• 제목/요약/키워드: $YBa_2$$Cu_3$$O-{7-$\delta$}$film.

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$CeO_2$의 상전이에 따른 YBCO 박막의 결정성 및 특성의 변화 (Change of crystallization and properties of YBCO thin film by phase transition of $CeO_2$)

  • 김성민;이상렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1590-1592
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    • 1999
  • We have fabricated good quality superconducting $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ thin films on Hastelloy(Ni-Cr-Mo alloys) with $CeO_2$ buffer layers by in-situ pulsed laser deposition in a multi-target processing chamber. Using one of electrical properties of YBCO superconducting which the resistance approaches to zero dramatically on transition temperature, we have researched to make power transmission line, we have deposited YBCO thin film on flexible metallic substrate. However, it is difficult to make films on flexible metallic substrates due to both interdiffusion problem between metallic substrate and superconducting layer and non-crystallization of YBCO on amorphous substrate. From early research, two ways-using textured metallic substrate and buffer layer-were proposed to overcome theses difficulties. We have chosen $CeO_2$ as a buffer layer which has cubic structure of $5.41{\AA}$ lattice parameter and only 0.2% of lattice mismatch with $3.82{\AA}$ of a-axis lattice parameter of YBCO on (110) direction of $CeO_2$. In order to enhance the crystallization of YBCO films on metallic substrates we deposited $CeO_2$ buffer layers at varying temperature $700^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ and $O_2$ pressure. By X-ray diffraction, we found that each domination of (200) and (111) orientations were strongly relied upon the deposition temperature in $CeO_2$ layer and the change of the domination of orientation affects the crystallization of YBCO upper layer.

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광대역 고조파 제거를 위한 고온초전도 저역통과필터의 제작 (Fabrication of high-temperature superconducting low-pass filter for broad-band harmonic rejection)

  • 한석길;강광용;안달;서준석;최춘근;김상현;곽민환
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.193-196
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    • 2000
  • A new type low-pass filter design method based on a coupled line and transmission line theory is proposed to suppress harmonics by attenuation poles in the stop band. The design formula are derived using the equivalent circuit of a coupled transmission line. The new low-pass filter structure is shown to have attractive properties such as compact size, wide stop band range and low insertion loss. The seventh-order low-pass filter designed by present method has a cutoff frequency of 0.9 CHz with a 0.01 dB ripple level. The coupled line type low-pass filter with strip line configuration was fabricated by using a high-temperature superconducting (HTS : YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ thin film on MgO(100) substrate. Since the HTS coupled tine type low-pass filter was proposed with five attenuation poles in stop band such as 1.8, 2.5, 4, 5.5, 6.2 GHz. The fabricated low-pass filter has improved the attenuation characteristics up to seven times of the cutoff frequency.

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ICP 식각 시스템에 의한 초전도 스트립 라인의 임계 특성 분석 (Analysis of the Critical Characteristics in the Superconducting Strip Lines by ICP Etching System)

  • 고석철;강형곤;최효상;양성채;한병성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.782-787
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    • 2004
  • Superconducting flux flow transistor (SFFT) is based on a control of the Abrikosov vortex flowing along a channel. The induced voltage by moving of the Abrikosov vortex in an SFFT is greatly affected by the thickness, the width, and the length of channel. In order to fabricate a reproducible channel in the SFFT, we studied the variation of the critical characteristics of ${YBa}_2{Cu}_3{O}_7-\delta(YBCO)$ thin films with the etching time using ICP (Inductively coupled plasma) system. From the simulation, it was certified that the vortex velocity was increased in a low pinning energy at channel width 0,5 mm. The surfaces of YBCO thin film were etched by ICP etching system. We observed the etched channel surfaces by AFM (Atomic Force Microscope) and measured the critical current density with etching time. As a measured results, the etching thickness of channel should be optimized to fabricated a flux flow transistor with specified characteristics.

마이크로파 공진기를 이용한 YBCO 박막 두께의 비파괴적 측정: 캘리브레이션 박막 두께의 불확도의 역할 (Non-invasive Measurements of the Thickness of YBCO Thin Films by Using Microwave Resonators: Roles of the Uncertainty in the Calibration Film Thickness)

  • 김명수;정호상;양우일;이상영
    • Progress in Superconductivity
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    • 제14권1호
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    • pp.45-51
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    • 2012
  • 마이크로파 측정법으로 ~40 GHz의 공진주파수를 지닌 공진기를 이용하여 비파괴적으로 YBCO 초전도체 박막의 두께를 측정할 경우 calibration용 YBCO 박막의 두께의 불확도가 마이크로파로 측정된 두께의 불확도에 미치는 영향을 70 - 360 nm 두께를 지닌 5 개의 YBCO 박막에 대해 연구하였다. Calibration용 박막으로는 약 150 nm의 두께를 지닌 박막이 사용되었는데, 이 박막의 두께의 불확도는 박막 표면의 거칠기를 고려하여 결정하였다. 본 연구 결과, calibration용 박막의 불확도가 마이크로파로 측정된 박막의 두께에 상당한 영향을 준다는 것을 확인하였으며, ~ 40 GHz에서 연구에 사용된 모든 박막에 대해 측정 두께가 5% 이내의 상대 불확도를 지니기 위해서는 calibration용 박막의 두께의 상대 표준불확도가 2.7% 이내의 값을 가져야 함을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 마이크로파를 이용하여 박막의 두께를 측정할 경우 측정 두께의 상대 불확도의 목표치를 구현하기 위해서는 표면 거칠기로 인한 두께의 불확도가 일정 값 이하인 박막 만이 calibration용 박막으로 사용될 수 있음을 보여준다.

RABiTS 위에 PLD 방법으로 증착된 YBCO 초전도 박막 선재의 제조 (Manufacturing of YBCO coated conductor deposited on RABiTS by pulsed laser deposition method)

  • 고락길;;정준기;하홍수;김호섭;송규정;박찬;문승현;유상임;김영철
    • Progress in Superconductivity
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    • 제6권1호
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    • pp.74-78
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    • 2004
  • YBCO coated conductor is one of the most promising materials as a new generations wire especially for practical power applications. In this work, $YBa_2$$Cu_3$$O_{7}$ -$\delta$/(YBCO) coated conductors (CC) were deposited by pulsed laser deposition (PLD) from buffer layers to superconducting layer on hi-axially textured metal tape. The oxide multilayer buffered substrate of architectures of $CeO_2$/$YSZ/Y_2$$O_3$ was fabricated by PLD at steady status. Then YBCO layer was deposited on RABiTS substrate by stationary and reel-to-reel (R2R) continuous process and we compared with deposition conditions of both processes. The degree of texture of each layer was investigated using X-ray diffraction including $\theta$-2$\theta$ scans, $\omega$-scans and $\Phi$-scans analysis. Their surface morphology was observed by scanning electron microscopy (SEM). The FWHM of the X-ray $\Phi$-scans and $\Phi$-scans indicated that YBCO and buffer layers closely replicate the in-plane and out-of-plane texture of metal tape. Critical current (Ic) at 77 K, self-field of 75.8 A/cm-width, critical temperature (Tc) of 85 K, and critical current density (Ic) of 3.7 MA/$\textrm{cm}^2$ were measured from coated conductor deposited by stationary process. And coated conductor deposited by R2R continuous process had Ic of 57.5 A/cm-width, Tc of 86.5 K and Jc of 2.0 MA/$\textrm{cm}^2$. The film also exhibits a homogeneous and dense surface morphology.

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초전도체 박막의 표면저항 측정용 유전체 공진기에 대한 Geometrical factor의 비교 : 전자기장 해석 대 시뮬레이션 (Comparison of Geometrical Factors of Dielectric Resonators Prepared for the Surface Resistance of Superconductor Films: Field Analysis vs. Computer Simulation)

  • 양우일;정호상;김명수;조남순;주기남;이상영
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권2호
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    • pp.97-104
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    • 2011
  • 유전체 공진기법을 이용하여 초전도체 박막의 표면저항을 측정할 경우, 공진기의 $Q_U$로부터 초전도체 박막의 표면저항을 구하기 위해 알아야 하는 G-factor를 시뮬레이션과 전자기장 해석을 이용해서 구한 후 두 값을 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 사용된 mesh 수가 증가할수록 시뮬레이션으로 구한 G-factor의 크기와 전자기장 해석을 통해 얻은 값 간의 차이가 줄어들게 됨을 확인하였다. 공진기에 따라 mesh 수 증가에 따른 G-factor의 정확도 증가가 조금씩 다르게 나타났는데, 이는 공진기와 유전체의 크기에 따라 simulation program이 계산하는 개당 mesh의 크기가 각기 다르기 때문으로 여겨진다. 19.6 GHz의 공진주파수를 지닌 사파이어 공진기의 경우 시뮬레이션과 전자기장 해석을 통해 구한 G-factor의 차이를 이용하여 표면저항의 불확도 추정치를 온도의 함수로 구했으며 $Q_U$를 2 % 이내의 상대 불확도로 측정할 경우 G-factor의 불확도 변화에 따른 표면저항의 상대 불확도 변화를 확인하였다. 본 연구 결과는 전자기장 해석이 매우 어렵거나 불가능한 구조의 유전체 공진기 (예로서 open-ended 평행판 유전체 공진기)의 G-factor를 시뮬레이션을 이용하여 구하여 초전도체 박막의 표면저항을 $Q_U$로부터 측정하고자 할 때 측정 온도 구간에서 허용되는 표면저항의 불확도를 고려하여 G-factor의 시뮬레이션 시 사용되는 mesh 수가 결정되어야 함을 보여준다.