• 제목/요약/키워드: $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$(YBCO) film

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스퍼터링 증착된 Y-Ba-Cu-O계 박막의 열처리 전 조성이 열처리 후 박막의 초전도특성 및 미세구조에 미치는 영향 (Effects of composition of preannealed Y-Ba-Cu-0 thin films deposited by sputtering on the superconducting properties and microstructure of post-annealed thin films)

  • 조해석;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.54-61
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    • 1991
  • $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 단일 타게트를 사용하여 R. F. 마그네트론 스퍼터링법으로 MgO(100), Si(100)기판 위에 박막을 증착한 후, $880^{\circ}C$의 산소 분위기에서 1시간 동안 열처리를 하였다. 열처리 전 박막의 미세한 조성변화에 의해서도 열처리 후 박막의 미세구조 및 전기적 특성은 크게 변화했다. MgO(100)기판의 표면에 성장되는 입자들은 선택 배향적으로 성장하려는 경향을 가지므로 가늘고 길쭉한 입자 형상을 띠는 반면에 이들 입자위에 성장되는 다른 입자들은 결정 성장 방향의 선호도가 없으므로 둥근 모양의 입자형상을 가진다. 열처리 전 박학의 조성이 1-2-3을 벗어나면 증착 후 열처리할 때 액상이 형성되며, 액상의 양이 많을수록 선택 배향적 성장이 용이해져 texture를 쉽게 이룬다. 그러나 이러한 액상은 냉각 시에 초전도입자의 입계에 이차상으로 형성되기 때문에 초전도 박막의 전기적 특성, 특히 임계온도를 저하시킨다. 또한 $T_{c,\;zero}$$T_{c,\;on}$에 비해서 입계에 형성되는 이차상의 영향을 더 크게 받는다.

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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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