Published June 1993 | Version v1
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Correlation between the microstructure and the physical properties of HTSC single crystals and films. Final report

Description

1. In order to carry out isothermic crystal growth experiments of YBCO the 123 primary crystallization field was determined by means of phase diagram investigations and crystal growth experiments at different oxygen partial pressure. 2. YBCO single crystals of high crystallographic perfection were grown and conclusions on the flux pinning mechanism were drawn. 3. By means of Liquid Phase Epitaxy (LPE) single crystalline (Tc∼90 K; ΔT≤0.5 K) c- and a,b- YBCO fils have been prepared on NdGaO3 and LaGaO3 substrates. The films were characterized structurally and magnetically. 4. Our fist melt textured YBCO ''single crystals'' possess intracrystalline critical current densities >104 A/cm2 at B≤2T. The irreversibility inductions are ≤6 T at 77 K. A simple demonstrator was constructed together with the IFW Dresden and a growth model was developed. 5. Using above all torque magnetometer measurements we separated intrinsic pinning effects from effects which are reasoned by the microstructure. 6. Own contributions to the theory of magnetic measuring methods resulted in the separation of geometric influences and influences of experimental arrangement, what leads to a clear interpretation of magnetic measurements carried out mainly with torque magnetometry and ac-susceptometry. (orig./MM)

Availability note (English)

Available from TIB Hannover: D.Dt.F.QN1(7,27).

Abstract (German)

1. Mittels Phasendiagrammuntersuchungen sowie Kristallisationsexperimenten bei unterschiedlichem Sauerstoffpartialdruck wurde das primaere Kristallisationsfeld des YBCO bestimmt und die isotherme Zuechtung ermoeglicht. 2. Es wurden aus Hochtemperaturloesungen YBCO-Einkristalle hoher kristallographischer Perfektion hergestellt und Aussagen zum Verstaendnis der Flussverankerung gewonnen. 3. Mittels Fluessigphasenepitaxie (LPE) von YBCO auf NdGaO3- und LaGaO3-Substraten sind c- und (international erstmalig) a,b-Schichten mit Einkritallqualitaet (Tc∼90 K, ΔT≤0.5 K) hergestellt und strukturell wie auch magnetisch charakterisiert worden. 4. Erste schmelztexturierte YBCO-''Einkristalle'' haben intrakristalline Stromdichten > 104 A/cm2 bei Induktionen bis zu 2 T und Rreversibilitaetsinduktionen bis 6 T bei 77 K. Zusammen mit Kooperationspartnern wurden Vorstellungen zum Wachstumsmechanismus entwickelt und publiziert. 5. Insbesondere mit torsionsmagnetometrischen Untersuchungen ist es gelungen, intrinsische von realstrukturbedingten Effekten abzutrennen und damit die Moeglichkeiten einer gezielten Beeinflussung der Pinningeigenschaften abzugrenzen. 6. Die im wesentlichen eigenstaendigen Beitraege zur Theorie magnetischer Messverfahren fuehrten zur Separation von geometrischen und apparativen Einfluessen und damit zu einer klaren Interpretation magnetischer Messungen, insbesondere der Torsionsmagnetometric und der ac-Suszeptometrie. (orig./MM)

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Original title (German)
Korrelation zwischen der Realstruktur und den physikalischen Eigenschaften von HTSL-Einkristallen und -Schichten. Abschlussbericht

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22 p.

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