In der vorliegenden Arbeit wurden Schichten des Hochtemperatursupraleiters YBa2Cu3O7-δ (YBCO) untersucht, die epitaktisch mittels gepulster Laserabscheidung auf texturierten metallischen Templaten abgeschieden wurden. Dabei kamen ionenstrahltexturiertes ABAD-YSZ-Band und walztexturiertes NiW-Band zum Einsatz. Für Anwendungen solcher sogenannten Bandleiter ist die Fähigkeit zum Transport möglichst hoher kritischer Ströme Ic essentiell. Dies kann durch das Wachstum möglichst dicker Schichten, eine Verbesserung der Flussschlauchverankerung (Pinning), sowie die Reduzierung der durch Korngrenzen verursachten Stromlimitierung erreicht werden. Im ersten Teil der Arbeit wurden strukturelle und supraleitende Eigenschaften in bis zu 5 µm dicken YBCO-Schichten auf ABAD-YSZ-Band untersucht. Dazu wurden neben nicht-fremdphasendotierten (undotierten) YBCO-Schichten auch BaHfO3- und BaY(NbTa)O6-dotierte YBCO-Schichten herangezogen. Die Untersuchungen erfolgten mittels Röntgenbeugungs-methoden (XRD), Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie (REM, AFM), sowie resistiver und induktiver Methoden zur Bestimmung der Sprungtemperatur Tc und der kritischen Stromdichte Jc. Schichtdickenabhängige Messungen konnten u. a. zeigen, dass Ic in undotierten YBCO-Schichten bei einer Dicke oberhalb von 2,8 µm nicht weiter anstieg, während Ic in den dotierten Schichten bis zu einer Dicke von 5 µm nicht limitiert war. Darüber hinaus konnte in temperatur- und feldabhängigen Jc-Messungen ein verbessertes Pinningverhalten bei tiefen Temperaturen und in hohen äußeren Magnetfeldern gefunden werden. Mit Hilfe von transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchungen (TEM) und Messungen der Jc-Anisotropie wurde zusätzlich ein Strukturschema herausgearbeitet, das eine Verknüpfung von Herstellungsparametern, Mikrostruktur und Pinningeigenschaften ermöglicht. Der zweite Teil befasste sich mit der Analyse der Mikrostruktur und der lokalen Textur von undotierten YBCO-Schichten auf ABAD-YSZ- und NiW-Band. Die lokale Textur wurde dabei mittels Rückstreuelektronenbeugung (EBSD) aufgelöst. Die Ergebnisse wurden mit orts-aufgelösten Magnetisierungsmessungen (Raster-Hall-Sonden-Mikroskopie) korreliert, mit denen der lokale Stromfluss untersucht werden kann. Auf beiden Templaten zeigte sich eine granulare Struktur, die durch gegeneinander verkippte bzw. verdrehte YBCO-Körner gekennzeichnet war. Während die granulare Struktur auf ABAD-YSZ-Band durch hauptsächlich in-plane missorientierte YBCO-Bereiche mit einem Durchmesser < 1 µm charakterisiert war, konnten auf NiW-Band hauptsächlich out-of-plane missorientierte Bereiche mit einer typischen Größe von 20-50 µm nachgewiesen werden. Auf NiW-Band hing die YBCO-Mikrostruktur und die Schärfe der lokalen Textur von der individuellen out-of-plane Missorientierung des darunter-liegenden NiW-Korns ab, was auf eine bereits im unbeschichteten NiW-Band vorhandene Facettierung zurückgeführt werden konnte. Zu deren Beschreibung wurde ein Facettenmodel entwickelt, das durch TEM-Untersuchungen bestätigt werden konnte. Abschließend wurde auf einkristallinen Substraten und auf ABAD-YSZ-Band ein homogener Stromfluss nachgewiesen, während die supraleitenden Eigenschaften in YBCO-Schichten auf NiW-Band von der lokalen Mikrostruktur und Textur bestimmt wurden. Damit konnte gezeigt werden, dass die globalen Eigenschaften der Bandleiter vom Zusammenspiel eines über Korngrenzen miteinander verbundenen Ensembles von Körnern mit individuellen Eigenschaften bestimmt werden.

O objetivo deste estudo foi comparar alterações histológicas induzidas por análogos de prostaglandinas e maleato de timolol na conjuntiva de coelhos. Cinqüenta coelhas da raça Nova Zelândia com idade e peso semelhantes foram divididos em cinco grupos de dez animais. Os olhos esquerdos foram tratados com uma gota diária de bimatoprosta 0,03%, travoprosta 0,004%, latanoprosta 0,005%, maleato de timolol 0,5% ou lágrimas artificiais contendo cloreto de benzalcônio (CBA) durante 30 dias. Os olhos contra-laterais serviram como controles. Realizaram-se biópsias na conjuntiva limbar superior com dimensões de 5 mm x 5 mm no oitavo e trigésimo dias em cinco coelhos de cada grupo. A conjuntiva foi imediatamente fixada com formaldeído a 10% por 24 horas, seguido de coloração por Hematoxilina-Eosina (HE) e Ácido Periódico de Shiff (PAS) e avaliação qualitativa por microscopia óptica. A avaliação histo-morfométrica quantitativa foi realizada usando o programa Image Pro-Plus 4.5. Os parâmetros avaliados foram: infiltrado inflamatório, espessura epitelial, número de células caliciformes, diâmetro e número de vasos sanguíneos. Observou-se leve infiltrado inflamatório focal no tecido conectivo subepitelial nos olhos controle e do grupo CBA, que consistia de aglomerados de linfócitos e raros neutrófilos. Todos os demais grupos exibiram no oitavo e trigésimo dias de tratamento infiltrado inflamatório moderado, composto por linfócitos e neutrófilos, que foi mais denso no grupo tratado com maleato de timolol do que nos grupos dos análogos de prostaglandinas. No trigésimo dia, o grupo que recebeu timolol mostrou aumento da densidade subepitelial de colágeno e aumento estatisticamente significante da espessura epitelial (P=0,004), que não foram observados nos demais grupos. Observou-se um aumento estatisticamente significante do número de vasos no grupo tratado com timolol (P=0,001). O diâmetro vascular no grupo que recebeu travoprosta apresentou aumento estatisticamente significante no oitavo dia de tratamento (P=0,008) e redução no 30º dia (P=0,035). A densidade de células caliciformes aumentou significativamente no grupo que recebeu travoprosta no oitavo dia (P=0,001) e no 30º dia nos grupos tratados com bimatoprosta (P=0,002) e latanoprosta (P=0,009). Conclui-se que, na conjuntiva de coelhos, o número de células caliciformes aumenta com o uso de análogos das prostaglandinas. O estudo sugere que essas drogas, entretanto, induzem menos alterações que o maleato de timolol na conjuntiva de coelhos / The purpose of this study was to compare histological changes induced by prostaglandin analogues and timolol maleate in the rabbit conjunctiva. Fifty New Zealand female rabbits with similar age and weight were divided in five groups of 10 animals. The left eyes were treated with one daily drop of bimatoprost 0,03%, travoprost 0,004%, latanoprost 0,005%, timolol maleate 0,5% or artificial tears containing benzalkonium chloride (BAC) for 30 days. The fellow eyes served as controls. Limbal superior conjunctival biopsies of 5 mm x 5 mm were performed at the 8th and 30th day in five rabbits of each group each time. The conjunctiva was immediately fixed with 10% formaldehyde for 24 hours, followed by Hematoxiline-Eosine (HE) and Periodic Acid Shiff (PAS) staining and optical qualitative microscopic evaluation. Morphohistometric quantitative analyses were conducted using the Image Pro-Plus 4.5 software. The evaluated parameters were: inflammatory infiltrate, epithelial thickness, number of goblet cells, diameter and number of blood vessels. A low level infiltration, consisting of localized clusters of lymphocytes and rare neutrophils, was observed in the subepithelial connective tissue of the control eyes and in the BAC group. At the 8th and 30th day post treatment, all other groups exhibited a diffuse inflammatory infiltrate, composed by lymphocytes and neutrophils, which was denser in the timolol group than in the prostaglandin analogue groups. At the 30th day, the timolol group also showed an increased subepithelial collagen density and a significant increase in epithelial thickness (P=0.004), which was not present in the other groups. A significant increase (P =0.001) in the number of blood vessels was observed in the group treated with timolol. An initial increase in the vascular diameter was observed at the 8th day in the travoprost group (P=0,008) although a significant reduction was observed at the 30th day (P =0,035). The goblet cell density was significantly increased at the 8th day in the group treated with travoprost (P =0.001) and at the 30th day in those treated with bimatoprost (P =0.002) and latanoprost (P =0.009). We conclude that an increase in the number of goblet cell was initially observed with the use of all prostaglandin analogues. This study suggests that these drugs, however, induce fewer changes than timolol maleate in the rabbit conjunctiva

O objetivo deste estudo foi comparar alterações histológicas induzidas por análogos de prostaglandinas e maleato de timolol na conjuntiva de coelhos. Cinqüenta coelhas da raça Nova Zelândia com idade e peso semelhantes foram divididos em cinco grupos de dez animais. Os olhos esquerdos foram tratados com uma gota diária de bimatoprosta 0,03%, travoprosta 0,004%, latanoprosta 0,005%, maleato de timolol 0,5% ou lágrimas artificiais contendo cloreto de benzalcônio (CBA) durante 30 dias. Os olhos contra-laterais serviram como controles. Realizaram-se biópsias na conjuntiva limbar superior com dimensões de 5 mm x 5 mm no oitavo e trigésimo dias em cinco coelhos de cada grupo. A conjuntiva foi imediatamente fixada com formaldeído a 10% por 24 horas, seguido de coloração por Hematoxilina-Eosina (HE) e Ácido Periódico de Shiff (PAS) e avaliação qualitativa por microscopia óptica. A avaliação histo-morfométrica quantitativa foi realizada usando o programa Image Pro-Plus 4.5. Os parâmetros avaliados foram: infiltrado inflamatório, espessura epitelial, número de células caliciformes, diâmetro e número de vasos sanguíneos. Observou-se leve infiltrado inflamatório focal no tecido conectivo subepitelial nos olhos controle e do grupo CBA, que consistia de aglomerados de linfócitos e raros neutrófilos. Todos os demais grupos exibiram no oitavo e trigésimo dias de tratamento infiltrado inflamatório moderado, composto por linfócitos e neutrófilos, que foi mais denso no grupo tratado com maleato de timolol do que nos grupos dos análogos de prostaglandinas. No trigésimo dia, o grupo que recebeu timolol mostrou aumento da densidade subepitelial de colágeno e aumento estatisticamente significante da espessura epitelial (P=0,004), que não foram observados nos demais grupos. Observou-se um aumento estatisticamente significante do número de vasos no grupo tratado com timolol (P=0,001). O diâmetro vascular no grupo que recebeu travoprosta apresentou aumento estatisticamente significante no oitavo dia de tratamento (P=0,008) e redução no 30º dia (P=0,035). A densidade de células caliciformes aumentou significativamente no grupo que recebeu travoprosta no oitavo dia (P=0,001) e no 30º dia nos grupos tratados com bimatoprosta (P=0,002) e latanoprosta (P=0,009). Conclui-se que, na conjuntiva de coelhos, o número de células caliciformes aumenta com o uso de análogos das prostaglandinas. O estudo sugere que essas drogas, entretanto, induzem menos alterações que o maleato de timolol na conjuntiva de coelhos / The purpose of this study was to compare histological changes induced by prostaglandin analogues and timolol maleate in the rabbit conjunctiva. Fifty New Zealand female rabbits with similar age and weight were divided in five groups of 10 animals. The left eyes were treated with one daily drop of bimatoprost 0,03%, travoprost 0,004%, latanoprost 0,005%, timolol maleate 0,5% or artificial tears containing benzalkonium chloride (BAC) for 30 days. The fellow eyes served as controls. Limbal superior conjunctival biopsies of 5 mm x 5 mm were performed at the 8th and 30th day in five rabbits of each group each time. The conjunctiva was immediately fixed with 10% formaldehyde for 24 hours, followed by Hematoxiline-Eosine (HE) and Periodic Acid Shiff (PAS) staining and optical qualitative microscopic evaluation. Morphohistometric quantitative analyses were conducted using the Image Pro-Plus 4.5 software. The evaluated parameters were: inflammatory infiltrate, epithelial thickness, number of goblet cells, diameter and number of blood vessels. A low level infiltration, consisting of localized clusters of lymphocytes and rare neutrophils, was observed in the subepithelial connective tissue of the control eyes and in the BAC group. At the 8th and 30th day post treatment, all other groups exhibited a diffuse inflammatory infiltrate, composed by lymphocytes and neutrophils, which was denser in the timolol group than in the prostaglandin analogue groups. At the 30th day, the timolol group also showed an increased subepithelial collagen density and a significant increase in epithelial thickness (P=0.004), which was not present in the other groups. A significant increase (P =0.001) in the number of blood vessels was observed in the group treated with timolol. An initial increase in the vascular diameter was observed at the 8th day in the travoprost group (P=0,008) although a significant reduction was observed at the 30th day (P =0,035). The goblet cell density was significantly increased at the 8th day in the group treated with travoprost (P =0.001) and at the 30th day in those treated with bimatoprost (P =0.002) and latanoprost (P =0.009). We conclude that an increase in the number of goblet cell was initially observed with the use of all prostaglandin analogues. This study suggests that these drugs, however, induce fewer changes than timolol maleate in the rabbit conjunctiva

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Schichtsysteme für die Realisierung biaxial texturierter hochtemperatursupraleitender Bandleiter. Bisher sind eine Vielzahl von Bandleiterarchitekturen bekannt, die sowohl durch physikalische Depositionsmethoden als auch mittels Abscheidung aus der chemischen Lösung hergestellt werden können. Während die Funktion von YBCO-Bandleitern mit Hilfe physikalischer Depositionsmethoden in den letzten Jahren demonstriert werden konnte, zeigen auf chemischem Wege deponierte Bandleiter schlechtere Eigenschaften. Seitens der Industrie besteht ein starkes Interesse, die hohen Produktionskosten, die im Hinblick auf physikalische Depositionsmethoden mit einem hohen Anlagenaufwand verbunden sind, anhand der kostengünstigen chemischen Synthese von Einzelschichten oder der gesamten Bandleiterarchitektur zu senken. Gelöst wurde diese Aufgabe innerhalb der vorliegenden Arbeit durch die Entwicklung metallorganischer Vorstufenlösungen zur Deposition von CaTiO3-, SrTiO3-Pufferschichten und supraleitender YBa2Cu3O7-Schichten.

In der vorliegenden Arbeit wurden Schichten des Hochtemperatursupraleiters YBa2Cu3O7-δ (YBCO) untersucht, die epitaktisch mittels gepulster Laserabscheidung auf texturierten metallischen Templaten abgeschieden wurden. Dabei kamen ionenstrahltexturiertes ABAD-YSZ-Band und walztexturiertes NiW-Band zum Einsatz. Für Anwendungen solcher sogenannten Bandleiter ist die Fähigkeit zum Transport möglichst hoher kritischer Ströme Ic essentiell. Dies kann durch das Wachstum möglichst dicker Schichten, eine Verbesserung der Flussschlauchverankerung (Pinning), sowie die Reduzierung der durch Korngrenzen verursachten Stromlimitierung erreicht werden. Im ersten Teil der Arbeit wurden strukturelle und supraleitende Eigenschaften in bis zu 5 µm dicken YBCO-Schichten auf ABAD-YSZ-Band untersucht. Dazu wurden neben nicht-fremdphasendotierten (undotierten) YBCO-Schichten auch BaHfO3- und BaY(NbTa)O6-dotierte YBCO-Schichten herangezogen. Die Untersuchungen erfolgten mittels Röntgenbeugungs-methoden (XRD), Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie (REM, AFM), sowie resistiver und induktiver Methoden zur Bestimmung der Sprungtemperatur Tc und der kritischen Stromdichte Jc. Schichtdickenabhängige Messungen konnten u. a. zeigen, dass Ic in undotierten YBCO-Schichten bei einer Dicke oberhalb von 2,8 µm nicht weiter anstieg, während Ic in den dotierten Schichten bis zu einer Dicke von 5 µm nicht limitiert war. Darüber hinaus konnte in temperatur- und feldabhängigen Jc-Messungen ein verbessertes Pinningverhalten bei tiefen Temperaturen und in hohen äußeren Magnetfeldern gefunden werden. Mit Hilfe von transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchungen (TEM) und Messungen der Jc-Anisotropie wurde zusätzlich ein Strukturschema herausgearbeitet, das eine Verknüpfung von Herstellungsparametern, Mikrostruktur und Pinningeigenschaften ermöglicht. Der zweite Teil befasste sich mit der Analyse der Mikrostruktur und der lokalen Textur von undotierten YBCO-Schichten auf ABAD-YSZ- und NiW-Band. Die lokale Textur wurde dabei mittels Rückstreuelektronenbeugung (EBSD) aufgelöst. Die Ergebnisse wurden mit orts-aufgelösten Magnetisierungsmessungen (Raster-Hall-Sonden-Mikroskopie) korreliert, mit denen der lokale Stromfluss untersucht werden kann. Auf beiden Templaten zeigte sich eine granulare Struktur, die durch gegeneinander verkippte bzw. verdrehte YBCO-Körner gekennzeichnet war. Während die granulare Struktur auf ABAD-YSZ-Band durch hauptsächlich in-plane missorientierte YBCO-Bereiche mit einem Durchmesser < 1 µm charakterisiert war, konnten auf NiW-Band hauptsächlich out-of-plane missorientierte Bereiche mit einer typischen Größe von 20-50 µm nachgewiesen werden. Auf NiW-Band hing die YBCO-Mikrostruktur und die Schärfe der lokalen Textur von der individuellen out-of-plane Missorientierung des darunter-liegenden NiW-Korns ab, was auf eine bereits im unbeschichteten NiW-Band vorhandene Facettierung zurückgeführt werden konnte. Zu deren Beschreibung wurde ein Facettenmodel entwickelt, das durch TEM-Untersuchungen bestätigt werden konnte. Abschließend wurde auf einkristallinen Substraten und auf ABAD-YSZ-Band ein homogener Stromfluss nachgewiesen, während die supraleitenden Eigenschaften in YBCO-Schichten auf NiW-Band von der lokalen Mikrostruktur und Textur bestimmt wurden. Damit konnte gezeigt werden, dass die globalen Eigenschaften der Bandleiter vom Zusammenspiel eines über Korngrenzen miteinander verbundenen Ensembles von Körnern mit individuellen Eigenschaften bestimmt werden.

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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Schichtsysteme für die Realisierung biaxial texturierter hochtemperatursupraleitender Bandleiter. Bisher sind eine Vielzahl von Bandleiterarchitekturen bekannt, die sowohl durch physikalische Depositionsmethoden als auch mittels Abscheidung aus der chemischen Lösung hergestellt werden können. Während die Funktion von YBCO-Bandleitern mit Hilfe physikalischer Depositionsmethoden in den letzten Jahren demonstriert werden konnte, zeigen auf chemischem Wege deponierte Bandleiter schlechtere Eigenschaften. Seitens der Industrie besteht ein starkes Interesse, die hohen Produktionskosten, die im Hinblick auf physikalische Depositionsmethoden mit einem hohen Anlagenaufwand verbunden sind, anhand der kostengünstigen chemischen Synthese von Einzelschichten oder der gesamten Bandleiterarchitektur zu senken. Gelöst wurde diese Aufgabe innerhalb der vorliegenden Arbeit durch die Entwicklung metallorganischer Vorstufenlösungen zur Deposition von CaTiO3-, SrTiO3-Pufferschichten und supraleitender YBa2Cu3O7-Schichten.

Ce travail rend compte du développement de substrats à texture biaxiale pour les supraconducteurs à hautes températures critiques de seconde génération dit "coated conductor". Le substrat a été obtenu par un procédé de laminage recuit. Les matériaux utilisés sont des alliages industriels Cu55Ni44Mn (Constantan) et le Cu70Ni30. Comparativement au NiW généralement utilisé, ces cupronickels sont non magnétiques à 77 K et permettent donc des applications en courant alternatif ; ils sont en outre moins onéreux.<br />Des essais sur des laminoirs différents, avec ou sans lubrification et en modifiant le taux d'écrouissage ont permis de mettre en évidence des effets de peau et d'optimiser le procédé de déformation.<br />Les températures de recuit ont été choisies à la suite de caractérisations de texture avant et après le recuit ainsi que de mesures in-situ par diffraction de rayons X durs durant la montée en température.<br />Des laminages supérieurs à 98% et des recuits entre 900°C et 950°C en atmosphère protectrice ont permis d'obtenir des rubans ayant une forte texture cubique : désorientations hors du plan (DT) de 5° et dans le plan de 8°. Une partie de la surface est cependant maclée (entre 8% et 10%). Celle-ci entraîne localement de fortes désorientations.<br />L'état de surface a été contrôlé et amélioré par l'utilisation de rouleaux polis miroirs, l'optimisation des conditions de recuit (atmosphère et durée du palier) ainsi que l'ajout d'une étape d'électropolissage.<br />Des essais mécaniques et magnétiques ainsi qu'une étude d'oxydation ont été pratiqués pour vérifier le comportement du ruban dans les conditions d'utilisation comme dans les conditions rencontrées pendant les différents étapes de la réalisation du câble.<br />Le dépôt d'une couche d'oxyde protectrice LZO, sur le substrat a été réalisé avec succès. Les conditions d'un prétraitement sous atmosphère sulfurée, nécessaire à une bonne épitaxie de la couche, ont été déterminées : 1 h à 600°C avec un flux à 0,2 ppm d'H2S.<br />Enfin des essais sur le développement d'un alliage à barrière de diffusion in situ Cu Ni Y permettant de s'affranchir de la première couche tampon ont été menés.