Cristallisation et texturation d'YBaCuO : application à l'obtention de fils supraconducteurs

YBaCuO crystallization and texturation : application to processing of superconducting filaments

• Auteur / Autrice : Nadia Pellerin
• Direction : Philippe Odier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Ce travail traite de la cristallisation et de la texturation d'yba#2cu#3o#7##x (123). L'etude a ete abordee a partir de deux types de procedes complementaires du point de vue de la comprehension des mecanismes de cristallisation. La texturation de fils 123 a, d'autre part, ete realisee en presence d'un fort gradient thermique a partir d'une zone suspendue fondue au laser. D'autre part, la texturation a ete conduite sur des crayons 123 en l'absence de gradient thermique, en utilisant les proprietes d'un substrat d'y#2o#3 polycristallin. Les experiences de fusion-texturation effectuees a partir d'une zone suspendue, ont demontre la faisabilite de la texturation de fils 123 par chauffage laser. L'influence du rapport gradient thermique sur vitesse de croissance, ainsi que la contribution du diametre de l'echantillon a l'evolution du systeme vers l'equilibre ont ete verifies. Des echantillons textures sur 5 mm ont ete obtenus et on a mesure des densites de courant critique en transport de l'ordre de 2000 acm##2 a 77 k (h=0). Les experiences realisees sur substrat et en l'absence de gradient thermique demontrent l'influence du mouillage et de l'interaction chimique sur la decomposition peritectique et la texturation de la phase 123. Contrairement a l'alumine ou a la magnesie monocristalline, l'oxyde d'yttrium assure la germination de la phase verte y#2bacuo#5 et contribue ainsi a l'orientation de la phase 123. L'ensemble des experiences sur y#2o#3 nous a permis d'etablir les conditions de cycle thermique optimales a la croissance et a la texturation de la phase 123. Des densites de courant critique depassant 5 a 6. 10#3acm##2 a 77 k (h=0) ont ete mesurees. Ces deux approches demontrent que la phase verte est a l'origine du mecanisme de texturation et que son orientation dans les premieres phases de la reaction est capitale. La phase verte residuelle, temoin de la genese du processus, est orientee par rapport au produit 123, son axe a s'etablissant selon le plan (ab) du supraconducteur. Des lors, on comprend comment: gradient thermique, orientation par reaction d'interface ou par champ magnetique, vont contribuer au developpement de cette texture.