RFSQUID超导量子效应

高温超导材料钇钡铜氧制成的双孔单结射频超导量子干涉器件处于超导态时，环孔中的磁通是量子化的．超导器件吸取谐振回路能量的同时也影响谐振回路的输出电压．芽过环孔的外磁通变化时，回路输出电压呈现三角波特性曲线，其周期为磁通量子Φ_0。谐振回路电流变化时，曲线的幅度及位相变化，但周期不变．     

高Tc超导量子干涉器及其应用

本文简述了超导量子干涉器的基本用途，高Ｔｃ超导量子干涉器的研究现状，探讨了高Ｔｃ超导量子干涉器在我国可能最早实现实用化的优先领域，对我国高Ｔｃ超导量子干涉器研究和应用工作的计划安排提出了一些设想．     

用于高温射频超导量子干涉器的介质谐振器的性质研究

介质谐振器是目前高温射频超导量子干涉器较常采用的一种高品质因数微波谐振器.它是由10 mm×10 mm×1 mm的SrTiO₃(STO)标准衬底及覆盖在其上的YBa₂Cu₃O_7-δ(YBCO)薄膜磁通聚焦器共同构成的.为探明磁通聚焦器构形对介质谐振器谐振频率的影响,本文采用Ansoft公司出品的HFSS高频结构仿真软件对磁通聚焦器构形不同的若干介质谐振器的谐振特性进行了仿真.结果表明:增大磁通聚焦器开     

串联SQUID和不同圈数Washer输入线圈SQUID的制备与表征（英文）

超导量子干涉放大器常被用于读出微弱的磁通以及电流信号,可以将微弱信号转化成为大的电压信号.但是对于单个超导量子干涉放大器而言,其输出电压太小不能直接与室温放大器相连,我们考虑将相同参数的超导量子干涉放大器串联到一起,使其输出电压足够大并达到可直接与室温放大器连接的要求.我们已经制备并测试了约瑟夫森结,过阻尼约瑟夫森结,不同输入线圈的单个超导量子干涉放大器以及既有调制线圈又有反馈线圈的串联超导量子干涉放大器,获得了较好的伏安特性曲线,调制曲线以及将调制曲线进行傅里叶变换后的幅频特性曲线.通过分析约瑟夫森结的伏安特性曲线可知我们的制备工艺流程比较稳定.制备与测试超导量子干涉放大器对于以后将其应用于读出微弱信号领域具有重要的意义.     

高温超导量子干涉器中的约瑟夫森结

超导量子干涉器(SQUID)是以约瑟夫森结为核心元件的极其灵敏的磁通-电压转换器.在最近20年间,超导电子学界利用多种铜氧化物高温超导材料,制造出了高温超导约瑟夫森结乃至高温超导量子干涉器(高TcSQUID);特别是,利用YBa2Cu3O7-δ(YBCO)制出了多种高温超导约瑟夫森结,并进而制成了具有一定实用性的高TcSQUID.文章主要是对高TcSQUID中所使用的高温超导约瑟夫森结进行评述.     

采用超导量子干涉组件在微特斯拉磁场下获取超极化~3He的核磁共振波谱和影像(英文)

该文以超导量子干涉元件研究光激发氦三极化气体的低磁场磁共振与造影术.使用圆偏极化雷色光将氦三气体极化,超导量子干涉元件磁共振与造影之测量是以磁通耦合方式来进行,超导量子干涉元件是用铋锶钙铜氧高溫超导罐来隔离环境噪音.此方法测得的磁共振信号与影像相较于直接将样品置于杜瓦瓶下方有较高的信噪比,当样品无法靠近感测元件时,此装置具高信噪比特色.磁通耦合方式的超导量子干涉元件低磁场磁共振与造影术及其氦三极化气体的肺部造影在学术与应用上是相当有趣.     

阻尼型高温直流超导量子干涉器磁强计的设计

理论分析了超导环路与一个电阻并联结构的直流超导量子干涉器(dc-SQUID)的特性.给出了这种阻尼型dc-SQUID的电压噪声谱密度、传输函数和磁通噪声谱密度随偏置电流变化的曲线.与无阻尼型高温器件比较，调制参量β大于1的阻尼型高温dc-SQUID磁强计具有高稳定性和易调试等优点.当β大于4时，因传输函数的增大，阻尼型dc-SQUID还能降低它的磁通噪声谱密度从而提高磁强计的检测灵敏度.根据现有高温超导薄膜器件的工艺条件，设计了β等于4的阻尼型高温dc-SQUID磁强计的芯片、其磁通噪声和磁场噪声的理论值 关键词：     

我国高温超导材料研究进展

本文概述了我国在高温超导材料研究方面的最新进展，较系统地介绍了超导块材和薄膜的制备方法及性能，并简单地介绍了高温超导材料在超导量子干涉器件、超导天线、磁屏蔽和磁通变换器等方面的应用．     

基于双晶退火衬底的高温超导纳米量子干涉仪在液氦液氮温区下的输运特性

超导纳米量子干涉器件是近年来发展起来的一种新型超导器件, 通过现代微纳加工技术将其超导环缩小到纳米尺寸, 构成高度灵敏的微观自旋探测器, 理论上可以达到测量单电子自旋的灵敏度. 同时, 高温超导由于具有较高的临界温度和上临界场也备受关注. 然而, 相比于低温超导量子干涉器件, 高温超导量子干涉器件的1/f 噪声更加显著, 这限制了其在低频下的应用. 本文基于双晶衬底技术, 通过聚焦离子束加工制备高温超导纳米量子干涉仪, 并对其在液氦和液氮温区下的电学性能、4.2 K 下的磁通噪声进行表征. 实验发现, 通过预先退火处理钛酸锶双晶衬底, 可以有效改善衬底表面的粗糙度, 进而优化高温超导纳米量子干涉仪的1/f 磁通噪声. 最终得到低频下(1 Hz)的磁通噪声灵敏度为4.9 μΦ0/Hz1/2 , 比未事先预处理的小一到两个数量级, 这对于推进高温超导纳米量子干涉器件在低频下的应用意义重大.     

超导量子干涉器(SQUID)原理及应用

严谨的超导量子干涉器原理的阐述是非常深奥和繁杂的,我们在这里采用简明的物理图像和数学语言论述超导量子干涉器的原理及应用,以推动“大学物理现代化”的进程.     

超导磁通量子比特低频磁通噪声的测量

在极低温下,我们对基于Nb／AlOx／Nb约瑟夫森结构成的超导磁通量子比特进行了测量,从粒子在双势阱的分布率和磁通的关系曲线中,分析得到了低频磁通噪声强度SФ（1Hz）．进一步我们测量了在不同温度下的SФ（1Hz）,结果表明在49．4mK到400mK温度区间,SФ（1Hz）随温度呈平方关系增长．     

场反向等离子体排除磁通量的测量

场反向位形是紧凑环位形中比较好的一种磁约束位形。等离子体完全由极向磁场约束(没有环向场)。实验证明,场反向位形可以长时间稳定地约束等离子体。它具有环形系统的约束特点,又具有开端系统的简单性。目前已成为研究磁约束等离子体的重要课题之一。 在场反向位形实验中,一个简单而重要的诊断工具就是用差分磁环探针,用以测量场反向位形等离子体所排除的磁通量。等离子体的一般行为可以通过测量排除磁通量数据得到。     

间接馈电的磁通量压缩发生器的参数选择

 从电路方程出发较详细地分析了间接馈电的磁通量压缩发生器的工作原理。分析表明：在设计间接馈电的磁通量压缩发生器时，只有馈电回路的电感L₁和电容C₀满足(L₁C₀)^1/2>>T时，MFCG才有效运行；耦合形式的MFCG能使初始磁通量放大；馈电回路电容大小的选择将影响MFCG输出的电流脉冲形状。这些结论对于设计磁通量压缩发生器具有指导意义。     

高T_c超导体YBCO磁通钉扎的计算机模拟研究

临界电流密度Jc是影响高温超导体在强电领域应用的一个重要参数,在实际应用中,特别在外加磁场下,临界电流密度与超导材料的磁通钉扎性质密切相关.因此,磁通钉扎一直是高温超导体研究中的一个重要领域.由于高温超导体磁通钉扎力密度Fp的标度律存在,本文根据D.Dew-Hughes总结的钉扎力函数,主要存在两种主要作用类型(正常相和△K).我们将D.Dew-HugBes给出的钉扎力密度Fp标度函数改进为一个简化的具有物理意义的函数表达式.结合文献中已有的实验数据,我们对YBcO进行了计算机模拟,确定了它的磁通钉扎类型,模拟的研究结果与实际情况比较吻合.     

用三角波电流励磁改进交流磁滞回线实验简

改进行了交流磁滞回线实验的励磁方法。研制了三角波电流交流恒流源驱动励磁线剖励磁．使软磁环形样品被交流磁化双向交替达到饱和,磁化场H的波形仍为三角波。维持三角波电流的周期和幅值不变．可使H变化的波形和变化的速率不变。可在H匀速变化的条件下观测样舳的交流磁滞回线;能在磁化场相同的条件下观测不同样品的交流磁滞回线;还可直接观测样品的微分磁导率曲线。     

FLUCTUATIONS OF FLUX LINES ONTHE SURFACE OF SUPERCONDUCTOR

In this paper, we study the magnetic structure of the half-ring flux line ended on the surface of a superconductor. The elemental modes for these half-ring flux lines are the half-ellipse flux lines ended on and perpendicular to the surface. The statistics of these half-ring flux lines is, in a certain degree, similar to the vortex-antivortex pairs in thin superconducting films. An abrupt change of the thermodynamic properties for this system takes place at a temperature lower than Tc. It is analogous to the KT transition in thin superconducting films in certain sense.     

FLUCTUATIONS OF FLUX LINES ON THE SURFACE OF SUPERCONDUCTOR

In this paper, we study the magnetic structure of the half-ring flux line ended on the surface of a superconductor. The elemental modes for these half-ring flux lines are the half-ellipse flux lines ended on and perpendicular to the surface. The statistics of these half-ring flux lines is, in a certain degree, similar to the vortex-antivortex pairs in thin superconducting films. An abrupt change of the thermodynamic properties for this system takes place at a temperature lower than T_c. It is analogous to the KT transition in thin superconducting films in certain sense.     

磁通量子比特qubit信号强度随势垒偏置电压的变化

在20mK极低温下,测量了超导磁通量子比特的环流方向,并测到量子比特(qubit)信号.通过改变磁通量子比特的势垒高度,得到qubit信号强度随势垒高度的变化的实验数据并建立理论模型解释了实验现象.     

使用扩散模型数值模拟二维湍流气固两相流

本文从描述多维湍流气固两相流的两流体模型出发,导出了计算湍流气固两相流中固体颗粒扩散速度的计算模型,进而基于在一维流场中颗粒的终端速度是重力加速度gi的函数,提出在多维流场中颗粒相处于一个修正的加速度场g'i的作用下,该修正的加速度g'i包含了包括重力在内的各种力的作用,这些力对颗粒的加速作用与重力对颗粒的加速作用没有区别。根据这种观点,提出了用于模拟多维湍流气固两相流的改进的扩散模型。本文使用改进的扩散模型对台阶后方的气固两相流进行了数值模拟,并将数值计算结果与实验结果进行了比较,结果表明,改进的扩散模型的预报结果与实验结果符合得相当好。     

环形管环状流临界热负荷解析模型

根据环形管内流动与传热的特点,重新定义了环形管的水力直径和热周直径,基于圆管环状流CHF解析模型,得到了环形管内环状流临界热负荷解析模型。该模型可以预测环形管内沸腾两相流环状流时在不同加热方式下发生的临界热负荷,加热方式包括有内侧加热、外侧加热、两侧同时加热等。数值预测结果与文献数据比较表明本文的解析模型在P=0.57-15.01.MPa,G=198-3789.5 kgm-2s-1,xc=0.068-0.855,L/Dhe=19.3-539.5范围内预测良好。