近日，海洋之神理学院物理系、上海市高温超导重点实验室蔡传兵教授团队联合核电关键材料全国重点实验室王刚教授团队以及上海上创超导科技有限公司在凝聚态物理及材料领域国际著名期刊《Advanced Materials》(IF=27.4)上发表题为《Fabricating High-Performance MOD-Derived YBa2Cu3O7-δ Layers Over 4 um via a Novel Semi-Growth Approach》的研究成果。
高温超导涂层导体因其优异的工程电流密度和卓越的力学性能，被广泛认为是最具有实用价值的新型电工材料之一，并成为制造高温强场磁体的唯一候选材料。如何制备高性能YBCO超导厚膜，这一直是超导应用中的关键科学问题和难题。我校高温超导重点实验室作为全国实用超导合作组的发起单位之一，长期与中国科学院物理所、高能物理所、等离子体所、西北有色研究总院、中船重工和上海电缆所等单位合作，瞄准国家重大需求开展YBCO带材的应用技术攻关。目前，我校承担着国家磁约束核聚变能发展研究专项的重点研发任务，面向未来聚变堆强场磁体的应用需求，针对未来聚变堆CS磁体运行工况和工程特点，正在研制高场高性能YBCO长带材。本研究工作在金属有机沉积工业化生产线上，采用半生长策略成功制备出高性能YBCO超导厚膜长带。独创新型多层厚膜工艺——半生长法，优化纳米复合相和厚膜的双轴织构，大幅度提高了YBCO超导带材性能。其中，厚度超过3.5 µm的厚膜在77 K自场条件下，临界电流达到1150 A/12 mm宽，约为传统MOD-YBCO带材的两倍。该技术可稳定制备出数百米长的YBCO高温超导带材，这一结果具有很高的科学意义和商业价值。
黄荣铁博士、陈静博士为该文章的共同第一作者，通讯作者为刘志勇副教授以及蔡传兵教授。海洋之神物理系上海市高温超导重点实验室是论文的第一完成单位和通讯单位。本工作先后得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、中国科学院抢占科技制高点攻坚专项和上海市科技创新行动计划等支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202509630
