Growth Conditions of $SrTiO_3 $ Film on Textured Metal Substrate for $YBa_2CU_3O_{7-\delta}$ Coated Conductor

$YBa_2CU_3O_{7-\delta}$ coated Conductor 완충층으로의 응용을 위한 $SrTiO_3 $ 박막의 성장 조건

  • Chung, J.K. (Applied Superconductivity Laboratory, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Ko, R.K. (Applied Superconductivity Laboratory, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Song, K.J. (Applied Superconductivity Laboratory, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Park, C. (Applied Superconductivity Laboratory, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Kim, C.J. (Division of Materials Science & Engineering, Gyeongsang National Univ.)
  • 정준기 (한국 전기연구원 초전도응용그룹) ;
  • 고락길 (한국 전기연구원 초전도응용그룹) ;
  • 송규정 (한국 전기연구원 초전도응용그룹) ;
  • 박찬 (한국 전기연구원 초전도응용그룹) ;
  • 김철진 (경상대학교 재료공학부)
  • Published : 2003.06.01

Abstract

SrTiO₃ (STO) thin fims were deposited on the biaxially textured Ni-3 wt%W alloy substrates to be used as a single buffer layer for YBa₂CU₃O/sub 7-8/(YBCO) coated conductor. Thin films of YBCO and STO were deposited using pulsed laser. The deposition condition for epitaxial growth of STO on the textured metal was identified, and YBCO coated conductor with a single STO buffer layer with critical current density of 1.2 MA㎠ at 77 K under zero magnetic field and critical temperature of 86 K, was fabricated.

YBa₂CU₃O/sub 7-8/(YBCO) coated conductor의 완충층 구조를 개선하기 위하여 2축배향된 Ni-3 wt%W 합금 기판위에 단일 완충층으로 SrTiO₃(STO) 박막을 증착하였다. YBCO와 STO 박막은 펄스레이저 증착법으로 성장시켰다. STO 박막의 표면은 증착온도에 따라 다른 미세조직을 보여 주었고, XRD 분석에서는 STO와 YBCO 박막이 금속기판의 배향성을 가지면서 성장되었음을 알 수 있었다. 액체질소 온도에서 1.2 MA/㎠의 임계전류밀도와 86 K의 임계온도를 가지는 짧은 길이의 coated conductor를 STO 단일완충층을 이용하여 제조하였다.

Keywords

References

  1. Norton, D. P., Goyal, A., Budai, J. D., Christen, D. K., Kroeger, D. M., Specht, E. D., He, Q., Saffian, B., Paranthaman, M., Klabunde, C. E., Lee, D. F., Sales, B. C. and List, F. A., Science, 274, 755 (1996)
  2. Iijima, Y., Tanabe, N., Kohno, O. and Ikeno, Y., Appl. Phys. Lett., 60, 769 (1992)
  3. Hasegawa, K., Fujino, K., Mukai, H., Konishi, M., Hayashi, K., Sato, K., Honjo, S., Sato, Y., Ishii, H. and Iwata, Y., Applied Superconductivity, 4, 487 (1996)
  4. Singh, Rajiv K. and Kumar, D., Mat. Sci. and Eng., 22, 113 (1998)
  5. Champagne, B. et al., Supercon. Sci. and Tech., 2, 25 (1989)
  6. Char, K., Coclough, M. S., Lee, L. P. and Zaharchuk, G., Appl. Phys. Lett., 59, 2177 (1991)
  7. Aytug, T., Paranthaman, M., Kang, S., Zhai, H. Y., Christen, H. M., Vallet, C. E., Sathyamurthy, S., Goyal, A. and Christen, D. K., IEEE Trans. Appl. Supercon., 13, 2661 (2003)
  8. Park, C., Norton, D. P., Verebelyi, D. T., Christen, D. K. and Budai, J. D., Appl. Phys. Lett., 76, 2427 (2000)
  9. Aytug, T., Paranthaman, M., Kang, B. K., Sathyamurthy, S., Goyal, A. and Christen, D. K., Appl. Phys. Lett., 79, 2205 (2001)
  10. Sathyamurthy, Srivatsan, Paranthaman, M. Parans, Zhai, Hong-Ying, Kang, Sukill, Christen, Hans M., Vallet, C. E., Goyal, A., Christen, D. K., Cantoni, Claudia, Goyal, Amit and Martin, Patrik. M., IEEE Trans. Appl. Supercon., 13, 2658 (2003)