超导HEB器件制备中的图形转移技术研究

超导HEB热电子混频技术是目前1THZ以上频段的最佳候选技术。在HEB器件的制备中,成功刻蚀微桥是关键。文章利用EBL、光刻技术、RIE技术相结合的方式,对如何成功刻蚀微桥进行了深入研究。并通过对EBL、光刻技术和RIE条件的研究分析,确定了最佳实验条件,成功实现了HEB器件的图形转移。     

磷化铟(InP)在太赫兹波段的特性研究

太赫兹(THz)时域光谱(TDS)技术,能同时测量幅值和相位信息,因而能检测到物质丰富的物理化学性质,已逐渐成为科学界一大热点。磷化铟(InP)因其载流子寿命短、质量小等优良性能,正逐渐成为产生和检测THz波辐射的首选光电导材料之一。文章利用THz-TDS测试技术,在室温氮气环境中,对n型0.35 Ω·cm的InP材料在0.2～4 THz波段的特性进行了研究。文章根据物理传输模型,利用更准确的迭代方式,选用新的初始值,更快更准确的得到了复折射率,介电常数,电导率等THz光学常数,并且用Drude模型进行了理论上的模拟计算,所得结果与实验吻合很好,最后还得到了载流子的寿命、迁移率和浓度等THz重要参数。     

直流磁控溅射制备超导TiN薄膜北大核心CSCD

采用直流磁控溅射法在高阻硅上室温生长TiN超导薄膜.制备了不同溅射功率、溅射气压以及N2/Ar比份条件下的样品.综合物性测量系统(PPMS)测出了样品的超导临界温度Tc在3.2~4.0K之间,给出了Tc与制备条件的关系.X射线衍射(XRD)分析测量了样品的(111)TiN衍射峰半高宽(FWHM)、晶格常数.原子力显微镜(AFM)测量得到表面粗糙度(RES)最好为1.716nm,且给出较高溅射功率有利于降低表面粗糙度.     

面向机载平台的小型超导单光子探测系统

面对宽幅地形测绘和空基大气测量等应用的需求,迫切需要发展能够适应机载平台的低功耗的小型化单光子探测系统.超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因性能优异,已被应用到量子信息、深空通信和远程激光雷达等领域.然而,常规SNSPD所需低温系统的体积和重量均较大,不易于应用到机载平台.截至目前,国际上还未出现应用于机载平台的SNSPD的相关报道.本文设计并制备了工作温度为4.2 K的SNSPD.超导探测器芯片是光敏面积为60 μm×60 μm的四通道光子数可分辨器件,通过光束压缩系统耦合到直径200 μm的光纤,在温度为4.2 K时量子效率大于50%@1064 nm.最后,测试了单个通道的时间特性,在不同光子数响应的情况下得到了不同的时间抖动,其中四光子响应时的时间抖动最小,半高宽为110 ps.该工作不仅可支撑机载应用,而且对于推动发展通用的小型化SNSPD系统及其应用具有积极意义.     

在(100)SrTiO3上用PLD制备YBa2Cu3O7-δ/Eu2CuO4/LaNiO3三层结构

钙钛矿结构的金属氧化物LaNiO3与高温超导体YBa2Cu3O7-δ有着相近的晶格常数，并且有良好的导电性．我们在(100)SrTiO3基片上，用脉冲激光沉积法(PLD)成功的制备了单取向的LaNiO3，其表面起伏的均方根为1nm，电阻温度特性呈金属性．在此基础上，我们又原位制备了YBa2Cu3O7-δ／Eu2CuO4／LaNiO3三层结构．实验分析表明，高温超导薄膜YBa2Cu3O7-δ单一取向，临界温度在85K以上，超导转变宽度小于1．5K．这一结构对于研究高温超导体的准粒子注入和采用SIS或SINIS结构构成高温超导约瑟夫森结等方面有着重要意义．     

基于小型脉冲管制冷机的高温超导体混频器

文中介绍在小型脉冲管制冷机的基础上设计制作的混频系统 ,利用高温超导双晶结作为混频元件 ,实现了毫米波段的谐波混频 ,并对小型脉冲管制冷机作为高温超导体微波器件的冷源做了一定的研究。说明小型脉冲管制冷机在高温超导器件走向实用方面大有潜力。     

添加Ag的Nd0.7Sr0.3MnO3薄膜研究

本文研究了Ag的添加对超大磁阻材料Nd0.7Sr0.3MnO3薄膜磁电特性的影响。通过对相同条件下制备的Nd0.7Sr0.3MnO3薄膜和添加Ag的Nd0.7Sr0.3MnO3薄膜的测量，着重比较了电阻温度系数（TCR）和磁电阻（MR）的变化。所制备的添加Ag的Nd0.7Sr0.3MnO3薄膜经过高温退火处理后，在1Tesla下得到较高的磁电阻MR值，其电阻温度系数TCR也大为增加。     

用AFM对Y1Ba2Cu3O7-δ微桥局部改性研究

用AFM对高温超导Y1Ba2Cu3O7-δ薄膜微桥进行局部改性，形成非超导的微区。对形成的SNS结构测量了I-V曲线。个别样品发现其I-V曲线对微波辐照异常灵敏。     

Pb(Zr0.6Ti0.4)O3/YBa2Cu3O7-x双层结构的制备及其特性的研究

我们通过脉冲激光淀积的方法在Ｙ－ＺｒＯ２衬底上原位生长了Ｐｂ（Ｚｒ０．６Ｔｉ０．４）Ｏ３／ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ双层薄膜,在此样品上利用电子探针分析了成分,Ｘ衍射谱证实了两层薄膜为单取向生长,对Ｐｂ（Ｚｒ０．６Ｔｉ０．４）Ｏ３薄膜的铁电性质进行了测试,得到了典型的电滞回线,并对介电常数和损耗角正切值随频率变化进行了测量。     

超导纳米线多光子响应特性研究

研究了超导单光子探测器器件超导纳米线的多光子响应特性.在温度3.5 K实验测量了纳米线器件直流特性和比子响应概率对多光子脉冲信号的响应特性.实验表明,器件超导转变电流随光辐照强度的增加而减小;在多光子脉冲信号下,器件响应的光子数随偏置电流减小而增加.同时基于量子光学和器件Hotspot理论半定量分析了该多光子响应的机制.