МАГНИТНЫЙ СТРУКТУРНЫЙ ЭФФЕКТ В ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНКАХ ОКСИДА ЦЕРИЯ И ЦИРКОНАТА ЛАНТАНА

An increase of the critical current density in the second generation high−temperature superconducting wires (2G HTS) is the major challenge for researchers and manufacturers of 2G HTS wires all over the world. We proposed a new approach to increasing the number of percolation paths for superconducting current, i.e. increasing the number of low angle grain boundaries (<5°) in the epitaxial superconducting YBCO layer by magnetic structural processing (MSP) of buffer layers. New experimental results have been presented on the application of MSP for improving the structure and increase the texture sharpness of buffer in electrical conducting element of 2G HTS wire. The influence of MCO on the structural and textural properties has been investigated in a buffer consisting of epitaxial films of cerium oxide СеО2 and lanthanum zirconate La2Zr2O7 in the СеО2/4La2Zr2O7architecture. The influence of the magnetic processing of the epitaxial La2Zr2O7 buffer film on the shape of grains has been found. A study under an atomic force microscope has shown that after magnetic processing the shape of grains improved significantly. A multilayer CeO2/4La2Zr2O7 buffer each layer of which was processed in a magnetic field, has a high degree of orientation: only one diffraction peak with (200) indexes is observed in the X-ray spectrum. X-ray settings of diffraction peak (200) indicate a well developed epitaxial structure of CeO2 and La2Zr2O7 layers. The texture of the buffer is by more than two degrees sharper than that of the Ni−5 at.% W substrate.Увеличение плотности критического тока в высокотемпературных сверхпроводящих проводах 2-го поколения (ВТСП-2) является важнейшей задачей исследователей и производителей ВТСП-2-проводов во всем мире. Предложен новый подход к увеличению перколяционных путей для сверхпроводящего тока, а именно: увеличение количества малоугловых (<5°) межзеренных границ в эпитаксиальном сверхпроводящем слое YBCO в результате магнитной структурной обработки (МСО) буферных слоев. Представлены новые экспериментальные результаты по применению МСО для улучшения структуры и увеличение остроты текстуры буфера токонесущего элемента ВТСП-2-провода. Влияние МСО на структурные и текстурные свойства исследовано на буфере, состоящем из эпитаксиальных пленок оксида церия СеО2 и цирконата лантана La2Zr2O7 в архитектуре СеО2/4La2Zr2O7. Обнаружено влияние магнитной обработки буферной эпитаксиальной пленки La2Zr2O7 на огранку зерен пленки. На основе данных, полученных в ходе исследования на атомно-силовом микроскопе показано, что после магнитной обработки огранка зерен значительно улучшилась. Установлено, что многослойный буфер CeO2/4La2Zr2O7, каждый слой которого обработан в магнитном поле, отличает высокая степень ориентации — в рентгеновском спектре наблюдается один дифракционный пик с индексами (200). Результаты съемки методом рентгеновской дифрактометрии в области пика (200) свидетельствуют о хорошо сформированной эпитаксиальной структуре слоев CeO2 и La2Zr2O7. Обнаружено, что текстура буфера вдоль и поперек направления прокатки острее более чем на два градуса по сравнению с текстурой подложки Ni - 5 % (ат.) W