全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.     

一种改进的铌膜微桥脉冲处理方法

本文提出了一种对铌膜微桥进行脉冲处理的改进方法,用于对桥的临界电流进行大幅度调整.本方法的特点是,处理与监测过程都在液氦浴内同时进行,使效率和成品率大为提高.描述了所用电子设备的框图,说明了处理过程及其结果.     

液氮下工作的薄膜biPbSrCaCuO dc SQUID

利用电阻加热、单源混合分层蒸镀方法制备的 Bi PbSrCaCuO 超导薄膜,研制成功带双桥结的单圆孔的直流超导量子干涉器(dc SQUID).这些 dc SQUID 在78K 呈现出完全的周期性磁通响应的电压特性.在无屏蔽条件下,0—1Hz 频率范围内,78K 的磁通噪声的典型值为1.7×10~(-3)φ_0/(Hz)~(1/2),相应的能量分辨率为3.6×10~(-26)J/Hz.同时,我们发现了无偏置电流下的可以锁定的磁通响应的电压二次谐波现象,此现象尚未理解清楚,但它与 dc SQUID的 I—V 特性形状有密切关系,并对其进行了探讨.     

高Tc dc SQUID 1/f噪声的抑制

本文采用偏置电流反转的频率与磁通调制频率相等的方案,研制了带偏置电流反转的dc SQUID测试系统,明显降低了YBCO双晶结dc SQUID的1/f噪声.在3Hz处,磁通噪声由静态偏置时的降低到.1/f噪声的角频率从1kHz下降到3Hz.前放的设计,采用低噪声集成电路,整个磁通锁定环置于测试杆顶端,简化了电路,提高了测试系统的稳定性.在白噪声区,测得最低磁通噪声为 .前放的噪声系数为1.1dB.     

基于dc SQUID直接读出磁通锁定环路仿真研究

直流超导量子干涉仪(dc SQUID)结合读出电路可以测量微弱磁场信号,设计合理可用的读出电路是弱磁检测的关键技术之一.在这项研究中,改善了磁通锁定环路(flux-locked loop,简称FLL),进行了基于dc SQUID直接读出FLL仿真,利用PSPICE可直观地仿真系统的动态特性,通过仿真研究了影响直接读出FLL性能的关键参数,这些参数包括偏置电流、结电容、结电阻和反馈电阻以及反馈回路对系统输出的影响,对于高性能的FLL设计具有很大的参考价值.     

氩离子束减薄TlBaCaCuO多晶膜微桥

使用化学湿法刻蚀和氩离子束减薄技术制作了 TlBaCaCuO 薄膜的厚差桥,研究了桥区膜厚和临界电流的变化,发现离子束减薄对薄膜的 J_c 没有明显影响.使用这种技术调整 DCSQUID 的临界电流,在77K 观察到了量子干涉现象.     

YBCO颗粒膜Josephson微桥结的高频响应

在Aslamazov和Larkin给出的RSJ模型下电压时变方程无扰解的基础上 ,运用二阶微扰算法计算了Josephson结在高频辐射下的直流电压响应和阻抗 .结果表明 ,辐射响应正比于辐射功率 ,并且根据Josephson固有频率w0 是大于、等于、还是小于辐射频率w ,可将响应分为三个特性频率区 .当w大于或者小于w0 时 ,响应可以用V I特性参数表示 .当w0 w时 ,响应正比于 :(1 )直流特性曲线的斜率 .(2 )辐射频率的负二次方 .(3)本征Josephson振荡的电压幅值 .当w0 w时 ,响应正比于V I曲线的曲率 .我们的实验表明 ,当w0 w时 ,响应正比于辐射功率和V I特性曲线的曲率 .所得到的等效噪声功率为NEP =2 .45× 1 0 -1 4 W/Hz1 /2 ,明显优于常规的辐射热探测器 .     

YBC0颗粒膜Josephson微桥结的高频响应

在Aslamazov和Larkin给出的BSJ模型下电压时变方程无扰解的基础上,运用二阶微扰算法计算了Josephson结在高频辐射下的直流电压响应和阻抗.结果表明,辐射响应正比于辐射功率,并且根据Josephson固有频率w0是大于、等于、还是小于辐射频率w,可将响应分为三个特性频率区.当w大于或者小于w0时,响应可以用V-I特性参数表示.当w0w时,响应正比于V-I曲线的曲率.我们的实验表明,当w0>w时,响应正比于辐射功率和V-I特性曲线的曲率.所得到的等效噪声功率为NEP=2.45×10-14W/Hz1/2,明显优于常规的辐射热探测器.     

铊膜DC－SQUID磁强计的噪声测量

ＤＣ－ＳＱＵＩＤｓ由铊膜制备．用两种方法测量了闭环ＤＣ－ＳＱＵＩＤ磁强计的噪声．研究了环境噪声对磁强计噪声测量的影响．     

在一个磁通量子内dc Josephson电流的阶梯效应(Ⅰ) 双结SQUID

如果将由两个相同的Josephson结组成的双结SQUID放置于Q值足够高的谐振腔内,当其Josephson频率ω=2eV_0/h与谐振腔的本征频率ω_r发生谐振时,腔内就被激起一个驻波电磁场,这个场对两个结的反馈作用,将导致双结SQUID的dc Josephson电流在一个磁通量子内随磁场产生多次阶梯效应。 理论给出两个结的Josephson电流产生一系列新的干涉作用:如果两个结分别位于反馈场的波峰,则阶跃电流加强;如果其中一个位于波谷,则使SQUID的干涉图形改变π/2位相,且两个结电流产生相干性减小;如果一个在波峰一个在波节,则SQUID退化到单结;如果两个结都在波节,则不出现n≠0的阶梯。     

在一个磁通量子内dc Josephson电流的阶梯效应(Ⅰ)——双结SQUID

如果将由两个相同的Josephson结组成的双结SQUID放置于Q值足够高的谐振腔内,当其Josephson频率ω=2eV₀/h与谐振腔的本征频率ω_r发生谐振时,腔内就被激起一个驻波电磁场,这个场对两个结的反馈作用,将导致双结SQUID的dc Josephson电流在一个磁通量子内随磁场产生多次阶梯效应。理论给出两个结的Josephson电流产生一系列新的干涉作用:如果两个结分别位于反馈场的波峰,则阶跃电流加强;如果其中一个位于波谷,则使SQUID的干涉图形改变π/2位相,且两个结电流产生相干性减小;如果一个在波峰一个在波节,则SQUID退化到单结;如果两个结都在波节,则不出现n≠0的阶梯。 关键词：     

低噪声SQUID模拟器

我们研制了用于SQUID线路研制与调试的低噪声宽频响多周期SQUID模拟器 .模拟器的等效磁通白噪声为 0 .7×1 0 -6Φ0 /Hz,完全可以满足SQUID线路的调试要求 .     

用射频溅射设备制备超导铌膜

本文详细地介绍了在高真空射频溅射镀膜机上制备超导铌膜的方法.由于采用了衬底加热、长时间预溅射、扩散泵口加液氮冷阱、提纯氩气等方法,制出的厚铌膜T_c为9.1K,接近大块铌材的T_c值.不加任何保护的铌膜可长时间放置在大气中,性能基本不变.     

利用SEBL制作Nb-Notorys微桥

本文描述利用扫描电子束光刻(SEBL)制作具有亚微米桥宽的Nb-Notorys微桥技术     

Tl-2212膜本征结阵列微桥微波特性测试与分析

本文对Ｔｌ－２２１２高温超导薄膜本征结阵列微桥这种新型超导结器件结构的微波特性进行了测试和分析。     

变厚微桥的静态行为

当电流通过变厚微桥,通常把桥区处理成一维模型,岸区仅提供一固定边界条件。在无电压的情形下,桥区的有序度满足一维金兹堡-朗道方程,满足方程和边界条件的解不是唯一的,还需结合系统自由能的比较,才能使解唯一确定。     

HT_c SQUID磁强计阵列研究

高温超导量子干涉器(HTcSQUID)已有20多年研究历史。目前,HTcSQUID磁强计以它对磁场高的分辨率、低磁通白噪声和低的1/f噪声起始频率,相对成熟、便宜的制冷技术,被认为是开发无线电频谱低端应用和微弱磁场测量领域有竞争力的新技术。但是,囿于高温超导体的材料特性和高温超导约瑟夫森结的研究水平,当前HTcSQUID磁强计的磁场灵敏度比传统LTcSQUID磁强计仍然要低一个数量级,因而导致它在低频无线电电子学系统和相关领域中的应用还存在一些困难。为在现有条件下积极开展HTcSQUID磁强计技术的应用研究,拓展HTcSQUID磁强计技术的应用范围,作者主要通过试验,在HTcSQUID磁强计当前内禀磁通噪声限制下,使用多HTcSQUID磁强计对待测场的相干检测可能是提高SQUID检测接收系统输出信噪比的有效方法进行了研究。已经获得的初步实验结果表明,在电磁干扰不太大的环境中,多HTcSQUID磁强计技术可以在现有HTcSQUID磁强计的磁场灵敏度指标限制下,使系统的接收信噪比得到提高。     

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 ．