用射频超导量子干涉器件测量高温超导体序参量的位相

利用射频超导量子干涉器件理论,提出了在一般的非回滞模式(β≤1,不限于β1)下测量高温超导体序参量对称性中相位信息的工作原理.以β=0.7为例对系统作了详细的讨论,给出在这个条件下用以测量序参量相位的射频偏置参量范围. 关键词：     

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     

用于射频超导量子干涉器的新型单CSRR磁通聚焦器和谐振器

文提出了一种新型磁通聚焦器和谐振器. 磁通聚焦器引入了单互补开环谐振器结构 (单CSRR); 谐振器则采用环绕着绕磁通聚焦器的发夹型3阶阶梯阻抗谐振器 (SIR). 采用ANSYS HFSSv.11高频结构仿真软件对提出的磁通聚焦器和谐振器进行了仿真, 并对单CSRR进行了理论分析. 仿真和理论分析表明: 单CSRR的引入, 提高了磁通聚焦器的聚磁效果, 改善了磁通聚焦器与RF SQUID垫圈的耦合(耦合系数k_sc为引入单CSRR前的2倍), 并且有效面积增大到1.227 mm².     

超导量子干涉器件

超导现象是一种宏观量子现象.磁通量子化和约瑟夫森效应是两个最能体现这种宏观量子特性的物理现象.超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)是利用这两个特性而形成的超导器件.SQUID器件在磁信号灵敏探测方面具有广泛的应用.本文简要介绍低温超导和高温超导SQUID器件的相关背景和发展现状以及应用领域.     

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.     

Tl2Ba2CaCu2O8薄膜直流超导量子干涉器的噪声特性

本给出了Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏ８薄膜双晶结直流超导量子干涉器噪声测量的实验结果。与至今最好的ＹＢＣＯ薄膜器件噪声测量结果相比，铊器件１／ｆ特性低频噪声的起始频率要低二个数量级。本还详细介绍了器件在闭环工作模式时，其噪声频谱的测量方法。     

具有Washer型输入线圈的超导量子干涉放大器的制备与表征

超导量子干涉仪(SQUID)放大器具有低输入阻抗、低噪声、低功耗等优点, 目前被广泛用于微弱信号的检测领域. 与其他工艺相比, Nb/Al-AlO_x/Nb结构的约瑟夫森结具有相对较高的转变温度(T_c)、高的磁通电压调制系数以及良好的热循环能力、较宽的临界电流范围, 因此是制备SQUID放大器的很好选择. 设计并制作了欠阻尼、过阻尼约瑟夫森结以及具有Washer型输入线圈的单SQUID放大器, 通过在He³制冷机3 K温区下对器件电流-电压特性进行测量, 得到良好的结I-V特性曲线、SQUID调制特性, 初步实现利用SQUID进行放大作用, 并计算了SQUID的电流分辨率. 此项工作对于超导转变边沿传感器读出电路的实现具有重要的意义.     

串联超导量子干涉器件阵列制备与测试分析

串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加SQUID数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串联SQUID阵列研究的相关研究...     

DC—SQUID磁强计数字控制系统

介绍一种新型的以MCU(微控制器)与FPGA(现场可编程门阵列)作为核心的DC-SQUID（直流电压-超导量子干涉器件)磁强计数字控制系统，该系统可以提供SOUID前端电路所需要的各种控制信号以及前端电路采样信号的放大、滤波等功能，使用MCU与FPGA实现系统的数字化控制、AD采集、LCD(液晶)实时波形显示与控制菜单显示等功能，MCU与FPGA的使用极大增强了系统的灵活性、可维护性与扩展性，方便了用户使用与设备升级，整个控制器已经完成并投入试验室使用。     

虚拟仪器在射频超导量子干涉仪控制电路中的应用

本文简要介绍LabVIEW开发的射频超导量子干涉器（rf SQUID）自动控制系统的虚拟仪器，系统可对超导量子干涉器的工作点进行调整和显示，实现了LabVIEW软件系统与第三方硬件的结合．本文将对系统工作原理、硬件电路组成和软件的设计做简要介绍．     

关于电阻分路约瑟夫森结的解析解

超导弱连接在外源作用下,一般能简化为由电流源驱动的电阻分路约瑟夫森结模型。如果电流源为一直流电流和一交变电流组成,本文将给出解析解。此外,在无量纲交变电流i₁<<1的情况下,应用上述解析解的结果处理了平方律检测以及平均电压v等于零时阶跃问题。 关键词：     

非磁杂质对高Tc超导电性的影响

本文证明了在氧化物高T_c超导体的Anderson晶格模型中,由于序参量是能量的函数,非磁掺杂也具有拆对效应,在稀掺杂情况下,求出了T_c随杂质浓度增加而线性下降的规律,与实验结果相符,文中还计算了掺杂对超导态密度中能隙的影响,结果表明,当非磁掺杂浓度增加时,零温能隙的减小比T_c的下降慢得多,从而在转变为正常态之前可能不出现类似通常BCS超导体磁性掺杂的无能隙区。 关键词：     

Bi系超导体高Tc相的形成机制

本文研究Bi系超导体高T_c(2223)相的形成机制。提出Bi系氧化物超导体高T_c相的形成过程是:首先Sr-Ca-Cu氧化物(Ca_0.85Sr_0.15CuO₂)与低T_c(2212)相反应形成高T_c相的核,然后样品内2223相核通过象结晶学中晶体生长那样的方式长大成2223相晶粒。2223相成核过程中Sr-Ca-Cu氧化物的形成途径有两条:一条是通过固相反应 关键词：     

耦合互感电路初始值的确定

利用ｓ域０－系统,直接得出完全响应的象函数,取其拉普拉斯逆变换得到解析解,依据 语互感电路的初始值。     

一个可能的高Tc超导机制

采用Anderson晶格哈密顿量,讨论了高T_c超导体的超导机制。结果表明:由干高T_c超导体中窄能带中局域电子的强关联性质使得自由电子能带中的自由电子与窄能带中的局域电子形成杂化的Cooper对状态而导致超导电性。 关键词：     

BCS-van Hove方案与高温超导电性

基于BCS—van Hove机制,研究了非磁杂质对高温超导电性的抑制效应,考虑到双层耦合效应和三维耦合效应,将van Hove方案推广到多带BCS模型,计算了超导转变温度与化学势的关系,并与实验结果进行了比较。     

电—声超导电性的对称理论

利用新的库珀对平均汤近似，导出了电－声系统中声子－库珀对有效作用，证明了声子通过交换虚的库珀对能够产生一个有效的吸引力，导致两动量相反的声子配对并构成稳定的声超导态。发现电子超导态与声子超导态的直积能构成稳定的电－声对称的高温超导基态。在声子－库珀对弱耦合极限下，基态对称破缺成为传统的ＢＣＳ基态。     

THE SCREENING EFFECT OF PHONON MODES IN HIGH-Tc OXIDE SUPERCONDUCTOR

This paper presents three different kinds of infrared (IR) spectra of oxide materials. The first one is the IR reflection spectra of Ti₂Ba₂Ca₂Cu₃O₁₀ superconducting film at the incident angles 7°, 12° and 30°. The second one is the IR spectra of nonsuperconducting ceramic materials YBa₂Cu₃O₆ and PrBa₂Cu₃O₇. The third one is the IR spectra of superconductor YBa₂Cu₃O_7-δ and of its film with the c-axis perpendicular to the film plane, as well as the changes in the spectra of these materials after annealing at different temperatures. It is found that in the spectra of high-T_c oxide superconductor, only the phonon modes along c-axis can be observed while the modes in a-b plane are absent. But in the spectra of nonsuperconductors the modes in a-b plane can be observed, particularly in the absorption spectra of the semiconductor YBa₂Cu₃O₆, all eleven allowed IR active modes have been detected. We suggest that the above experimental phenomena may result from the fact that the phonon modes vibrating in the a-b plane of the high-T_c oxide superconducting materials are almost screened by the free carriers which can move only in a-b plane.     

电-声超导电性的对称理论

利用新的库珀对平均汤近似，导出了电－声系统中声子－库珀对有效作用，证明了声子通过交换虚的库珀对能够产生一个有效的吸引力，导致两动量相反的声子配对并构成稳定的声超导态。发现电子超导态与声子超导态的直积能构成稳定的电－声对称的高温超导基态。在声子－库珀对弱耦合极限下，基态对称破缺成为传统的ＢＣＳ基态。     

INFLUENCE OF SPIN AND CHARGE FLUCTUATIONS ON THE HIGH-Tc SUPERCONDUCTIVITY

In the framework of the weak coupling theory of superconductivity, we have proved that spin and charge fluctuations in the high-T_c superconductors can pro-duce respectively, pair-breaking and pair-forming effects on the superconductivity resulting from the "generalized BCS mechanism". With the coupling constant for spin fluctuations larger than that for charge fluctuations, they combine to produce a temperature-dependent effective pair-breaking effect, which makes T_c decrease more rapidly than Δ(0), the superconducting gap at T=0, and therefore, enhances the ratio 2Δ(0)/T_c. This provides a reasonable physical interpretation for the relevant experimental results.