[发明专利]高温超导体

权利要求书

1.一种组合物，包括高温超导性氧化物基质，和分布于该基质中的非超导性颗粒，所述颗粒的至少一些包括至少一种稀土元素(RE)以及钽(Ta)和铌(Nb)的至少一种。

2.如权利要求1所述的组合物，其中所述稀土元素(RE)选自钪(Sc)，钇(Y)，镧(La)，铈(Ce)，镨(Pr)，钕(Nd)，钐(Sm)，铕(Eu)，钆(Gd)，铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)，铒(Er)，铥(Tu)，镱(Yb)和镥(Lu)中的一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述稀土元素(RE)选自镱(Yb)，铒(Er)，钆(Gd)，和钐(Sm)中的一种或多种。

4.如权利要求1-3任一项所述的组合物，其中所述稀土元素提供的浓度相对于整个组合物为至少0.1原子百分比。

5.如权利要求1-4任一项所述的组合物，其中所述非超导性颗粒中的Ta和/或Nb提供的浓度相对于整个组合物为至少0.01原子百分比。

6.如权利要求1-5任一项所述的组合物，其中所述非超导性颗粒符合A_aB_bO_z相，其中A是RE且B是Ta或Nb，其中a是3或约3，b是1或约1以及z是7或约7。

7.如权利要求6所述的组合物，其中A_aB_bO_z相具有选自立方缺陷萤石和斜方氟铝镁钠石的晶体结构。

8.如权利要求1-7任一项所述的组合物，其中所述高温超导性氧化物是钡铜氧化物。

9.如权利要求1-8任一项所述的组合物，其中在所述超导性氧化物基质中的非超导性颗粒具有与基质对准的完美结晶。

10.如权利要求9所述的组合物，其中所述非超导性颗粒的至少一个结晶轴平行于超导性氧化物基质的c轴对准。

11.如权利要求10所述的组合物，其中所述非超导性颗粒的另一个结晶轴以一对准角与基质的另一个结晶轴对准。

12.如权利要求1-11任一项所述的组合物，其中所述非超导性颗粒的至少一些具有柱形物形貌，该柱形物具有基本上与所述超导性基质对准的主轴。

13.如权利要求1-11任一项所述的组合物，其中所述非超导性颗粒的至少一些可以相互对准以形成由至少两个这种颗粒形成的颗粒堆叠，该颗粒堆叠具有基本上与该超导性基质的c轴对准的主堆叠轴。

14.一种组合物，包括：

i)Y，Nd，Sm，Eu、Gd的至少一种或其混合物，总量为6-9原子百分比；

(ii)含量为13-17原子百分比的Ba；

(iii)含量为19-26原子百分比的Cu；

(iv)至少一种稀土元素(RE)，其任选添加到(i)，总量为0.005-4原子百分比；

(v)总量为0.001-1原子百分比的Ta和Nb的一种或两种；

(vi)附带的和/或微量的杂质；以及

(vii)余量的氧。

15.一种电导体，包括权利要求1-14任一项的组合物的层。

16.如权利要求15所述的导体，其中所述层是对准的以使所述高温超导性氧化物的至少一个晶粒的c轴基本上平行于该层的厚度方向对准。

17.如权利要求15或16所述的导体，其中所述超导性氧化物层基本上是衬底上的外延层或者在形成于衬底上的一个或多个缓冲层上的外延层。

18.如权利要求15-17任一项所述的导体，其中所述超导性氧化物层的厚度是至少200nm。

19.一种用于薄膜沉积工艺的靶材，该靶材具有权利要求1-14任一项的组合物或者与形成权利要求1-14任一项的组合物所需的元素比例一致的组合物。

20.一种制造电导体的方法，包括在衬底上沉积材料层，该材料包括高温超导性氧化物或其前体形成的基质，该材料进一步包括，除形成该高温超导性氧化物所需的化学计量组成外，至少一种稀土元素(RE)以及钽(Ta)和铌(Nb)的至少一种。

21.如权利要求20所述的方法，进一步包括至少一次热处理，其可在沉积步骤的同时和/或随后实施，其中在该热处理中形成非超导性颗粒，此非超导性颗粒分布于所述基质中，所述颗粒包括所述至少一种稀土元素(RE)以及钽(Ta)和铌(Nb)的至少一种。