多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

报道了利用电子束蒸发的Mg/B多层膜作为前驱体，然后退火制备MgB₂薄膜的工作. 实验中发现，采用翻转膜面的退火处理方式可以有效地避免降温过程中Mg蒸气在薄膜表面形成的颗粒凝结，由此稳定地实现了面积为10 mm×10 mm，均匀、平整的超导薄膜的制备，T_c达35 K，转变宽度为0.8 K，在5 μm×5 μm的区域内薄膜的平均粗糙度小于10 nm. 为了便于后续器件制作过程中的微加工工艺，研究了膜厚小于1000 ?时薄膜的成相规律，发现当样品厚度减薄后，T_c会有明显降低. 通过调整前驱薄膜中的不同分层厚度，仍可实现转变温度达30 K以上、厚度约600 ?的MgB₂薄膜，在20 K时的临界电流密度为2.4×10⁶ A/cm².     

Development of 1.3GHz high-T-c rf SQUID

A new high-T_c (HT_c) rf SQUID working at around 1.3GHz has been developed to avoid electromagnetic interference such as growing mobile communication jamming. This new system works in a frequency range from 1.23 to 1.42GHz (centred at 1.3GHz), which is not occupied by commercial communication. The sensor used in the 1.3GHz rf SQUID is made of a HT_c coplanar superconducting resonator and a large-area HT_c superconducting film concentrator. We have achieved in the 1.3GHz HT_c rf SQUID system a minimal flux noise of 2.5×10^{-5}Φ_0/\sqrt{Hz} and a magnetic field sensitivity of 38fT/\sqrt{Hz} in white noise range, respectively. The effective area of the concentrator fabricated on a 15×15mm^2 substrate is 1.35mm^2. It is shown that the 1.3GHz rf SQUID system has a high field sensitivity. Design and implementation of 1.3GHz HT_c rf SQUID offers a promising direction of rf SQUID development for higher working frequency ranges.     

超导量子干涉仪计算机自动控制系统

提出了计算机控制的射频超导量子干涉器自动测量、控制系统的实现 ;并对系统工作原理、硬件电路和软件编制的设计思想做了简要介绍。     

实用高温超导MCG系统研究

本文研究了一种自建的低成本简易磁屏蔽室及其操控条件，提出了能被高温超导rf SQUID仪器所接受的简易磁屏蔽室，并且运用由该磁屏蔽室和rf SQUID梯度计所构成的组合系统测量了微弱的生物磁信号．研究结果表明，该磁屏蔽室能够有效降低电磁干扰，确保SQUID长时稳定工作，基于该磁屏蔽室的复合MCG测量系统具备捕捉微弱生物磁信号的能力，且所得信号具有可接受的信噪比．这将使得开发一种低造价的实用高温超导MCG测量系统成为现实．     

高Tc双晶结rf SQUID

我们成功地在ＹＳＺ双晶衬底上制备了性能优良的高Ｔｃ 双晶结ｒｆ ＳＱＵＩＤ．在相同的测量条件下,得到与衬底台阶结ｒｆ ＳＱＵＩＤ 相同或相近的器件性能指标,磁场分辨率达到８４ｆＴ／Ｈｚ１／２ ．     

多点时序MCG数据的处理和利用

在简易磁屏蔽室中,用单通道的高温超导 rf SQUID梯度计构成心磁图(MCG)测量系统,依照MCG测定部位的约定,测得数例成人胸前多点MCG.不计心动周期随时间的变化,用数据分析软件对这些MCG数据进行分析处理, 得到包括了空间信息、可直观展示心脏电磁活动的二维心磁图谱(例如等磁图、时序等磁图、电流箭头图和时序电流箭头图等).     

脉冲激光沉积原位生长MgB2薄膜的研究

文章介绍了我们利用脉冲激光沉积(PLD)方法原位生长MgB2超导薄膜的工作.实验采用两步法的方案:高真空条件下在Al2O3(001)衬底上沉积Mg-B混合物加覆盖Mg层的双层结构,然后将该前驱体在630℃左右的Ar气氛中原位退火,成功制备出了有较好重复性的MgB2超导薄膜,其最高的起始转变温度为36.5K,转变宽度在1K左右.我们认为该方法为进一步研究基于MgB2的多层结构器件提供了一种可行的发展思路.     

YBa2Cu3O7-δ和PrBa2Cu3O7-δ1/f噪声尺寸效应的研究

我们分别测量了YBa2Cu3O7-δ（YBCO）和PrBa2Cu3O7-δ（PRBCO）微桥样品在正常态沿ab面方向的1/f噪声，发现这两种材料分别存在着数量级为10^1μm和10^2μm的特征尺度，在此尺寸以下，噪声水平急剧下降，即噪声的尺寸效应，我认为这一结果反映出样品是由尺寸为10^0μm的独立小区组成，小尺寸样品噪声表现是这些小区涨落叠加的结果。     

大有效面积的高Tc rf SQUID

设计和制作了一种新型结构的高Tc rf SQUID探头.在使用高温超导薄膜共面谐振器作为射频谐振回路的情况下,采用了大面积高温超导薄膜作磁聚焦器.这种结构既有利于得到低的磁通白噪声,又可加上大面积聚焦器以增大有效面积,因而容易得到高的磁场灵敏度.实验中在15 mm×15 mm的衬底上得到了有效面积为1.27 mm2,在磁通噪声为2.1×10-5φ0/Hz时,磁场灵敏度为34fT/Hz.该结构易于推广应用到更高频率的高Tc rf SQUID.     

MgB2超导晶须的研究

本文报道了用混合物理化学气相沉积法(hybrid physical-chemical vapor deposition,简称为HPCVD)在铜衬底上生长出了MgB2超导晶须.这些晶须几乎都是以垂直或接近垂直于衬底表面生长,互不接触.M～T测量给出了这些MgB2晶须的磁超导转变温度是39.0 K,但无法测得其具有超导转变温度值的R～T曲线.经过与铜衬底MgB2超导膜的相关数据比较和计算也确认了这些MgB2超导晶须的确实性.