于衬底和HTSC层之间的缓冲层表现为两个或更多个层，每一层由稀土元素铈氧化物组成，适当时，该稀土元素铈氧化物在每层中可不同。

12.根据权利要求1-11之一所述的层配置体，其特征在于缓冲层仅由显示出形成均匀混合晶相的另外组分的层构成。

13.根据权利要求1-12之一所述的层配置体，其特征在于缓冲层只具有单层设计。

14.用于制备根据权利要求1-13之一的层配置体的方法，其中向衬底施加能使高温超导体织构化生长的织构化的缓冲层，其特征在于至少一层缓冲材料是从稀土元素铈氧化物制备的，其中镧被用作稀土元素，且其中参照总金属含量，铈含量在5原子％至95原子％Ce之间。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于制备缓冲层，使得稀土元素或铈或它们二者部分地被取代。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于缓冲层材料被制备为具有通式RE_2-xCe_2-yO_7±2z的稀土氧化物，其中0≤x，y，z≤1，其中RE是一种或多种稀土元素，并且RE或Ce或它们二者可部分地被取代。

17.根据权利要求14-16之一所述的方法，其特征在于在衬底上直接施加含有稀土元素铈氧化物的缓冲层，或者该缓冲层被形成为有待在其上施加HTSC层的衬底层。

18.根据权利要求14-17之一所述的方法，其特征在于通过化学溶液沉积(CSD)制备缓冲层。

19.根据权利要求14-18之一所述的方法，其特征在于通过退火处理制备含有稀土元素铈氧化物的、且直接施加在衬底上的缓冲层，其特征还在于在非还原性气氛中进行退火处理。

20.根据权利要求14-19之一所述的方法，其特征在于在缓冲材料的中间层上施加含有稀土元素铈氧化物的缓冲层，该中间层位于缓冲层和衬底之间，其特征还在于通过还原性气氛中的退火处理制备缓冲层。