CVD OF SUPERCONDUCTIVE YBa₂ Cu₃ O_7-δ

Résumé
Le dépôt chimique en phase vapeur est une méthode prometteuse pour produire des supraconducteurs à haute température. En effet cette technique permet le dépôt sous haut potentiel d'oxygène avec des vitesses élevées par rapport à celles obtenues pour les autres méthodes de dépôt. Sa potentialité est grande et on peut revêtir des substrats de géométrie complexe (ex : fibres). Les β-dicétone chelates de Y, Ba, Cu ont été utilisés commme précurseurs pour le dépôt, de YBa₂Cu₃O_7-δ. Pour définir le procédé de dépôt, l'hydrodynamique du réacteur a été déterminée par des simulations et des expériences (fumées de TiO₂). Les dépôts effectués sur monocristal de SrTiO₃, et sur des substrats polycristallins de zircone stabilisée à l'yttrium, sont supraconducteurs au-dessus de 94 K et ayant dans le cas des substrats SrTiO₃ une densité de courant de 10⁵ A cm^-2 pour un champ magnétique disponible maximal de B = 5.5 Tesla, à 77 K.

Abstract
Chemical Vapour Deposition is a very promising method to produce High-T_c superconductors because of the following reasons : the deposition is possible at a very high oxygen potential, the deposition rates can be high compared to those achieved by other deposition techniques and it has an excellent throwing power which is necessary if complicated substrates (e.g. fibers) have to be coated. As source materials for the YBa₂Cu³O^7-δ-deposition experiments β-diketone chelates have been used for Y, Ba and Cu, respectively. In order to define the deposition process, the gas flow phenomena in the reactor were studied by TiO₂ fume experiments and by computer simulations. The deposition experiments were carried out on singlecrystalline (100) SrTiO_3- and Y-stabilized polycrystalline ZrO₂- substrates (YSZ) showing in each case superconductivity above 94 Kelvin and current densities of 10⁵ Acm^-2 at the maximum available magnetic field of B = 5.5 Tesla and 77 Kelvin when using SrTiO₃ substrates.