Herstellung und Charakterisierung metallorganisch deponierter Pufferschichten für YBa2Cu3O7

Jarzina, Harald

dc.contributor.advisor	Freyhardt, Herbert C. Prof. Dr.	de
dc.contributor.author	Jarzina, Harald	de
dc.date.accessioned	2004-01-09T15:31:26Z	de
dc.date.accessioned	2013-01-18T13:32:58Z	de
dc.date.available	2013-01-30T23:51:14Z	de
dc.date.issued	2004-01-09	de
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B4C5-E	de
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2697
dc.description.abstract	Gegenstand dieser Arbeit ist die Herstellung und Charakterisierung von metall-organisch deponierten (MOD) Pufferschichten für den Hochtemperatursupraleiter YBa2Cu3O7 . Dazu wurde die Texturbildung in CeO2, Gd-dotiertem CeO2 (CGO) und Yttrium-stabilisiertem Zirkondioxid (YSZ) durch epitaktisches Wachstum auf YSZ-Substraten verschiedener Rauhigkeit und Textur untersucht. Nach Deposition der Precursorlösung (Ce-Acetylacetonat in einem Essigsäure/iso-Propanolgemisch) mittels Spin-coating wurden die Proben in einer Ar/H2-Athmosphäre bzw. an Luft bei 700-1300°C ausgelagert, wobei zunächst ein nanokristallines Gefüge entsteht.Nach Bildung einer epitaktischen Keimschicht an der Substratoberfläche konkurrieren während des weiteren Wachstums Kornvergröberung in der polykristallinen Deckschicht und epitaktisches Schichtwachstum miteinander. Die treibende Kraft für beide Prozesse resultiert dabei aus der hohen Korngrenzenergiedichte des nanokristallinen Precursorgefüges. Das Schichtwachstum wurde u.a. mit Röntgenverfahren und RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction) verfolgt. Eine biaxiale Textur wurde mit Röntgenverfahren im Falle des CGO auf YSZ-(001)-Einkristallen schon bei Auslagerungstemperaturen von ca. 790°C beobachtet, während eine epitaxiefähige Oberfläche erst bei Temperaturen von 1200-1300°C auftrat. Bei Auslagerungstemperaturen von 790°C verhindert eine untexturierte Deckschicht in der MOD-Schicht ein epitaktisches Anwachsen des YBa2Cu3O7.Die Untersuchung des Wachstumsverhaltens auf technischen IBAD(Ion-Beam-Assisted-Deposition)-YSZ Substraten ergab, daß die Oberflächenrauhigkeit die maßgebliche Einflussgröße ist, die die Erhöhung der mit Röntgenmethoden gemessenen optimalen Auslagerungsbedingungen bestimmt.Die Eignung der mit MOD hergestellten Pufferschichten als Substrat für ein biaxiales Aufwachsen der supraleitenden Schicht wurde durch die hohen Stromtragfähigkeiten nachgewiesen, die in den supraleitenden Filmen erreicht wurden.	de
dc.format.mimetype	application/pdf	de
dc.language.iso	ger	de
dc.rights.uri	http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm	de
dc.title	Herstellung und Charakterisierung metallorganisch deponierter Pufferschichten für YBa2Cu3O7	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Preparation and Characterisation of Buffer Layers for YBa2Cu3O7 by Metal-Organic Deposition	de
dc.contributor.referee	Winzer, Klaus Prof. Dr.	de
dc.date.examination	2003-12-18	de
dc.description.abstracteng	In this work the growth of buffer layers for the high temperature superconductor YBa2Cu3O7 by metal-organic-deposition (MOD) is investigated. Texture formation in CeO2-, Gd-doped CeO2 (CGO)- and yttria-stabilized zirconia (YSZ) -films via epitaxial growth on YSZ-substrates of various roughness and texture is characterized.After spin-coating the precursor (Ce-acetylacetonate in an acetic acid/iso-propanol mixture) onto the substrate and annealing in an Ar/H2-atmosphere or air, respectively, the samples are nanocrystalline.After the formation of an epitaxial nucleation layer at the surface of the substrate, grain coarsening in the polycrystalline cap-layer and epitaxial growth compete. The driving force for both processes results from the high grain boundary energy density in the nanocrystalline precursor microstructure. Thin film growth was investigated by X-ray and RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction) measurements. In the case of CGO-buffers on YSZ-(001) single crystals, a biaxial texture in the bulk is observed after annealing at 790°C, whereas a biaxial surface texture is found only after annealing at 1200-1300°C. After annealing at low temperatures in the range of 790°C a polycrystalline cap-layer prevents epitaxial nucleation of YBa2Cu3O7 on those MOD-CGO buffers.Buffer growth on technical IBAD (Ion-Beam-Assisted-Deposition)-YSZ substrates is predominantly modified by the roughness of the substrate. The high quality of the MOD buffer layers was demonstrated by the high current carrying capability of YBa2Cu3O7 films deposited onto those thin films.	de
dc.contributor.coReferee	Hofsäss, Hans Christian Prof. Dr.	de
dc.contributor.thirdReferee	Schneider, Susanne PD Dr.	de
dc.subject.topic	Mathematics and Computer Science	de
dc.subject.ger	Metallorganische Deposition	de
dc.subject.ger	epitaktisches Wachstum	de
dc.subject.ger	supraleitende Bandleiter	de
dc.subject.ger	CeO2	de
dc.subject.ger	YSZ	de
dc.subject.ger	530 Physik	de
dc.subject.eng	Metal organic deposition	de
dc.subject.eng	epitaxial growth	de
dc.subject.eng	coated conductors	de
dc.subject.eng	CeO2	de
dc.subject.eng	YSZ	de
dc.subject.bk	33.61	de
dc.subject.bk	33.68	de
dc.subject.bk	33.79	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-250-4	de
dc.identifier.purl	webdoc-250	de
dc.affiliation.institute	Fakultät für Physik	de
dc.subject.gokfull	RVC 200: Kristallwachstum {Physik: Kondensierte Materie}	de
dc.identifier.ppn	384863604	de

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