不锈钢衬底MgB2！膜韧性的研究，人工微结构与介观物理国家重点。

　　虽然通过过渡层制备的MgB2超导厚膜上依旧存在裂纹，但裂缝宽度为01到02um之间，比样品1表面的裂缝宽度要稍小，膜面更加平整。因为样品2中，过渡层起到了驰豫缓冲的作用，表面厚膜层受到的应力作用比样品1原位生长时要略小，因此膜面平整情况优于样品1的。

　　X射线衍射测量表明，该厚膜的MgB2晶粒主要是沿着（101）和（002）方向生长，含有少量的Mg和MgO杂相，可见样品1和样品2在成分上基本相同。

　　可以清楚地看到不锈钢衬底和MgB2过渡层的交界面：左边颜色较暗部分是不锈钢衬底，右边则是MgB过渡层和MgB厚膜层（两层总厚约为3Wm），衬底和过渡层之间没有空隙，表明MgB2过渡层很好的附着在不锈钢衬底上，这与后面弯曲，可见受到弯曲时，两样品都有超导起始转变温度保持不变的现象。但对于样品1其转变温区随弯曲角度的增加而变宽，7；（0）从未弯曲时的36K降为弯到180°时的30K超导性能有所下降，但都没有丧失超导特性。对于样品2其转变温区随弯曲角度的增加变化很小。（0）从未弯曲时的364K降为弯到180°时361IK仅降了约03IC这说明用HPCVD原位生长和通过过渡层制备的不锈钢MgB2超导厚膜样品都具有良好的韧性，一定范围内的形变对样品的衬底上4-2015样品1的膜面在大角度弯曲下被撕成一条条细长带状，出现了明显的裂缝但未脱落，这表明MgB2超导厚膜紧紧的黏附在不锈钢衬底上，说明膜对衬底又很强的附着性。所以在膜面受到较大的切向应力时，膜面沿着弯曲方向被撕裂，而沿垂直弯曲方向的膜面依旧紧紧附着在不锈钢衬底上。样品2的表面层在弯曲角度到180°时发生小部分区域的脱落，这说明表面层对过渡层的附着性不如过渡层对不锈钢衬底的附着性强。从中我们可以体会到选用不锈所能看到的裂缝。裂缝的存在使得四弓I线法测量电路中的两电压引线间的导电通路不完全由MgB2超导厚膜构成。在裂缝部分必须通过不锈钢衬底导电。这就是为什么样品1的R-T曲线在MgB2过渡层完成超导转变后电阻不为零的原因。对于样品2在过渡层上继续生长了MgB2厚膜。虽然单独看，厚膜层也存在裂纹，但两层MgB2相叠，电流在裂缝处可以通过过渡层的MgB2厚膜得以导通，不像样品1中只有一层膜在裂缝处对不同弯曲角度的样品之间R~T曲线的比较，还可知：

（1）弯曲后样品的正常态电阻值比未弯曲的样品的正常态电阻值要大，且弯曲角度越大，正常态的电阻越大；

（2）转变温度以下，样品1的剩余电阻随弯曲角度增大而增大，样品2的剩余电阻却全为零。这是可以理解的：当对样品进行弯曲处理时，如果MgB2厚膜是很好地附着于不锈钢衬底之上，它会出现裂缝，弯曲的角度越大，裂缝的密度、宽度越大。对于样品1而言，裂缝处靠不锈钢导通，裂缝越多，测量电流流经不锈钢衬底的路程越长，正常态的电阻越大，转变温度以下参与导通的不锈钢的电阻也越大。而样品2中裂缝处导通靠的是MgB2过渡层，因此弯曲角度越大，参与回路导通的过渡层的MgB2越多，电流经过的路线越长，正常态电阻越大。因为构成回路的只是MgB2，低于转变温度，进入超导态，剩余电阻都为零。所以转变温度以下，无论样品2弯曲角度多大，样品的电阻都为零。

　　我们利用HPCVD法在不锈钢衬底上生长了一层10微米厚的MgB2过渡层，再在其上生长一层20微米厚的MgB2超导厚膜得到了膜厚是30微米的不锈钢衬底MgB2厚膜。对此样品进行不同角度的弯曲实验，最后以500微米的曲率半径将其弯曲到180°后，其超导性能仍保持不变。表明这种河8已2超导厚膜有着良好的韧性和对不锈钢衬底强的附着性。这也解决了MgB2超导厚膜层因其热膨胀系数与不锈钢衬底的不同引起的MgB2超导厚膜上出现大量裂纹影响其超导性能的问题。

　　不锈钢衬底MgB2超导厚膜满足了使用中对绕制超导磁体所用带（线）材的延展性和韧性的要求，解决了MgB2块材硬而脆、不能弯曲的缺点，为下一步利用它研制实用的MgB2超导带（线）开辟了一条科学