AT502352B1 - Herstellung biaxial texturierter reba2cu3o6.5+x- supraleiter - Google Patents

Description

2 AT 502 352 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung polykristalliner Hochtemperatur-Supraleiter mit hoher kritischer Stromdichte durch Ausrichtung (Texturierung) der Kristallite mit Hilfe von

Kristallisationskräften F^st, die durch Temperaturgradienten erzeugt wurden 1. Problemstellung

Stellvertretend für ReBa2Cu306.5+x wird die vorliegende Abhandlung an den beiden Hochtemperatur - supraleitenden Verbindungen YBa2Cu306,5+x (YBCO) und DyBa2Cu30 6.5+x (DyBCO) durchgeführt. Diese Supraleiter werden wegen ihrer chemischen Zusammensetzung: 1 Yttrium -Atom, 2 Ba Atome und 3 Cu - Atome in der Einheitszelle, in der Literatur alternativ auch als 1,2,3 - Phasen bezeichnet.

Der Typ ReBa2Cu306.5+x - Supraleiter ist ein zweidimensionaler Supraleiter. Er leitet den Strom hauptsächlich in der kristallographischen Basisebene (a, b - Ebene). Diese Eigenschaft hat zur Folge, dass die Kristallite, aus denen das Material in der Regel besteht, nicht regellos angeordnet sein dürfen, sondern mit ihren kristallographischen (supra-leitenden) Basisebenen und zusätzlich mit der ä - oder b - Achse parallel zur Stromrichtung ausgerichtet sein müssen. Man nennt diese Vorzugsorientierung auch Texturierung. In diesem Fall, wo sowohl eine Ebene, als auch eine Achse parallel zu einer bestimmten Richtung sein müssen, spricht man von biaxialer Texturierung. Bei der Parallelität einer Ebene zu einer Achse von Faser - Textur.

Die schärfste Texturierung besitzt natürlich ein Einkristall. Solche Einkristalle werden bevorzugt als dünne Schichten epitaktisch auf einkristallinen Trägerkristallen mit verschiedenen Pufferschichten und Deckschichten abgeschieden. Trägerkristalle haben Oberflächen von wenigen mm2 bis zu 100 x 200 mm2 (1). Diese Dünnschicht-Supraleiter finden Anwendung vor allem in der Mikroelektronik, z.B. in SQUIDS (Super Conducting Quantum Interference Devices). Für Hochenergieanlagen, wie Hochstromleitungen, und Speicherringe werden Kilometer lange Leitungen benötigt. Es ist kaum zu erwarten, dass es in der nahen Zukunft Einkristalle von dieser Länge geben wird. Es ist daher notwendig, für solche Anwendungen Leiter aus polykristallinem Material extrem scharf zu texturieren. Es ist zu erwarten, dass scharf texturierte Korngrenzen, ähnlich wie die Zwillingsgrenzen, als Magnet-Fluss-Verankerungen dienen.

Außerdem braucht das äußerst spröde keramische Material ReBa2Cu306.5+x mechanische und für den Fall des Zusammenbruchs der Supraleitung auch eine elektrische Stabilisierung.

Diese Bedingungen erfüllt im Prinzip ein Silber - ReBCO - Verbundleiter, der durch Laser -Umschmelzen von auf Ag-Bändern aufgesintertem YBCO - oder DyBCO - Pulver, welches durch elektrophoretische Abscheidung im Magnetfeld vortexturiert wurde (Hofer, Kleinlein, Honig (2)).

Porta (3) befasste sich im Rahmen seiner Doktorarbeit mit der systematischen Untersuchung der Texturierung als Funktion der Prozessschritte dieses Verfahrens. Grundsätzlich war nach dem Laserschmelzen und der Sauerstoff-Rekristallisationsglühung die Texturierung immer schärfer als nach der Vortexturierung im Magnetfeld.

Die Polfigur in Fig. 1 enthält wegen der Überlappung der {006}- und der {020}-Linien 2 Pollagen, die senkrecht zu einander stehen. Die dieser Polfigur entsprechende Orientierung eines Kristal-lites ist in Fig. 2 dargestellt. Die Orientierung eines Kristallites in Bezug auf ein Referenzachsenkreuz LD, TD, ND des Substrats wird mit Euler - Winkeln (<fh, Φ, $%) angegeben: ^>ι = 0° Φ = 90° ψζ = 0.

Die Definition der Winkel zeigt Fig. 2. Diese Winkel entsprechen Schwerpunktmäßig bereits der gewünschten Orientierung der Kristallite. Die {100}- (GÖ) und die {010}-Ebenen (GlS) sind die 3 AT 502 352 B1

Wachstumsebenen und a und b die Wachstumsrichtungen. Fig. 3 zeigt einen metallographi-schen Schliff quer zur Längsrichtung (LD). Die Schnittebene liegt parallel zur TD-ND-Ebene. Im unteren Teil des Bildes sieht man das Silbersubstrat. Unmittelbar darüber erkennt man regellos angeordnete DyBCO - Kristallite. Schließlich sieht man im oberen Bereich eine Zone mit lamellaren Kristalliten. Diese Zone ist der supraleitende Bereich der Probe.

Die Streuung der Peaks in Fig. 1 ist noch zu hoch. Die Standardabweichung der {005} - Peaks in Tabelle 1 liegt zwischen 27 und 30°. Für hohe kritische Stromdichten sollte sie unter 10° liegen. Sie wird zum Teil durch die Abweichungen der Orientierungen der Lamellen (Fig. 3) von der Vertikalrichtung (schwarzer Balken im Bild) und zum Teil durch die Kristallite mit regelloser Verteilung der Zone über dem Silber verursacht. Während bei dem hier diskutierten Drei-Schritt-Verfahren die {100} - und die {010} - Ebenen als Wachstumsebenen und die <100> - und die <010> - Richtungen als Wachstumsrichtungen identifiziert wurden, finden Knaak und Singer (4) zwar ebenfalls die {100} - und die {010} - Ebenen - als Wachstumsebenen, als Wachstumsrichtungen dagegen die <110> - Richtungen (Fig. 4). Die {100} - und die {010} Ebenen wachsen unter etwa 45° pflugförmig gegen die [ 1 1 0]-Achse, die parallel zur Richtung des Temperaturgradienten der fortschreitenden Temperaturfront beim Abkühlen des Kristalls liegt.

Das ist der Stand der Technik bei Abbruch der Versuche bei Siemens. Eine grundlegende Frage bleibt: „Existiert für beide Orientierungen ein gemeinsames Kristallisationspotential und eine gemeinsame Kristallisationskraft?“ Außerdem ist noch zu fragen, ob die scharfe Texturierung nicht nur eine notwendige, sondern auch eine ausreichende Bedingung für hohe Stromdichten in polykristallinem Material ist.

Diese Fragen haben sich im Kopf des Autors festgesetzt und ihn weiter beschäftigt, lange nachdem die Abschlußberichte des Projekts abgegeben worden waren. Er suchte lange in der Literatur und gelangte schließlich zu den in den beiden folgenden Kapiteln dargestellten Ergebnissen, die die Basis für diese Erfindungsmeldung bilden und die noch nicht veröffentlicht wurden. 2. Kritische Stromdichte und Textur

Porta (3) korrelierte den Logarithmus der kritischen Stromdichte neben verschiedenen Textur Parametern auch mit dem Textur Index, T, (Fig. 5). Dieser wird mit den Koeffizienten Cf1' der ODF (orientation distribution function) berechnet, welche aus Polfiguren ermittelt werden:

Lua ,M{I)N(I) 1 1 i ~ T * * o/ . 1 ' 1=0 //=1 Ite1 ^ + 1

Die Güte der Anpassung der gerechneten an die gemessenen Werte wird durch den in den Bildern von Fig. 5 angegebenen Wert Korrelationsfasktor R2 angegeben. R2 = 1 bedeutet perfekte Übereinstimmung.

In der vorliegenden Arbeit wurde die folgende Gauss -Verteilungsfunktion l(tp,) = l0-e -(ft -ft> f 2 b2 an die {005} - Pole der Polfiguren der in Tabelle 1 gelisteten Proben mit Hilfe der Methode der kleinsten Fehlerquadrate an die Messwerte angepasst. Der Parameter, /0, das Peak-Maximum bei φο = 90°, und der Breitenparameter b wurden damit ermittelt. 4 AT 502 352 B1

Tabelle 1: Textur - Parameter und kritische Stromdichte, jc, für Ag - DyBa2Cu306 5+x - Proben

Sample Kearnes Factors Textu re Critical Current Gauss-Parameters Index Density FDL FDN FDT Ti je Io bo Σ/(^) ^0 Π(φ,) % % % dim-less kA/cm2 dim-less (°) dim-less dim-less K179.2LR 23 35 42 20.75 5,07 3.77 26.90 254 0,01484 K179.3LR 25 35 40 18.43 3,13 3.39 27.55 234 0.01449 K179.4LR 22 35 43 17.74 1,81 3.72 28.75 268 0.01388 K I79_ 5R 27 35 38 13.48 0.27 3.51 29.56 260 0.01350

Die Korrelationen dieser beiden Parameter mit dem Logarithmus der kritischen Stromstärke sind nicht so gut wie die des Texturindexes. Der Parameter b0 gibt jedoch quantitative Information über die Breite der {005} - Pole. Die Messwerte wurden {005} - Polfiguren entnommen. Dazu wurden durch jeden {005} - Pol 12 Schnitte gelegt und deren Profile ermittelt.

Extrapolation der jc - Ti - Kurve in Fig. 5 log je = -2.975 + 0.18147} zu 1000 kA/cm2 (1 MA/cm2), wo log jc gleich 3 ist: 3 = -2.975 + 0.18147} ergibt einen Wert von T,: 32.94. - 5.975 ' "0.1814

Dieser Wert von 7} = 33 liegt nur etwa 60% über dem bisher höchsten von 20,75 (Tabelle 1). Eine Verbesserung der Texturierung in dieser Größenordnung sollte im Bereich der experimentellen Möglichkeiten liegen. Dieses Ergebnis ist sehr ermutigend für die Weiterarbeit. 3. Potential und Triebkraft für gerichtetes Kornwachstum in Temperatur - Gradienten

Die Standard Freie Bildungsenergie vieler Oxide zeigt eine lineare Abhängigkeit von der Absoluten Temperatur AG°T = ΔΗ° - TAS°. ΔΗ° und AS3 sind im allgemeinen über weite Temperaturbereiche konstant, was in dem Elling-ham - Richardson Diagram (5, 6).dargestellt wird. Für die Reaktion der Kühlung eines Oxids MOx von T2 auf T1( kann die folgende Reaktionsgleichung geschrieben werden: MO^Tz) => ΜΟΛΤ).

Die Freie Reaktionsenergie ist durch die nächste Formel gegeben: 5 AT 502 352 B1 AGR =AGfi - AGT?

Setzt man in diese Gleichung die oben gemachte lineare Approximation von AG°T, erhält man: AGR = AH°-TyAS° - (ΔΗ° - T2AS°) AGr = AS°(T2-Ti)

Diese Gleichung zeigt (9), dass die Änderung der Freien Bildungsenergie für die oben angegebene Kühlreaktion vollständig auf die Änderung der Entropie, AS0, durch den Übergang von T2 auf Ty zurückzuführen ist. Da für Metalloxide, die durch die Reaktion von festem oder flüssigen Metall mit gasförmigen Sauerstoff gebildet werden, das AS° negativ ist, gilt AS° < 0

Diese negative Reaktionsentropie wird vor allem durch Übergang von Sauerstoff vom gasförmigen in den festen Zustand im Oxid verursacht. Da die Temperaturdifferenz positiv ist, wird mit der negativen Entropiedifferenz die Freie Reaktionsenergie negativ und die Reaktion verläuft damit in der angegebenen Richtung. Aus Gründen, die weiter unten ersichtlich werden, setzen wir für AS0 die Konstante k ein: k = AS° und AGr= -kAT.

Wird die obige Gleichung gegen x differenziert, erhält man einen Kraft - Term, die Kristallisationskraft, FxCfysf: Q$Gr -DM '' \Ök^l üfc*«. ΔΧ *

Am wachsenden Kristall wachsen einige Ebenen viel schneller als alle anderen und bestimmen dadurch direkt oder auch indirekt die äußere Form, den Habitus des Kristalls. Auf Quarz - Einkristallen werden z. B. glatte und raue Oberflächen (7) beobachtet. Die glatten sind wahrscheinlich Wachstumsflächen die rauen entstehen als deren Begrenzungsflächen. Auch die Begrenzungsflächen richten sich nach der Kristallsymmetrie aus. Diese Wachstumspräferenz wird durch folgende Definition berücksichtigt:

Das ergibt k = k(hki). AGfl = -k^k/j ΔΓ und 6 AT 502 352 B1 □Steo r · , dy ·' 'ok(m

Das ist die Kraft, die 1 Mol YBCO zu den Wachstumsflächen (hkl) treibt. Wegen der folgenden Bedingung: h(hkl) is OÜo(hkl) Q-PS\ fyhkl)’

AT muss der Temperaturgradient noch eine cosa -Korrektur erhalten, wenn, h{hkl) und —-w nicht parallel zueinander, sondern um α gegeneinander geneigt sind: cosa·/', F«hk!) -1 ‘k(hki) Δυ · ö

Zum leichteren Verständnis der Kraftverhältnisse wird nun vorgeschlagen, eine virtuelle Kraft zu definieren, die entgegengesetzt und gleich groß wie ist. Diese virtuelle Kraft zieht (Engl.: pull) quasi den Kristall in eine bestimmte Richtung: =.pu» r(hkt) nßFc'ysf

Beide Kräfte stehen senkrecht auf der Wachstumsfläche {hkl}, und parallel zu der Komponente des Temperatur Gradienten, die senkrecht zur Wachstumsfläche wirkt. Dies wird schematisch in Fig. 6 gezeigt.

In der unmittelbaren Umgebung des wachsenden Kristalls werden in der Regel, wie schon oben erwähnt, niedrig indizierte Ebenen als Wachstumsebenen selektiert. Für ReBCO sind das die {100}- und die {010}- Ebenen. Ihre Kristallisationskonstanten k(10o) und /ς0io> sind etwa gleich und viel größer als die k{hkr) aller anderen Ebenen: ^(100) = ^(010) >>> k(hkl)

Es soll hier noch darauf hingewiesen werden, dass weder die supraleitende(001) - Ebene noch irgend eine andere Ebene der {00/} - Zone eine Wachstumsebene ist: k(100) = k(010) >>:> k(00/) khM ist eine Funktion von (hkl), und ist daher eine tensorielle Größe. 3.1 Analyse der die Textur von Knaak and Singer bestimmenden Kräfte mit Hilfe der virtuellen Kristall - Ziehkraft, "crystal pulling force“

Die umgeschmolzene und recristallisierte YBCO Schicht auf einem monokristalinen Substrat wird durch epitaxiale Kraft, , und die Schwerkraft festgehalten (Fig. 7). Dabei wird die kristallographische c - Achse nur schwach fixiert. Eine zweite Kraft dominiert die Kristall - Zieh-

Kraft -k ΰ in [T,T,o]-Richtung. Zwei fixierte Kraft - Achsen definieren eine Pollage vollständig. In diesem Spezialfall wird eine biaxiale Texturierung mit nur einem Temperaturgradienten in Verbindung mit Epitaxie und Schwerkraft erreicht. Dies ist auch der Stand der Technik beim Texturieren mit einaxialen Temperaturgradienten. Diese Verfahren erfordern alle eine weitere Kraft, die eine zweite Kristallachse fixiert. Diese Kraft wird in der in der Regel durch Epitaxie bei Aufdampf - und Aufstreuverfahren oder durch Samenkristalle bei Schmelzverfahren und Kristallisation aus flüssigen Lösungen erzeugt. 7 AT 502 352 B1

Die in Fig. 7 gezeigte epitaktische Kraft Fepi für die Kristallisation von YBCO auf einem Substrat mit schwacher Epitaxie hält zwar die (001) - Ebene parallel zur Oberfläche, ist aber nicht stark genug, um eine eventuelle Drehung der YBCO - Kristalle zu verhindern. Es handelt sich hier daher um die Kristallisation von YBCO in einem eindimensionalen Temperaturgradienten. Die Kräfte und Momente für diese Situation sind in Fig. 8 gezeigt.

Der Kristall bietet der Kristall - Ziehkraft Fpu" die zwei praktisch gleichwertigen, senkrecht auf einander stehenden Ebenen (100) und (010) zur Kristallisation an. Die Kraft - und Moment-Analyse zeigt, dass die stabilste Konfiguration die ist, bei der beide Ebenen unter etwa 45° zur Wachstumsrichtung des Kristalls pflugförmig wachsen. Die Wachstumsrichtungen der Ebenen sind jedoch, wie auch bei dem Siemens - Drei - Schritt - Verfahren, die <100> - und die <010> - AT _

Richtungen. Von der durch den Temperaturgradienten —-u gegebenen Kristallisationskraft wirken nur deren zu den <100>- und <010> - Richtungen parallelen Komponenten. 3.2 Analyse der durch den Siemens-Drei-Schritt-Prozess erhaltenen Texturen

Wie schon oben erwähnt, wird in diesem Prozess ein Streifen aus Silber mit einer 5 - 200 pm dicken ReBCO - Lage elektrophoretisch im Magnetfeld beschichtet, gesintert, dann Laser geschmolzen und in Sauerstoffatmosphäre rekristallisiert.

Es gab während des Laserschmelzens und während der Erstarrung keine Abschirmung. Es wurde zuerst angenommen (3), dass die meiste Wärme durch Strahlung verloren geht und daher der Haupttemperaturgradient senkrecht zur Oberfläche steht. Doch Kurz (8) erwähnt hohe Temperaturgradienten in Richtung der Laserbewegung parallel zur Oberfläche. Wenn wir nun annehmen dass ein zweiter Temperaturgradient entlang der y - Richtung existiert, erhalten wir die Kräftegleichgewichte, die in Fig. 9 dargestellt sind. Man sieht, dass bei gleichen Temperaturgradienten in x - und y - Richtung, die Wachstumsflächen {100} und {010} parallel, bzw. senkrecht zum Substrat liegen.

Es ist nun eindeutig bewiesen, dass die Verbesserung der Texturierung und deren Biaxialität nach dem Drei-Schritt-Verfahren auf biaxiale Temperaturgradienten zurückzuführen ist.

Es ist aus den Kräftezusammenhängen auch evident, dass man mit ungleichen Temperaturgradienten in x - und y - Richtung sich die Wachstumsflächen {100} und {010} mit jedem gewünschten Winkel zum Substrat eingestellt werden kann.

3.3 Die Wirkung eines 3. Temperaturgradienten auf die Texturierung von ReBCO

Bei den von Porta (3) untersuchten Proben wurde wahrscheinlich auch etwas Wärme in Querrichtung (transverse direction, TD) abgeführt, was zur Ausbildung eines dritten Temperaturgradienten AT/Az k geführt haben kann, der dann eine dritte Kristallisationskraft, F/'ys,I und damit auch die imaginäre Kristallzieh-Kraft, Fpu", zur Folge hatte. Diese Kraft ist, wie im folgenden gezeigt wird, sehr schädlich für die elektrische Leitfähigkeit von YBCO.

Wegen der orthorhombischen Symmetrie werden durch die dritte Kraft 2 weitere Pollagen (B und C) aktiviert, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Während die Pollage B die Hochstrom leitende Ebenen {001} ebenfalls parallel zur Stromrichtung LD bringt, und daher ebenfalls eine erwünschte Pollage ist, ist die Pollage C absolute unerwünscht, da die Hochstrom - leitende Ebene hier quer zur Stromrichtung liegt und damit die Richtung mit niedriger Leitfähigkeit in Stromrichtung LD.

Die Schussfolgerung aus dieser Analyse ist: a: Ein- und mehraxiale Polfiguren können mit ein- und mehraxialen Temperaturgradienten erzeugt werden. 8 AT 502 352 B1 b: Zur Ausbildung von scharfen Texturen sind sehr scharfe Temperaturgradienten erforderlich.

Bei Schmelz- und Abkühlversuchen an gepressten und gesinterten YBCO wurde von einigen Autoren (10-13) auf die für die Kristallisation günstige Wirkung eines zweiten Temperaturgradienten hingewiesen, ohne deren Gesetzmäßigkeiten zu ermitteln. Diese Schmelztechnik ist wegen der langsamen Abkühlung und der bei dieser Technik unvermeidlichen Bildung der 211 -Phase, die immer mit Mikrorissen verbunden ist, kaum für die Fertigung von technisch interessanten Leitern geeignet. Das Aufschmelzen und langsame Abkühlen von gepresstem und gesinterten ReBCO kann sehr große monokristalline Bereiche erzeugen, was vor allem für die Fertigung von magnetischen Lagern aus supraleitendem Material interessant ist.

Literatur: 1. H.-P. Krämer, R. Röckelein, W. Schmidt, B. Utz, U. Weinert, H.-W. Neumüller, J. Grundmann, M. Lindmayer, YBCO-Schichten auf AlO-Substraten und Metallen, Quenchverhalten von Strombegrenzerelementen, 8. VDI-Statusseminar „Supraleitung und Tieftemperaturtechnik“, Garmisch-Partenkirchen, 13.-14. Feb. 2003 2. G. Hofer, F.W. Kleinlein, Η. E. Hoenig, Verfahren zur Herstellung eines Hochtemperatur -supraleitenden Bauteils und Hochtemperatur - supraleitendes Bauteil,

Deutsches Patentamt, Offenlegungsschrift DE 41 19 707 A1, Aktenzeichen P41 19 707.0, Int. CI.: C04 B 35/50, Anmeldetag 14. 6. 91, Offenlegungstag 17. 12. 92.

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Int. CI.: H01L 39/24 Patentblatt 92/51

Veröffentlichungsnummer: 0 518 187 A3

Japanisches Patent Veröffentlichungsnummer: 208898 3. D. Porta, Texture, microstructure et densite de courant critique dans des supraconducteurs ä haute Tc. Institut Superieur de Genie Mecanique et Productique (ISGMP). These. Presentee ä Universite de Metz. 24 Novembre 1999. 4. W. Knaak und R.F. Singer: Directional Solidification of YBa2Cu2Ch.x High - Tc Ceramic Superconductor, High Temperature Superconductors, Materials Aspects, Proceedings of the ICMC '90 Topical - Conference on Materials Aspects of High Temperature Superconductors, May 9 -11,1990, Garmisch - Partenkirchen. H.C. Freyhardt, R. Flükiger, M. Peukert: Eds., Vol. 1, DGM Informationsgesellschaft - Verlag, D-6370 Oberursel 1991 S. 239 - 244.1 5. H.J.T. Ellingham, J. Soc. Chem. Ind. 63 (1944) 125-133 6. F.D. Richardson, J.H.E. Jeffes, J. Iron Steel Inst. 160 (1948) 261-270 7. W. Lieber, Kristalle wie sie wirklich sind, Christian Weise Verlag, ISBN 3 - 921 656 - 02, München 1977, S. 48 8. W. Kurz, Undercooling and Crystal Growth Velocity Düring Rapid Solidification, Advanced Engineering Materials (2000) 2, No.5, S. 295. 9. K. - Th. Wilke, J. Bohm, Kristallzüchtung, Verlag Harri Deutsch, Thun; Frankfurt am Main,

Claims (5)

1. 9 AT 502 352 B1 ISBN 3-87144-971-7, 1988, S. 106
2. 10. Frangi, F. et al. "Investigation of the Processing conditions for the growth of large cross section meet-powder-meet-growth YBCO samples in a bidirectional temperature gradient". Journal of Materials Research. 1995, Vol. 10, No. 11, Seiten 2708-2714
3. 11. Salama, K. et al. „Texturing of REBCO using temperature gradient“. Physica C. 2001, Vol. 357-360, Seiten 11-19
4. 12. Lejay, P. et al. „Nouvelle voie pour la texturation de (TR) Ba2Cu307.x ä partir d'une phase liquide sans surchauffe“. Journal de Physique III. 1992, Vol. 2, Seiten 239-246 13. Müller, D. et al. „Growth of melt-textured YBa2Cu307-d“. Applied Superconductivity 1995. Proceedings of EUCAS 1995, the Second European Conference on Applied Superconductivity, Vol. 1, Seiten 151-154 Patentansprüche: 1. 2. Verfahren zur Herstellung von dünnen polykristallinen biaxial texturierten Schichten des Supraleiters Reßa2Cu306.5+x, der als Oxidkeramik mit dem Stand der Technik entsprechenden Methoden (Elektrophorese, Siebdruck, Plasmaspray, etc.) auf ein dünnes Metallband aufgebracht worden war, durch das die Gitterrichtung ä der Kristallite parallel zur Längsrichtung LD und die Richtung b parallel zur Normalrichtung ND, oder umgekehrt (ä oder b II LD und ä oder b // ND) ausgerichtet werden, mit oder ohne Vortexturierung, mit oder ohne anschließendem schnellem Laserschmelzen, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Metallband - Keramik - Verbund einer oder wiederholter Rekristallisations- und Rereaktionsglühungen in einem bidirektionalen Temperaturfeld mit dem Gradienten 0^ = (^^,0,-^) mit der Geschwindigkeit v unterzogen wird (Fig. 11), in welchem —sein muss, damit keine Verdrehung der a, b - Richtungen gegenüber der LD- DY DX Achse entsteht. Verfahren zur Herstellung von dünnen polykristallinen biaxial texturierten Schichten des Supraleiters Reßa2Cu30b.5+x, der als Oxidkeramik mit dem Stand der Technik entsprechenden Methoden (Elektrophorese, Siebdruck, Plasmaspray, etc.) auf ein dünnes Metallband aufgebracht worden war, durch das die Gitterrichtung ä der Kristallite parallel zur Längsrichtung LD und die Richtung b parallel zur Querrichtung TD, oder umgekehrt (ä oder b // LD und a oder b // TD) ausgerichtet werden, mit oder ohne Vortexturierung, mit oder ohne anschließendem schnellem Laserschmelzen, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Metallband - Keramik - Verbund einer oder wiederholter Rekristallisations- und Rereaktionsglühungen in einem bidirektionalen Temperaturfeld mit dem Gradienten □ff· DT? □P" = (-^,-^,0) mit der Geschwindigkeit v unterzogen wird (Fig. 12), in welchem _ = — sein muss, damit keine Verdrehung der a, b - Richtungen gegenüber der LD- DY QY Achse entsteht. 3. Verfahren zur Herstellung des polykristallinen biaxial texturierten Supraleiters Re-ßa2Ci/306.5+x, der als Oxidkeramik mit dem Stand der Technik entsprechenden Methoden in ein Metallrohr eingebracht worden war, durch das die Gitterrichtung ä der Kristallite paral- 1 0 4. AT 502 352 B1 lei zur Radialrichtung r und die Richtung b parallel zur Normalrichtung ND, oder umgekehrt (ä oder b // r und ä oder b // ND) ausgerichtet werden, mit oder ohne Vortexturierung, mit oder ohne anschließendem schnellem Laserschmelzen, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Metallrohr - Keramik - Verbund einer oder wiederholter Rekristallisa-tions- und Rereaktionsglühungen in einem bidirektionalen Temperaturfeld mit dem Gra- DTi Oft dienten DlF = , T in Umfangsrichtung φ konst., mit der Geschwindigkeit v unter- ΠΙί □t zogen wird (Fig. 13), in welchem sein muss, damit keine Verdrehung der a, b - Uri ua Richtungen gegenüber der LD-Achse entsteht. Verfahren zur Herstellung von dünnen polykristallinen biaxial texturierten Schichten des Supraleiters Reßa2Cu306.5+x, der als Oxidkeramik mit dem Stand der Technik entsprechenden Methoden (Elektrophorese, Siebdruck, Plasmaspray, etc.) auf einen dünnen Metallstab oder Metalldraht aufgebracht worden war, durch das die Gitterrichtung ä der Kristallite parallel zur Radialrichtung r und die Richtung b parallel zur Normalrichtung ND, oder umgekehrt (ä oder b // r und ä oder b // ND) ausgerichtet werden, mit oder ohne Vortexturierung, mit oder ohne anschließendem schnellem Laserschmelzen, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Metallstab - oder Metalldraht - Keramik - Verbund einer oder wiederholter Rekristallisations- und Rereaktionsglühungen in einem bidirektionalen Temperatur- utf IH7? feld mit dem Gradienten = mit der Geschwindigkeit v unterzogen wird (Bild □tf αιί 14), in welchem -p^=-p^.sein muss, damit keine Verdrehung der a, b - Richtungen gegenüber der LD-Achse entsteht.
5. 5. Verfahren zur Erzeugung von bi - und - triaxial orientierten dünnen Schichten in kristallinen Festkörpern, in polykristallinen Folien und Lamellen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme punkt - oder linien oder flächenförmig in die Oberfläche eingebracht und entweder radial symmetrisch oder nach bestimmten Richtungen abgeführt wird und dadurch die Wachstumsebenen senkrecht zu den so gebildeten Temperaturgradienten wachsen (Bild 15). Hiezu 16 Blatt Zeichnungen