專利名稱：高溫超導(dǎo)體-層配置體的制作方法
高溫超導(dǎo)體-層配置體本發(fā)明涉及高溫超導(dǎo)體-層配置體，其包括至少一種載體材料和織構(gòu)化緩沖 層，該緩沖層使得高溫超導(dǎo)體(HTSL)層的織構(gòu)化生長成為可能。所述緩沖層具有許多不同的功能。首先，該緩沖層應(yīng)當(dāng)將織構(gòu)從所述具有盡可 能高的織構(gòu)度的織構(gòu)化載體材料盡可能完全地且完美地傳遞到待生長的HTSL-層。在 此要考慮的是，所述載體材料在盡可能大的程度上是雙軸織構(gòu)化的，也就是不僅垂直于 所述層而且在所述層內(nèi)處于軸向方向。高溫超導(dǎo)體的相應(yīng)雙軸織構(gòu)化對(duì)于實(shí)現(xiàn)高臨界電 流和高電流密度是必需的。此外，所述緩沖層應(yīng)當(dāng)阻擋載體材料的成分或雜質(zhì)擴(kuò)散到 HTSL-層中，因?yàn)橛纱丝赡芙档透邷爻瑢?dǎo)體的臨界電流密度和/或絕對(duì)臨界電流或干擾 超導(dǎo)狀態(tài)。此外，所述緩沖層應(yīng)當(dāng)不僅對(duì)載體材料而且對(duì)待生長的高溫超導(dǎo)體具有盡可 能高的附著強(qiáng)度。另外，該緩沖層必須具有足夠的機(jī)械性能和溫度交變性能，不僅在考 慮到制備條件而且在考慮到使用條件下。此外，所述緩沖層應(yīng)當(dāng)能夠盡可能簡單地、可 重復(fù)地并且以高加工速率制備。迄今為止使用一些列不同的材料作為緩沖層材料，例如釔穩(wěn)定化的氧化鋯 (YSZ)，各種鋯酸鹽如鋯酸釓、鋯酸鑭等，鈦酸鹽如鈦酸鍶，簡單氧化物如氧化鈰、氧 化鎂等。為了滿足目前存在的復(fù)雜且高的總體要求，尤其是保證高的織構(gòu)傳遞性和高的 擴(kuò)散屏蔽性，所述緩沖層由多種不同的緩沖材料的層組合構(gòu)成，有時(shí)由5個(gè)或更多個(gè)層 構(gòu)成。但是，施加多個(gè)緩沖材料層在方法工藝上是極其復(fù)雜的，并且顯著地降低了有效 的HTSL-層配置體的整個(gè)制備方法的生產(chǎn)速率，即使在例如為了制備帶材使用連續(xù)的方 法工藝時(shí)。但是，通過使用常規(guī)材料的單層緩沖層，僅可以不充分地滿足復(fù)雜的要求外 形。此外，還需要在高溫超導(dǎo)體層的均勻性和織構(gòu)方面進(jìn)一步提高高溫超導(dǎo)體層的 品質(zhì)。因此，例如由于HTSL-層的多孔性或由于雜質(zhì)相，具有HTSL-材料的HTSL-層 的區(qū)域的比例應(yīng)當(dāng)盡可能最小。此外，應(yīng)當(dāng)避免織構(gòu)化缺失區(qū)域，所述區(qū)域不僅可以是 相對(duì)于擇優(yōu)取向的傾斜(Verkippung)而且是完全不同的晶體取向?？梢圆糠值赝ㄟ^在化 學(xué)沉積法中選擇HTSL-材料前體以及選擇沉積過程和退火過程的參數(shù)來影響該HTSL-層 的特性，但效果是非常難以預(yù)測的并且有時(shí)是相反的。由于HTSL-材料的多組分體系， 所述前體的分解和HTSL-材料的結(jié)晶的動(dòng)力學(xué)也經(jīng)常是非常難以控制的，使得所述工藝 參數(shù)的改變經(jīng)常不是所期望的。該要求應(yīng)當(dāng)盡可能尤其在HTSL-層配置體中得到滿足，在該配置體中緩沖層和 /或HTSL-層可借助化學(xué)溶液涂覆制得。由于與此相關(guān)的過程，在通過熱形成緩沖層 和HTSL-層時(shí)還對(duì)所述層的產(chǎn)生提出了特別的要求。尤其是該層形成和結(jié)晶的動(dòng)力學(xué) 與對(duì)通過物理方法如脈沖-激光-沉積(PLD)、熱罩面蒸鍍(TCE)、金屬有機(jī)氣相沉積 (MOCVD)等產(chǎn)生該層的要求是根本不同的。本發(fā)明的目的在于，提供一種高溫超導(dǎo)體-層配置體，其具有致密的、均勻 的、無裂縫的且盡可能光滑的HTSL-層，或在該層配置體中通過長到緩沖層上可產(chǎn)生這 類HTSL-層，其中所述層優(yōu)選可通過化學(xué)溶液涂覆制得。此外，所述目的在于，提供一種用于制備這類層配置體的方法。該目的通過權(quán)利要求1的HTSL-層配置體得以實(shí)現(xiàn)，在該配置體中織構(gòu)化的緩 沖層含有形成均勻的混晶相的至少一個(gè)另外的成分，該成分為第一副族過渡金屬和/或 該成分在<1600攝氏度的退火溫度下與優(yōu)選氧化的緩沖材料至少形成部分熔體，其中所 述另外的成分優(yōu)選為金屬或金屬氧化物。通過所述與緩沖層材料形成均勻的混晶相的另 外的成分，可以令人驚奇地產(chǎn)生緩沖層，該緩沖層具有非常低的孔隙率或基本上沒有孔 隙率并且還具有非常低的粗糙度，而且該緩沖層能夠以高密封性并且基本上無裂縫地制 得。此外，這類緩沖層可通過化學(xué)溶液涂覆(CSD)制得。通過所述與緩沖層材料形成均勻的混晶相的另外的成分，可以在產(chǎn)生緩沖層時(shí) 至少形成部分熔體，使得在隨后的退火處理時(shí)所述緩沖材料能夠至少部分地發(fā)生再結(jié) 晶，其中至少局部在中間產(chǎn)生液相。在此實(shí)現(xiàn)了，所述載體材料的織構(gòu)比在使用沒有其 它成分的緩沖層時(shí)好得多地遷移到緩沖層上并由此最終遷移到HTSL-層上，而且還產(chǎn)生 了具有明顯減少的孔隙率或基本上沒有孔隙率的緩沖層，其還比常規(guī)的層光滑得多。在 此，所述另外的成分可以是金屬和/或金屬氧化物，和/或每種情況下是它們的前體，所 述前體在至少形成部分熔體的退火溫度下釋放出這類金屬或氧化物，例如氫氧化物、碳 酸鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽、烷基羧酸鹽、乙酰丙酮酸鹽或其它適合的金屬螯合物等，包 括它們的混合物。通過本發(fā)明的緩沖層可以非常均勻地，即在基本上沒有孔或其它區(qū)域的情況下 產(chǎn)生生長到該緩沖層上的或的HTSL-層，所述其它區(qū)域(例如微裂縫)阻止了超導(dǎo)電流 通道，其中所述HTSL-層還能夠非常光滑地制得。視情況還可以改進(jìn)織構(gòu)遷移。尤其 是還可以顯著減少生長到緩沖層上的缺陷，如它們可能在常規(guī)緩沖層的孔區(qū)域內(nèi)可能存 在并且可能導(dǎo)致具有其它晶體取向的區(qū)域。這類HTSL-層具有改進(jìn)的物理和機(jī)械性能， 尤其是在超導(dǎo)性能如臨界電流密度和絕對(duì)鄰接電流強(qiáng)度IC，由此還能夠制得具有改進(jìn)性 能的電子HTSL-部件。該結(jié)果是如下方面是令人驚奇的，在通過化學(xué)溶液涂覆來施加緩沖層材料時(shí)， 緩沖層的形成包括許多復(fù)雜的物理化學(xué)過程，如蒸發(fā)溶劑、分解緩沖層材料、形成緩沖 層材料的非晶固態(tài)相、使其再結(jié)晶，其中還應(yīng)當(dāng)考慮在所述用于產(chǎn)生緩沖層的方法的復(fù) 雜的溫度進(jìn)程中所述緩沖層材料改變的熱特性。優(yōu)選的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求得到。所述載體材料優(yōu)選是織構(gòu)化的，尤其是雙軸織構(gòu)化的，也就是垂直于層平面， 在該層平面上使所述HTSL-材料生長，并且在該層平面內(nèi)的方向上，例如在帶狀載體材 料的情況下向帶的縱向生長。所述載體材料可以是帶狀的也可以具有其它維度，例如更 確切地說是以等軸層(isotrischen Schichten)的形狀。所述緩沖層至少由氧化陶瓷材料或 者金屬氧化物材料構(gòu)成。優(yōu)選地，所述另外的成分與緩沖層材料在1600-500 V、1400-600 V、 1250-700°C或1100-800°C范圍內(nèi)的溫度下僅形成部分熔體，使得緩沖層材料的液相和固 相彼此共存，或形成基本上均勻的或者完全的熔體。這適用于這樣的情況所述另外的 成分為過渡金屬和/或過渡金屬氧化物。通?？梢赃@樣選擇所述另外的成分并以這樣的含量存在于所述緩沖層材料中，使得所述緩沖材料在<160(TC的退火溫度，優(yōu)選在湯00°C下，至少形成部分熔體或完全 熔體。尤其是可以如此選擇所述另外的成分并以這樣的含量存在于所述緩沖層材料中， 使得所述緩沖材料在<1500°C或《1300至1400°C，優(yōu)選<1100至1200°C或《900至1000°C 的退火溫度下至少形成部分熔體或完全熔體。可以理解的是，應(yīng)如此選擇退火溫度，使 得緩沖層材料不經(jīng)受不期望的分解或所述成分的揮發(fā)，并且所述載體材料不受到例如由 不期望的相形成或其織構(gòu)的不利改變?cè)斐傻膿p害?？梢栽诰彌_層材料中以如此的濃度使用所述另外的成分，使得優(yōu)選在 <15000C -1600°C的退火處理期間，以及在進(jìn)一步冷卻到例如《800°C至900°C、《600°C至 700°C >《400°C至500°C、200°C至300°C或冷卻到室溫，或冷卻到約70-80開爾文以下的 更低溫度期間，不因例如相變而形成非晶相或混合相，而且均勻的固體混合晶相在低于 退火溫度時(shí)還顯示出長期穩(wěn)定性。含有所述另外的成分的均勻的固態(tài)混合晶相在室溫和 /或HTSC材料的工作溫度下是動(dòng)力學(xué)長期穩(wěn)定的，并且其在從退火處理(見上文)到 HTSC材料的工作溫度的溫度范圍內(nèi)優(yōu)選也是熱力學(xué)穩(wěn)定的，使得不會(huì)發(fā)生脫混過程或相 偏析、非晶相析出、或其它相變化。此外，所述另外的成分通常不應(yīng)當(dāng)具有顯著的或不具有下列趨勢在其機(jī)械和 /或物理性能(不利的)改變的同時(shí)擴(kuò)散到HTSL-層中，尤其是降低臨界電流密度和/或 絕對(duì)臨界電流密度。優(yōu)選地，所述形成均勻混合晶相的另外的成分是一種或多種第一副族的金屬， 例如Cu、Ag、Ti、V、Cr、Mn或Zn，特別優(yōu)選Cu和/或Ag，任選地還有Ti、Cr或
Zn,或者每種情況下含有至少一種這樣的金屬。任選地也可使用Fe、Ni和/或Co， 但是由于它們的化合物具有磁性而不被優(yōu)選。在每種情況下，上述過渡金屬可被單獨(dú)使 用或組合使用，例如銅和/或銀與一種或多種其它上述金屬組合。任選地，所述另外的 成分還可以包含其它金屬作為替代或補(bǔ)充，例如選自主族金屬，如堿金屬和/或堿土金 屬，第三、第四、第五或第六主族的金屬或半金屬(例如B、Si、Ge、As、Se、Sb、Te) 的一種或多種金屬，只要它們與緩沖層材料形成均勻的混合晶相，該均勻的混合晶相在 ^ieocrc下或上述溫度下的退火處理期間至少形成部分熔體，并且在較低溫度，特別是在 上述溫度下不經(jīng)歷任何相變或其它相的析出，包括形成非晶相。所述另外的成分優(yōu)選以 氧化物的形式存在，與緩沖層材料形成混合氧化物，其中可通過前體引入所述另外的成 分。優(yōu)選地，所述另外的成分主要或完全以大于0的中間氧化態(tài)或低氧化態(tài)而存在，例 如以1、2、3或4的氧化態(tài)，優(yōu)選1至3，或者1或2的氧化態(tài)，只要該氧化態(tài)是足夠穩(wěn) 定的。特別地，銅可以按Cu⑴的形式存在?；诰彌_層的總金屬含量計(jì)，所述至少一種另外的成分或所述另外的成分的組 合可以按至多40原子％的濃度存在，任選地也以更高的濃度存在，只要與緩沖層材料形 成均勻的混合晶相，該混合晶相優(yōu)選即使在低于上述退火溫度下也是穩(wěn)定的，如上文所 述。在每種情況下基于緩沖層材料的總金屬含量計(jì)，所述另外的成分可以以M至2原 子％或》至5原子％，優(yōu)選》至10原子％的濃度存在?；诰彌_層的總金屬含量計(jì)， 所述至少一種另外的成分或另外的成分的組合的含量可以是《40原子％或<30至35原 子％，或任選地<20至25原子％。根據(jù)本發(fā)明被至少一種成分摻雜并形成均勻的混晶相的緩沖層材料，可以是堿土金屬氧化物，尤其是二元、三元或多元堿土金屬氧化物，過渡金屬氧化物，尤其是第 二或第三副族任選地也是第一副族的過渡金屬氧化物、或主族金屬氧化物，每種情況下 包括它們的二元、三元或多元氧化物。所述緩沖層材料還可以是稀土金屬_過渡金屬-氧 化物，其中過渡金屬可以是第一、第二和/或第三，優(yōu)選第二和/或第三副族的過渡金 屬。稀土金屬在本發(fā)明的意義下是Sc、Y、La和鑭系元素(Ln)。所述緩沖層材料任 選地還可以為稀土金屬的一重氧化物、主族金屬或過渡金屬。例如所述緩沖層材料可以 是鋯酸鹽、鋁酸鹽、鈦酸鹽、錳酸鹽或釕酸鹽。所述緩沖層材料例如還可以為氧化鋯 (YSZ)、氧化鎳、氧化鈰、氧化鎂或任選地還可以是堿土金屬氧化物。特別優(yōu)選的是，容納其他成分的緩沖層材料可以具有稀土金屬氧化物，優(yōu)選二 元或多元稀土金屬氧化物，其具有通式RE2+xM2+yOz，其中_2眾，y<2,優(yōu)選_1眾，y<l, 其中優(yōu)選適用的是，如果《0則玲0，如果y《0則位0。優(yōu)選如果每種情況下χ = _y， 則X，y可以彼此獨(dú)立地分別為0?？梢允莤+y= 士仏其中《0.5至1，優(yōu)選《0.2至3， 或動(dòng).15至0.1。如果6小于0，則陽離子部分晶格具有空位，如果^大于0，則間隙的 位置，例如八面體孔隙也被占據(jù)。尤其是<9可以等于0。RE為一種或多種稀土金屬， 而M為一種或多種二、三、四或五價(jià)金屬，包括稀土金屬。ζ尤其可以為在5-8的范圍 內(nèi)，例如在6-8的范圍內(nèi)變化。尤其是適用的是式RE2+xM2+y05_8，其中_1眾，y<l,或 RE2+xM2+y07±2z,其中_1眾，y《l且0立動(dòng).5，其中在其余部分中上述內(nèi)容均可適用。一 般ζ具有這樣的值，使得由此產(chǎn)生中性的價(jià)態(tài)平衡?？梢允?立動(dòng)或ζ = 7。RE每種情況下可以是一種或多種選自如下組的金屬La、Y和Ln(Ce、Pr、 Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er> Tm、Yb、Lu),尤其是僅僅選自 La 和 Ln,或者僅僅選自Ln。尤其是Ln在每種情況下可以為一種或多種選自如下組的金屬 Ge、Nd、Sm、Eu、Gd、Yb。與此無關(guān)或與此相關(guān)地，M可以為一種或多種選自如下 組的金屬過渡金屬，包括鑭系元素(Ln)，和主族金屬，包括Zn。M可以為一種或多 種選自如下組的金屬過渡金屬，包括鑭系元素，或一種或多種選自稀土金屬的金屬或 選自鑭和鑭系元素的金屬。M每種情況下還可以是一種或多種第一、第二和/或第三副 族，優(yōu)選第二和/或第三副族的過渡金屬的金屬，每種情況下排除鑭系元素錒系元素。 任選地，M還可以以與一種或多種不同于鑭系元素和錒系元素的過渡金屬組合的一種或 多種鑭系元素的形式存在。任選地，M在每種情況下還包括Sc、La和Y。優(yōu)選M為一 種或多種價(jià)態(tài)為3-5，尤其是3-4或4-5價(jià)態(tài)的金屬。如果M為多種金屬，則它們優(yōu)選 具有相同的價(jià)態(tài)，優(yōu)選為3、4或5。因此，M在每種情況下可以為一種或多種選自如下 組的金屬Sr、Ba、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Bi、或還有 As、Sb、Se 或 Te 或鉭、鈮。 選擇性地或另外地，M可以為一種或多種選自如下組的金屬稀土金屬、鉿、鋯、鉭、 鈮。特別優(yōu)選M為一種或多種金屬鈰、鉿或鋯，尤其是鈰。所述稀土金屬(尤其是還有 鈰)、鉿或鋯可以如下所述那樣部分被取代，尤其是每種情況下被不同于選自稀土金屬， 尤其是鈰、鉿和鋯的金屬所取代。任選地上相同的金屬原子，例如稀土金屬，包括Ln、 Hf或&也可以在不同的位置上存在。尤其所述容納其它成分的緩沖材料可以具有兩種或更多種稀土金屬RE和 RE'，它們每種情況下彼此獨(dú)立地尤其可以為La、Y或鑭系元素(Ln)如Ce、Pr、Nd、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er> Tm、Yb、Lu,尤其是 Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Yb，特別是Ce。尤其是每種情況下RE可以等于La和/或Y。RE和RE’每種情況下 彼此獨(dú)立地還可以選自如下組Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Yb，特別是Ce，尤其是當(dāng)RE
等于La或Y時(shí)。在此，所述容納其它成分的緩沖層材料可以具有式RE2+xRE' 2+y07±z、 RE2RE' 207±z> La2+XRE' 2+y07±z(其中 RE 不等于 La)、La2RE' 207±z(其中 RE 不等 于 La)、La2+xLn2+y07±z> La2Ln2O7 ±z> 或 Ln2+xLn' 2+y07±z、La2+xLn' 2+y07±z,每種情況 下Kx，y，z<1,其中La每種情況下可以部分或完全地被Y取代。特別優(yōu)選的式每種 情況下_0.5眾，y，z<0.5,其中在其余部分中上述內(nèi)容是可以適用的。優(yōu)選的是，每種 情況下當(dāng)MO時(shí)，玲O。優(yōu)選的是，每種情況下χ = _y。通常ζ具有這樣的值，使得由 此產(chǎn)生中性的價(jià)態(tài)平衡，尤其是這樣的值，使得5口士^8，其中ζ還可以為O。尤其所述容納其它成分的緩沖材料可以為稀土金屬(RE)-過渡金屬(TM)-氧 化物，其中TM為排除鑭系元素和錒系元素的過渡金屬，例如根據(jù)通式(La， Ln)2+xTM2+y07±z> (La，Ln)2TM207±z> RE2+xTM2+y07±z、RE2TM207±z> Ln2+xTM2+y07±z、 Ln2TM207±z> La2+xTM2+y07±z 或 La2TM2O7iz，其中 RE、Ln 和 / 或 TM 任選地在每種情 況下僅僅可以選自各自的組，并且其中每種情況下_2眾，y≤2或優(yōu)選_1眾，y，z<1,特 別優(yōu)選每種情況下-0.5《x，y<0.5o (La, Ln)表示，可以存在La和/或Ln。每種情 況下還可以彼此獨(dú)立地是χ和/或y = O。優(yōu)選的是每種情況下當(dāng)MO時(shí)，玲0，并且 當(dāng)於0時(shí)，^0。優(yōu)選的時(shí)每種情況下χ = _y。z通常具有這樣的值，使得由此產(chǎn)生中 性的價(jià)態(tài)平衡。對(duì)于z每種情況下可以適用的是，0≤z≤1或0≤z≤0.5，或每種情況下得到
5≤7±z≤8。所述緩沖層材料(沒有其它成分)可以尤其選自RE2+xCe2+y07+z、RE2Ce207+z (優(yōu)選 RE = La、Nd、Sm、Eu、Gd、Y 和 Yb)或(La，Ln) 2+xCe2+y07+z、(La, Ln) 2Ce207±z (優(yōu) 選 Ln = Nd、Sm、Eu、Gd 和 Yb，尤其是 Sm、Eu、Gd、Yb)、RE2+xZr2+y07+z、 RE2Zr207+z (優(yōu)選 RE = La、Nd、Sm、Eu、Gd、Y 和 Yb)或(La，Ln) 2+xZr2+y07+z、(La, Ln)2Zr207+z (優(yōu)選 Ln = Nd、Sm、Eu、Gd 禾 Π Yb，尤其是 Gd、Sm和 / 或Nd)。在此 Ce 可以部分或完全被取代，例如被Hf、Ti、Zr, Ta、Nb和/或Sn取代。所述緩沖層材料 還可以是組成為(Ln' 2_x， Ln" Χ)Μ207+Ζ的相，其中M可以為例如&、Hf、Ti或Sn， 尤其是&。所述材料還可以在每種情況下被過渡金屬摻雜。ζ通常具有這樣的值，使得 由此產(chǎn)生中性的價(jià)態(tài)平衡，尤其是這樣的值，使得5口士^8，其中ζ也可以為O。每種情況下彼此獨(dú)立地可以是χ和/或y = O。每種情況下可以是_2眾，y<2, 優(yōu)選-l≤x，y，z≤1,特別優(yōu)選每種情況下-0.5≤x，y≤0.5o優(yōu)選每種情況下當(dāng)x≤O，y≥0, 并且當(dāng)於0時(shí)，位0。優(yōu)選的是每種情況下χ = _y。ζ通常具有這樣的值，使得由此產(chǎn) 生中性的價(jià)態(tài)平衡，尤其是這樣的值，使得5≤7士z≤8，其中z也可以為O。對(duì)于z每種 情況下可以適用的是，0≤z≤1或0≤z≤0.5。所述緩沖層材料還可以是二元或多元稀土金屬-鈰-氧化物，其還可以具有其它 組分并可以例如為主族金屬_稀土金屬_鈰_氧化物、過渡金屬_稀土金屬_鈰氧化物或 者它們之間的混合形式，如主族金屬_過渡金屬_稀土金屬-鈰-氧化物。通常TM也可以以不同的氧化態(tài)存在，尤其是當(dāng)存在兩種或更多中不同的過渡 金屬時(shí)。優(yōu)選TM在每種情況下僅僅為過渡金屬的金屬。尤其是所述緩沖層材料(沒有其它成分)可以是通式為RE2_XRE' xM2_yM' y07±z或 Ln2_xLn' xM2_yM' y07±z,其中 0《x，y, ζ<1,尤其是 0《z《0.5，其中 RE 和 RE'、Ln 和Ln'以及M和M'每種情況下為不同的選自所述組的金屬，優(yōu)選每種情況下為三價(jià)或 四價(jià)或五價(jià)金屬。特別優(yōu)選的是每種情況下_0.5眾，於0.5。ζ通常具有這樣的值，使得 由此產(chǎn)生中性的價(jià)態(tài)平衡，尤其是這樣的值，使得5口士^8，其中ζ也可以為0。所述緩沖層材料還可以為二元或更多元的稀土金屬-鈰-氧化物，其還可以具有 其它組分并且例如為主族金屬_稀土金屬_鈰_氧化物、過渡金屬_稀土金屬-鈰-氧化 物或者它們之間的混合形式，如主族金屬_過渡金屬_稀土金屬-鈰-氧化物。所述氧化物通?？梢栽诿糠N情況下在金屬組分和/或氧含量方面是化學(xué)計(jì)量比 的或非化學(xué)計(jì)量比的，例如在混合的化合物的意義上或以缺陷化合物(Defektverbindung) 的形式。所述稀土金屬氧化物可以含有2、3或更多種不同的稀土金屬。如果含有過渡金 屬，則可以含有1、2、3或更多種不同的過渡金屬。所述過渡金屬可以在每種情況下具 有相同或不同的氧化態(tài)。在上述通式中，每種情況下彼此獨(dú)立地還可以是X = O和/或y =0。通常在上述通式還可以是0《x，y《0.5或0《x，y<0.25, 0<x, y《l或0《x，y《0.05。
ζ通常具有這樣的值，使得由此產(chǎn)生中性的價(jià)態(tài)平衡。任選地所述緩沖層材料還可以是氧化鈰(CeO2或€602_2)。在此，鈰可以在形 成二元氧化物的情況下被Al、Hf、Ti、Zr、Sn、Ta、Nb或其它稀土金屬，尤其是La、 Nd、Sm、Eu、Gd、Y 和 Yb 取代。上文提到的氧化物的稀土金屬可以被其它過渡金屬，例如第一、第二和/或第 三副族過渡金屬，尤其是通過第二和/或第三副族金屬(每種情況下排除鑭系元素和錒系 元素)部分取代。在此，在稀土金屬氧化物的晶體結(jié)構(gòu)中的單個(gè)位置可以被部分或完全 取代，例如在形成均勻混晶相的情況下。任選地上文提到的氧化物的稀土金屬和/或過 渡金屬還可以彼此獨(dú)立地部分被主族金屬所替代，例如被一種活多種選自如下組的金屬 所替代堿金屬，例如Cs、Rb，堿土金屬，例如Ba、Sr,第三主族金屬或者第四或第五 主族金屬或半金屬，例如還有Sn、Pb、Sb或還有Zn。就單個(gè)位置而言，所述取代可以 完全在形成化學(xué)計(jì)量比的變化的情況下或在形成非化學(xué)計(jì)量比的混晶相的情況下進(jìn)行。 所述稀土金屬和/或過渡金屬可以在每種情況下被一種或多種所提到的金屬替代?？梢?理解的是，在稀土金屬氧化物的情況下，每種情況下在一種、多種或在晶體結(jié)構(gòu)的全部 位置上還可以設(shè)置多種稀土金屬氧化物。相應(yīng)地，過渡金屬還可以選擇性地或額外地被 一種或多種過渡金屬部分替代。可以理解的是，通常在上述通式的稀土金屬氧化物中的 這兩個(gè)位置RE或M中的僅僅一個(gè)也可以被取代。在所提到的稀土金屬氧化物的情況下，所述稀土金屬含量為25-10原子％、 >20-30原子％或^40-50原子％，任選地還溈0-70重量％，基于總金屬含量計(jì)。上文提 到的氧化物的稀土金屬金屬含量在每種情況下還可以為《95-90原子％、<70-80原子％ 或《50-60原子％，任選地還《30-40原子％或《20-25原子％，每種情況下基于總金屬 含量計(jì)。這些數(shù)據(jù)基于初始的緩沖材料計(jì)，即在沒有其它在<1600°C下形成部分熔體的 成分的情況下，它們還可以基于含其它成分的緩沖材料計(jì)。所述初始的二元或更多元 的緩沖材料可以由此在高得多的溫度下形成(部分)熔體，例如在M700-180(TC下或在 M900-20(TC下。但是，通過所提到的取代或者摻雜可以共同確定生長行為、織構(gòu)遷移、 附著強(qiáng)度和/或?qū)τ谇绑w分解所需的條件，例如必需的氣氛。
所述緩沖層材料通?？梢栽谘醴矫婢哂邢鄬挾?，例如在上述化合物中ζ可以在0 和士1之間或0和士0.5之間變化，任選地氧晶格由此還可以是低于化學(xué)計(jì)量比的，艮口 Z 可以小于0，但優(yōu)選不小于-1。所述緩沖層材料，尤其是含有其它成分的緩沖層材料，可以例如以NaCl-、氟 石_、燒綠石_、鈣鈦礦型或以GdFe03-型結(jié)晶化的、任選地包括其有序的超結(jié)構(gòu)，尤 其是以氟石型，以燒綠石型或任選地其它氟石超結(jié)構(gòu)。可以理解的是，可以這樣選擇所 述其它成分的含量，使得所述緩沖層材料的晶格常數(shù)能夠最佳地適應(yīng)于載體材料和/或 HTSL材料的晶格常數(shù)，基于在所述層配置體的層平面中的晶格常數(shù)計(jì)，任選地在考慮超 結(jié)構(gòu)的情況下。因此，所述緩沖層材料的晶格常數(shù)大致處于所述載體材料和HTSL-層的 晶格常數(shù)的平均范圍內(nèi)，例如偏差<士5-8%或<士2-3%或動(dòng).75-1%，每種情況下基于 在所述層配置體的主平面中的載體材料和HTSL-層的晶格常數(shù)的平均絕對(duì)值計(jì)，其中在 超結(jié)構(gòu)的情況下，相應(yīng)的情況適用于轉(zhuǎn)移到載體材料的單位晶胞上并結(jié)垢的緩沖層材料 的晶格常數(shù)。緩沖層可由多個(gè)單個(gè)的層構(gòu)成，這些層每種情況下在它們的組成方面可以不 同，例如在緩沖層材料，另外的形成混合相的成分的含量或物類方面。然而，單個(gè)的緩 沖層也可以具有至少基本上相同組成，例如用于制備較厚的緩沖層?？梢詫⒑辛硗獬煞值幕旌暇嗑彌_層直接施加在基底上。適當(dāng)時(shí)，還可以將 可由氧化材料例如鈦酸鹽或鋯酸鹽如鈦酸鈣組成的成核層施加于基底上。該成核層不作 為緩沖層，而是基本用于調(diào)制(Konfektionierung)基底表面。它通常由許多隔離的島狀結(jié) 構(gòu)組成，并且不能構(gòu)成足夠的擴(kuò)散屏障。作為替代或補(bǔ)充，在由幾個(gè)層組成的緩沖層中的另外成分與緩沖層材料形成混 合晶相，其可以形成鄰接于HTSC層的層。緩沖層的其它層可以是不顯示出形成混合晶 相的另外成分的常規(guī)緩沖層。適當(dāng)時(shí)，也可以提供幾個(gè)本發(fā)明的緩沖材料層，每個(gè)層具 有形成混合相的一種或多種組分，其中在獨(dú)立層中存在不同組分或不同濃度的組分。為 了形成包含幾個(gè)層的緩沖材料層，例如緩沖材料可以按溶劑基溶液的形式施加于各自的 基底，并且部分或完全地除去溶劑。適當(dāng)時(shí)，繼之以退火。在這之后，可施加相同或不 同組成的另外緩沖材料層。優(yōu)選地，在形成所有的緩沖材料層之后進(jìn)行退火處理以產(chǎn)生 氧化物陶瓷緩沖材料；適當(dāng)時(shí)，在退火處理之后還可施加另外的緩沖材料層?？梢圆糠?或完全地除去溶劑，并且在施加緩沖材料層之后進(jìn)行的退火期間，以前體形式施加的緩 沖材料部分或完全分解。如果所述緩沖層具有多層的構(gòu)造，則各個(gè)單個(gè)層可以具有這樣的構(gòu)造，使得它 們?cè)谳^低的退火溫度下形成部分熔體或者在給定的退火溫度下整個(gè)緩沖層中的熔體比例 (體積或重量比例)增加。為此，可以例如提高在所述緩沖層材料中另外的、形成均勻混 晶相的成分的含量，或者使用另一種更有效的成分(例如銀代替銅)。在此，與HTSL-層 鄰接的緩沖材料的單個(gè)層具有比其它遠(yuǎn)離HTSL-層的緩沖材料層更低的熔點(diǎn)(不相合的 熔點(diǎn))，這些緩沖材料層因此在相同的溫度下形成僅僅更低的熔融相比例。與HTSL-層 鄰接的緩沖材料層可以由此具有特別平的且特別均勻的構(gòu)造，而且具有特別低的孔隙 率。所述具有其它的，形成均勻的混合想的成分的緩沖層尤其可以沉積在一元、二元或更多元的氧化物的稀土氧化物層上，例如沉積在氧化鈰層(CeO2,其中O位置還可以 是低于化學(xué)計(jì)量比的)，稀土-稀土-氧化物層或稀土-過渡金屬層(例如鋯酸鑭層、稀 土鋯酸鹽層或過渡金屬氧化鈰層)上，它們的組成為La2Zr207+x、RE2Zr207+x、RE2Ce207+x 或TM2Ce207+z，其中化^，其中這些基體層不含有另外的、形成均勻混合相的成分，如 銅。此外，所提到的層可以可以被取代，如也在上文中對(duì)于本發(fā)明的緩沖層所述的那樣 并且就此引用上文的內(nèi)容。另一方面，本發(fā)明的緩沖層的構(gòu)造使得所述緩沖層僅僅為單層構(gòu)造稱為可能， 以至于在化學(xué)溶液涂覆(CSD)的情況下僅僅需要一次施涂所述緩沖層材料的溶液，并且 在熱預(yù)處理之和退火之后就可以施加HTSL-層?？梢砸越饘儆袡C(jī)前體，例如β-二酮化物，尤其是乙酰丙酮化物、烷基羧酸鹽 或類似物的形式施加所述緩沖層材料。通常可以使用合適的溶劑，其可以含有或由酮， 例如丙酮，一種或多種醇，一種或多種羧酸組成，但不限于此。尤其可以使用C2-C8-或 C3-C6或C3-C4羧酸，它們?cè)诿糠N情況下可以是直鏈的或支化的，尤其是還有丙酸和/或 新戊酸。上文提到的溶劑任選地還可以彼此組合地使用。所述有機(jī)溶劑可以基本上是無 水的。特別優(yōu)選地，以碳酸烷基酯的形式使用緩沖層材料，該碳酸烷基酯顯示出 1-10、優(yōu)選2-8或3-6個(gè)C原子，例如以丙酸酯或新戊酸酯的形式。碳酸烷基酯通常可 具有直鏈或支鏈，或適當(dāng)時(shí)是環(huán)狀的。還可以以水溶液形式施加緩沖層材料。特別地，合適的水溶性鹽是硝酸鹽、 羧酸鹽特別是乙酸鹽、檸檬酸鹽或酒石酸鹽，獨(dú)立或組合使用。水溶液的ρΗ值可設(shè)置為 4-8，優(yōu)選5-7或6-7。溶液優(yōu)選被緩沖，特別是通過可熱分解的或可熱揮發(fā)的緩沖劑， 特別是氨或銨鹽?？芍辽俨糠值卦谶€原氣氛中進(jìn)行使緩沖材料結(jié)晶的退火處理，例如在合成氣體 或者具有至少相似還原能力的其它合適氣體，其中合成氣體(Ν2/Η2)可含有0.1至15%或 至多20%、0.2至10%、0.5至5%或1至5%，例如約3%的H2 (每種情況中均為體積百 分比)。還可以通過在非還原性氣氛中的退火處理而制備含有稀土元素鈰氧化物、并被直 接施加在基底上的緩沖層，例如在純氮或其它惰性氣體中。根據(jù)情況，還可以將其施加 到多層緩沖材料涂層的其它或所有緩沖層上。如果在緩沖材料的中間層(該中間層位于 緩沖層和基底之間)上施加含有稀土元素鈰氧化物的緩沖層，那么可通過在還原性氣氛 中例如在合成氣體中借助于退火處理來制備緩沖層；根據(jù)情況，還可以將其應(yīng)用到本發(fā) 明的其它或所有緩沖層的制備中。通常，可以在非還原性氣氛中制備單個(gè)的緩沖層，并 且可以在還原性氣氛下制備HTSC層配置體的相同緩沖層結(jié)構(gòu)的其它緩沖層?？梢赃M(jìn)行退火處理，使得含有另外成分的緩沖層具有<25%至30%、至 20%,或《5%至10%的孔隙率，或者該層至少基本上無孔隙?？梢赃M(jìn)行退火處理，使得含有另外成分的緩沖層顯示出在IXlym2的面積上測 定的《2.5至2nm、優(yōu)選《1.6至1.8nm或《1.2至1.4nm，特別優(yōu)選《1.0至0.8nm的RMS
粗糙度(均方根粗糙度)。施加到緩沖層上的高溫超導(dǎo)體可以是稀土元素銅氧化物，特別是稀土元素堿 土金屬氧化物，其中彼此獨(dú)立地，稀土元素可以是釔，及堿土金屬可以是鋇。不言而喻，特別地，稀土元素如釔和/或堿土金屬如鋇，可以部分地被其它金屬例如其它稀土 元素或堿土金屬所取代。特別地，HTSC材料可以是Y-Ba-Cu氧化物(YBa2Cu3Ox)或 Bi-Sr-Ca-Cu氧化物。對(duì)于本發(fā)明，術(shù)語“高溫超導(dǎo)體”通常意指具有>77開爾文的超 導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)體，然而在適當(dāng)時(shí)，其它陶瓷(氧化)超導(dǎo)體通常也可施加在緩沖層 上。緩沖層通常可顯示出0.02-2 μ m或通常^ym的厚度，但不限于此，適當(dāng)時(shí)， 可在0.1-1 μ m、0.1-0.5μιη或0.1-0.3μιη的范圍內(nèi)?；椎暮穸仁遣皇芟薜模灰?能顯示出足夠的機(jī)械強(qiáng)度?；缀穸瓤梢栽?-1000 μ m、10-500 μ m、25-250 μ m或 50-100μιη的范圍內(nèi)?？梢栽诨咨鲜┘哟龠M(jìn)緩沖層生長的材料，優(yōu)選具有島狀結(jié)構(gòu)。 HTSC層可顯示出>0.05μιη、特別是在0.1-50 μ m或0.25-10 μ m、優(yōu)選0.5-5 μ m范圍之 間的厚度，但不限于此?；卓梢允呛线m的金屬或合金，例如鎳或鎳合金，如鎢摻雜的鎳(例如含有 5-10原子％ W的Ni)，哈司特洛伊合金(Hastelloy)等。然而適當(dāng)時(shí)，基底也可以是陶瓷 材料。
具體實(shí)施例方式在下面示例性地描述并根據(jù)具體實(shí)施例解釋本發(fā)明。在具有一體化(integrierter)干燥工段的連續(xù)帶材涂覆系統(tǒng)上，通過浸涂施加所 有涂層。然而，也可以使用其它液體涂覆方法，例如印刷方法如噴墨印刷或絲網(wǎng)印刷、 噴涂法、通過毛細(xì)管或狹縫噴嘴的涂覆或者分批涂覆方法。所有實(shí)施例中，對(duì)于Icm寬 的帶材，牽拉速度是lOm/h。在所有情形中使用的基底帶材是雙軸向軋輥織構(gòu)化的鎳帶 材，所述帶材具有5原子％ W和80 μ m厚度。制備的每種涂覆溶液均為10ml。層厚度借助橢圓偏振測量(omt，VisuEL 3.6.2)測定。微裂縫通過暗場觀察在光 學(xué)顯微鏡(Zeiss Axiotech)或掃描電鏡(JEOL 6400F)上判斷。孔隙率的分析借助TEM-測 量(橫截面)以及借助橢圓偏振測量(omt，VisuEL 3.6.2)進(jìn)行。粗糙度在AFM(Veeco CP-II)上在1 X 1 μ m2的區(qū)域上測定，其中使用k = 0.06N/m的標(biāo)準(zhǔn)Si3N4-峰。在此， 所述區(qū)域的邊長明顯高于緩沖層材料的粒度并且明顯低于金屬基體的粒度。由此確保， 在一個(gè)基體顆粒內(nèi)測量緩沖層材料的多個(gè)陶瓷顆粒。所有結(jié)果匯總于結(jié)果列表中。實(shí)施例1 氧化鈰將無水丙酸鈰如此溶解于丙酸中，使得獲得0.2摩爾的溶液。對(duì)于一系列5種涂料溶液(Ia-Ie)，這時(shí)向這些溶液中添加基于鈰計(jì)5、10、 15、20或者25原子％的丙酸銅并將所述溶液用丙酸再次稀釋到基于金屬離子總量計(jì) 0.2mol。作為對(duì)比試樣制備無銅溶液(If)。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，在所述基體帶材上已經(jīng)存 在鋯酸鑭層。干燥在IOmin內(nèi)在120°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在30min內(nèi)在1000°C 下在還原條件下，更確切地說是在氮?dú)浠旌蠚?3% H2在N2中)中進(jìn)行。實(shí)施例2 氧化鈰在丙酸中如此溶解乙酸鈰，使得獲得0.2摩爾的溶液。對(duì)于該涂料溶液，這時(shí)向該溶液中添加基于鈰計(jì)10原子％的乙酸銅，并且將該溶液用丙酸再次稀釋到基于金屬離 子總量計(jì)0.2mol。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，在所述基體帶材上已經(jīng)存 在雙層鋯酸鑭層。干燥在IOmin內(nèi)在120°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在30min內(nèi)在 1100°C下在氮?dú)浠旌蠚?1% H2在N2中)中進(jìn)行。實(shí)施例3:鈰氧化物在丙酸中以4 1的比例溶解乙酸鈰和乙酸釓，使得獲得基于金屬離子總量計(jì) 0.2摩爾的溶液。對(duì)于該涂料溶液，這時(shí)向該溶液中添加基于鈰和釓的總量計(jì)15原子％ 的乙酸銅，并且將該溶液用丙酸再次稀釋到基于金屬離子總量計(jì)0.2mol。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，在所述基體帶材上已經(jīng)存 在雙層鋯酸鑭層。干燥在IOmin內(nèi)在150°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在30min內(nèi)在 1000°C下在氮?dú)浠旌蠚?5% H2在N2中)中進(jìn)行。實(shí)施例4 氧化鈰在丙酸中如此溶解乙酰丙酮化鈰，使得獲得0.2摩爾的溶液。對(duì)于該涂料溶液， 這時(shí)向該溶液中添加基于鈰計(jì)10原子％的乙酸銀，并且將該溶液用丙酸再次稀釋到基于 金屬離子總量計(jì)0.2mol。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，在所述基體帶材上已經(jīng)存 在雙層鋯酸鑭層。干燥在IOmin內(nèi)在100°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在20min內(nèi)在 900°C下在氮?dú)浠旌蠚?3% H2在N2中)中進(jìn)行。實(shí)施例5a:氧化鈰在檸檬酸中以1 3的比例(總金屬離子檸檬酸)溶解硝酸鈰和硝酸銅(比例 9:1)。通過添加氨和水制得pH值為6的0.2摩爾的溶液。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，在所述基體帶材上已經(jīng)存 在雙層鋯酸鑭層。干燥在30min內(nèi)在200°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在30min內(nèi)在 900°C下在氮?dú)浠旌蠚?5% H2在N2中)中進(jìn)行。實(shí)施例5b 氧化鈰(對(duì)于5a的對(duì)比實(shí)施例)在水中如此溶解硝酸鈰和檸檬酸，使得獲得0.2摩爾的溶液并且該溶液的金屬例 子于檸檬酸的比例相當(dāng)于1 6。通過添加氨和水制得pH值為6.4的溶液。將所述溶液根據(jù)通用的測試說明施加到基體帶材上，該基體帶材上已經(jīng)用鋯酸 鑭涂覆兩次。干燥在180min內(nèi)在40°C下在真空中進(jìn)行，退火處理在20min內(nèi)在950°C下 在氮?dú)庵羞M(jìn)行(99.999% )。實(shí)施例6 鋯酸鑭將丙酸鑭、丙酸鈰和丙酸銅以9 9 1的摩爾比溶解在丙酸中，以便獲得基于 鑭計(jì)0.4摩爾的溶液。根據(jù)通用的測試說明，將溶液直接施加到金屬基底帶材上。干燥在IOmin內(nèi)在 120°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在20min內(nèi)在950°C下在氮?dú)浠旌蠚?5% H2在N2中) 中進(jìn)行。實(shí)施例7 鋯酸鑭將丙酸鑭、丙酸鋯和丙酸銅以9 9 1的摩爾比溶解在丙酸中，以便獲得基于鑭計(jì)0.4摩爾的溶液。根據(jù)通用的測試說明，將溶液直接施加到金屬基底帶材上。干燥在IOmin內(nèi)在 120°C下在空氣中進(jìn)行，退火處理在20min內(nèi)在950°C下在氮?dú)浠旌蠚?5% H2在N2中) 中進(jìn)行。結(jié)果列表
權(quán)利要求
1.高溫超導(dǎo)體_層配置體，其包括至少一種載體材料和由氧化材料構(gòu)成的織構(gòu)化緩 沖層，該緩沖層使得高溫超導(dǎo)體(HTSL)層的織構(gòu)化生長成為可能，其特征在于，所述 緩沖層含有至少一種形成均勻混合晶相的其它成分，該其它成分為(a)第一副族過渡金 屬(包括氧化物形式)和/或?yàn)?b)金屬或金屬氧化物，該金屬或金屬氧化物在退火溫度 <1600攝氏度時(shí)與所述氧化緩沖材料至少形成部分熔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的層配置體，其特征在于，所述過渡金屬為銅和/或銀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的層配置體，其特征在于，所述其它成分以基于所述緩沖層的 總金屬含量計(jì)最高至40原子數(shù)％的含量存在。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的層配置體，其特征在于，所述其它成分以基于所述緩沖層的總金 屬含量計(jì)2-30原子數(shù)％的含量存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，含有所述其它成分的緩沖層材 料在<1250攝氏度的退火溫度下至少形成部分熔體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，容納所述其它成分的緩沖層 材料至少由選自如下組的材料構(gòu)成稀土金屬氧化物，主族金屬氧化物或過渡金屬氧化 物，每種情況下包括它們的二元、三元或更多元的氧化物，鋯酸鹽，鋁酸鹽，鈦酸鹽， 錳酸鹽，釕酸鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的層配置體，其特征在于，容納所述其它成分的緩沖層材料為二元 或更多元的稀土金屬氧化物，在該稀土金屬氧化物中金屬組成部分部分地或僅僅為稀土 金屬并且含有2種或更多種不同的稀土金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的層配置體，其特征在于，容納所述其它成分的緩沖層材料為通式 為RE^xMmOz的稀土金屬氧化物，_2眾，y<2,其中RE為一種或多種稀土金屬，M為 一種或多種二價(jià)、三價(jià)、四價(jià)或五價(jià)的金屬，包括稀土金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的層配置體，其特征在于，M為一種或多種選自如下組的金屬 稀土金屬、鉿、鋯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的層配置體，其特征在于，RE和/或M彼此獨(dú)立地部分被 過渡金屬和/或主族金屬取代，或者M(jìn)為過渡金屬或主族金屬或他們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，所述含有其它成分的緩沖層 的孔隙率<25%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，所述含有其它成分的緩沖層 具有Sl.8nm的RMS-粗糙度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，所述緩沖層具有多個(gè)層，并 且所述含有其它成分的混合晶相緩沖層布置于載體材料上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，所述緩沖層具有多個(gè)層，并 且所述含有其它成分的混合晶相緩沖層形成鄰接高溫超導(dǎo)體層的層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，布置于載體材料與 HTSL-層之間的緩沖層僅僅具有這樣的層，所述層具有另一種形成均勻混合晶相的其它 成分。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)的層配置體，其特征在于，所述緩沖層僅僅以單層形式 構(gòu)成。
17.制造尤其是根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的高溫超導(dǎo)體層配置體的方法，其中在載體 材料上施加織構(gòu)化的緩沖層，其使得高溫超導(dǎo)體的織構(gòu)化生長成為可能，其特征在于， 將至少一種其它的形成均勻的混合晶相的成分引入到所述緩沖層材料中，該至少一種其 它的成分(a)含有至少一種第一副族過渡金屬(包括氧化物形式)和/或該成分(b)為金 屬或金屬氧化物，該金屬或金屬氧化物在退火溫度<1600攝氏度時(shí)與所述緩沖層材料至 少形成部分熔體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，作為過渡金屬使用銅和/或銀。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于，以基于所述緩沖層的總金屬含量計(jì) 最高至40原子數(shù)％的含量添加所述至少一種其它成分。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)的方法，其特征在于，如此添加所述至少一種其它成 分，使得所產(chǎn)生的緩沖層材料在<1250攝氏度的退火溫度下至少形成部分熔體。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-20任一項(xiàng)的方法，其特征在于，施加緩沖層，其至少主要由選 自如下組的材料構(gòu)成稀土金屬氧化物，主族金屬氧化物或過渡金屬氧化物，每種情況 下包括它們的二元、三元或更多元的氧化物，鋯酸鹽，鋁酸鹽，鈦酸鹽，錳酸鹽，釕酸鹽ο
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于，容納所述其它成分的緩沖層材料為二元或 更多元的稀土金屬氧化物，在該稀土金屬氧化物中金屬組成部分部分地或僅僅為稀土金 屬并且含有2種或更多種不同的稀土金屬。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項(xiàng)的方法，其特征在于，容納所述其它成分的緩沖層材 料為通式為RE2_xM2_y07±z的稀土金屬氧化物，0眾，y，ζ<1,其中RE為一種或多種稀土 金屬，M為一種或多種二價(jià)、三價(jià)、四價(jià)或五價(jià)的金屬，包括稀土金屬。
24.根據(jù)權(quán)利要求17-23任一項(xiàng)的方法，其特征在于，以多層施加所述緩沖層，并且 含有所述其它成分的混合晶相緩沖層在所述載體材料上和/或作為鄰接所述高溫超導(dǎo)體 層的層形成。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-24任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述緩沖層僅僅由一個(gè)或多個(gè) 層形成，其具有另一種形成均勻混合晶相的其它成分。
26.根據(jù)權(quán)利要求17-25任一項(xiàng)的方法，其特征在于，將所述其它成分和所述緩沖層 材料一起或分開地沉積在各自的基底上。
27.根據(jù)權(quán)利要求17-26任一項(xiàng)的方法，其特征在于，將所述其它成分和所述緩沖層 材料和/或每種情況下它們的前體分開地或一起借助化學(xué)溶液沉積在各自的基底上，并 且任選地在所述緩沖層材料和/或所述其它成分的其它沉積步驟之后，在形成含有其它 成分的均勻混合晶相的情況下對(duì)所涂覆的基材進(jìn)行退火處理。
28.根據(jù)權(quán)利要求17-27任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述緩沖層材料和/或所述其 它成分的金屬組成部分至少部分地或完全地作為烷基羧酸鹽、乙酰丙酮化物或以其它優(yōu) 選形成螯合物的配合物的形式，包括其前體，在有機(jī)溶劑中施加到載體材料或已經(jīng)存在 的緩沖層上。
29.根據(jù)權(quán)利要求17-27任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述緩沖層材料和/或所述其 它成分的金屬組成部分以水溶性化合物的形式，包括其前體，在水溶液中施加到載體材 料或已經(jīng)存在的緩沖層上。
30.根據(jù)權(quán)利要求17-29任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述用于產(chǎn)生含有其它成分的 緩沖層的退火處理至少部分地在還原性氣氛中進(jìn)行。
31.根據(jù)權(quán)利要求17-30任一項(xiàng)的方法，其特征在于，如此實(shí)施所述用于產(chǎn)生含有其 它成分的緩沖層的退火處理，使得所述緩沖層的孔隙率<25%。
32.根據(jù)權(quán)利要求17-31任一項(xiàng)的方法，其特征在于，如此實(shí)施所述用于產(chǎn)生含有其 它成分的緩沖層的退火處理，使得所述緩沖層的RMS-粗糙度Sl.Snm。
全文摘要
本發(fā)明涉及高溫超導(dǎo)體-層配置體，其包括載體材料和由氧化材料構(gòu)成的織構(gòu)化緩沖層。根據(jù)本發(fā)明所述緩沖層含有至少一種形成均勻混合晶相的其它成分，該其它成分為第一副族過渡金屬和/或該其它成分在退火溫度≤1600攝氏度時(shí)與所述氧化緩沖材料至少形成部分熔體。所述其它成分可以尤其為銅和/或銀。
文檔編號(hào)H01L39/24GK102017207SQ200980116239
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月29日
發(fā)明者M·巴克爾, M·法爾特, O·布倫卡爾 申請(qǐng)人:全能智電力股份有限公司