近日，蘇州工業園區科技招商中心引進企業——蘇州智材科技有限公司（以下簡稱：蘇州智材）中試線生產的ReBCO第二代高溫超導靶材，在碳雜質控制及密度二項關鍵指標上，實現突破并達到國際先進水平。

ReBCO超導靶材的碳雜質和密度直接影響脈沖激光沉積（PLD）超導薄膜的穩定性及第二代高溫超導帶材的超導性能。

ReBCO超導靶材中的殘余碳過高會導致靶材和薄膜的化學計量比偏離超導相，導致ReBCO薄膜氧含量失衡，而且會破壞超導薄膜的外延生長晶體結構，從而使第二代高溫超導帶材超導性能（超導臨界轉變溫度和臨界電流密度）驟降。由于ReBCO薄膜的超導性能高度依賴氧含量與晶體完整性，即使低水平的碳引入，也可能引發局部非超導區域及弱連接行為，從而對整體性能造成不可逆影響。同時，在PLD鍍膜過程中碳污染改變等離子體膨脹動力學，導致沉積速率波動較大，而且由于碳化物熱分解形成顆粒飛濺，影響超導薄膜平整均勻性；殘余碳過高的第二代高溫超導帶材長期使用時會產生超導層熱穩定性下降、壽命縮短，甚至產生超導磁體故障，威脅系統安全運行。

ReBCO超導靶材密度低，一方面會帶來靶材性能與使用壽命的問題——成份偏析與相不均勻、力學強度差和使用壽命大大縮短，另一方面會帶來脈沖激光沉積（PLD）工藝異常，量產穩定性差的問題——沉積速率波動大、超導層厚度不均、微電弧與顆粒污染頻發。而且，ReBCO 超導靶材的低密度會通過脈沖激光沉積（PLD）工藝，將靶材孔隙通過高能等離子體羽輝的不穩定，微爆炸和成份波動，把靶材缺陷帶到第二代高溫超導帶材超導層中，導致帶材超導層致密度低、孔隙多，超導性能大幅度降低、以及超導層附著力差（低密度靶材沉積的超導層與緩沖層結合力弱），易分層、脫落。

日前，蘇州智材在ReBCO超導靶材碳雜質控制及密度二項關鍵指標上實現雙雙突破，中試線生產的ReBCO粉末經第三方檢測，碳雜質含量穩定控制在500ppm以內，中試線生產的ReBCO超導靶材經第三方檢測，碳雜質含量穩定控制在600ppm以內（日本進口的同組分、同規格靶材碳含量在600pp以內）、密度穩定>5.5g/㏄，可定制最高密度>6.5g/㏄（日本進口的同組分、同規格靶材的密度5.5-5.9 g/㏄），達到國際先進水平。

蘇州智材

蘇州智材位于蘇州工業園區，是一家由國家重大人才引進工程入選者攜手國內外頂級靶材科學家成立的新材料研發與生產企業，團隊具有豐富的氧化物靶材研發、量產及商業落地經驗，以滿足客戶最苛刻的量產要求為使命，并具備向客戶快速提供定制化產品的能力。

在ReBCO超導靶材碳雜質控制及密度二項關鍵指標上實現雙雙突破并達到國際先進水平，標志著蘇州智材成為全球第三家掌握ReBCO第二代高溫超導靶材完整解決方案及量產能力的第三方供應商。隨著未來蘇州智材ReBCO超導靶材量產線的建成投產，我國ReBCO第二代高溫超導靶材“卡脖子”的狀況將得到緩解甚至徹底解決，全球ReBCO第二代高溫超導靶材供應格局將悄然改變。