Untersuchungen zur Optimierung eines chemischen Prozesses für die Herstellung von YBa₂Cu₃O₇₋ₓ-Schichten

Untersuchungen zur Optimierung eines chemischen Prozesses für die Herstellung von YBa2Cu3O7-x-Schichten Der oxidische Supraleiter YBa2Cu3O7-x wurde über verschiedene naßchemische Verfahren hergestellt, wobei die Acetylacetonate und Alkoholate von Yttrium, Barium und Kupfer sowie ein Heterometall-oxo-alkoholat eingesetzt wurden. Die thermische Zersetzung der metallorganischen Precursoren wurde unter dem Aspekt, den Prozeß zu optimieren, thermogravimetrisch und durch die Charakterisierung der Zersetzungsprodukte untersucht. Die gasförmigen Produkte konnten mit Hilfe der TGA-FTIR-Kopplung kontinuierlich erfaßt werden, die festen hingegen diskontinuierlich mittels Röntgenpulverdiffraktometrie und FT-IR-Spektroskopie charakterisiert. Am Beispiel des Acetylacetonat-Precursors wurde der Einfluß der Atmosphäre auf die thermische Zersetzung umfassend dargestellt. Unter inerten Bedingungen entstand elementares Kupfer und Bariumcarbonat sowie geringe Anteile an kristallinem Y2O3 und BaY2O4. Die Pyrolyse an Luft führte zur supraleitenden Phase. Die kritischen Temperaturen der YBa2Cu3O7-x-Pulver von ca. 90 K wurden durch Magnetisierungsmessungen bestimmt. Über das optimierte Verfahren konnten c-Achsen-texturierte YBa2Cu3O7-x-Schichten auf (100)-orientierten SrTiO3-Substraten hergestellt werden. Die supraleitenden Schichten zeigten bei Tc,onset = 90 K eine sprungartige Widerstandsänderung mit einem DTc von 7 K