[发明专利]复合氧化物超导线材及其制造方法

权利要求书

1、一种由芯和超导薄膜构成的超导线材，其中所述芯由Pt、Ag、Au、MgO、SrTiO₃或ZrO₂、Pt合金、Ag合金、Au合金组成，其中所述超导薄膜实际上由从下面一组中选出的一种复合氧化物组成，该组包括：

a)由通式Ln₁Ba₂Cu₃O_7-δ表示的复合氧化物，其中Ln代表至少一个从Ln、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Y、Er、Yb、Tm及Lu组成的组中选出的镧系元素，δ是一个满足0≤δ＜1的范围的数；

b)由通式(La_1-xa_x)₂CuO₄表示的复合氧化物，其中a代表Ba或Sr；

并且所述超导线材进一步包括由MgO、SrTiO₃或者ZrO₂的一种单晶制成的陶瓷薄膜层，所述单晶通过溅射法淀积在所述芯上，其中所述超导薄膜表面的基本部分是光滑的，其中所述超导薄膜的表面光洁度R_max(基准长度=1000μm)为小于0.2μm。

2、根据权利要求1所述的超导线材，其中所述陶瓷表面具有[001]面或[110]面。

3、一种制造包括芯和超薄膜的超导线材的方法，其中所述芯由Pt、Ag、Au、MgO、SrTiO₃或ZrO₂、Pt合金、Ag合金、Au合金制成，其中所述超导薄膜实际上由从下面一组中选出的一种复合氧化物构成，该组包括：

a）由通式Ln₁Ba₂Cu₃O_7-δ表示的复合氧化物，其中Ln代表至少一个从La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Y、Er、Yb、Tm和Lu组成的组中选出的镧系元素，δ是一个满足0≤δ＜1的范围的数;

b）由通式（La_1-xa_x）₂CuO₄表示的复合氧化物，其中a代表Ba或Sr;

并且所述超导线材进一步包括由MgO、SrTiO₃或者ZrO₂的单晶制成的陶瓷薄膜层，所述单晶通过溅射法淀积在所述芯上，其中所述超导薄膜表面的基本部分是光滑的，其中所述超导薄膜表面光洁度R_max（基准长度＝1000μm）为小于0.2μm。其特征在于：溅射是在这样的操作条件下完成的，即通过控制淀积速率在0.05至1埃/秒的范围之内，气体压力从0.001至0.5乇、隋性气体和氧的混合气体内氧的比例在5至95%的范围内、以及高频功率从0.064至2.55W/cm²，而使得最终获得的所述超导薄膜表面的基本部分变得光滑。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述陶瓷表面具有[001]面或[110]面。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于在所述溅射阶段内加热基片。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述基片被加热到范围从200至950℃的温度。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述基片被加热到范围从500至920℃的温度。

8、根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于所述溅射是磁控溅射。

9、根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于在含氧气氛中对成膜后的薄膜进一步进行热处理。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述热处理在800至960℃的温度范围内进行。

11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于上述热处理后的薄膜以小于10℃/分钟的冷却速率慢慢地进行冷却。

12、根据权利要求9所的方法，其特征在于所述热处理是在氧分压为0.1至10个气压下进行的。