Y-Ba-Cu-O高溫超導薄膜材料熱學及電學性質之研究(II)

Abstract

高溫超導體之應用以薄膜材料最具潛力.在 薄膜超導材料的應用領域中,超導感測器和超 導體與半導體混成電子元件是最被看好的應用 .但是由於操作時,局部的熱干擾會增加超導材 料的溫度及降低其臨界溫度,嚴重時會產生不 穩定現象,而使得整個元件變成非超導性,進而 造成嚴重的破壞.本計畫一三年的計畫,今年為 第二年計畫.本研究將針對Y-Ba-Cu-O高溫超導薄 膜材料之熱學性質及電學性質做深入的量測及 研究,以為未來工業應用上之參考.在第二年中, 本計畫之重點在高溫超導薄膜之製程、電學性 質與熱傳導係數之量測及薄膜材料表面輻射性 質在低溫狀態下之量測.至於理論分析部分,將 針對高溫超導薄膜材料製成之輻射熱偵測器之 熱傳現象建立理論模式.由於薄膜與基板界面 間之熱阻抗將嚴重影響輻射熱偵測器之性能, 本研究將應用聲異理論(Acousticmismatch theory)建 立界面熱阻抗之理論模式.最後由於Y-Ba-Cu-O高溫超導材料具有強烈之不等向性(Anisotropy),為 了量測及分析其熱傳導係數,必須建立理論模 式先予分析,再應用雷射閃光法量測其熱傳導 係數.高溫超導薄膜在應用時,熱的問題主要在 熱穩定性問題和熱傳導,熱傳導性質部分,本計 畫擬延續第一年計畫的薄膜熱傳導係數c-方向 分量的量測研究,在本年度中針對薄膜c-方向和 ab-面的熱傳導係數分量量測建立量測理論,並 利用第一年建立之量測設備加以修改以進行Y-Ba-Cu-O超導薄膜非等向熱傳導係數的實驗量測 .