双介质谐振器法测量超导薄膜的表面电阻

介绍了清华大学物理系研制的一个测量高温超导薄膜微波表面电阻的系统,展示了测量的原理和过程.本系统是按照目前国际上高温超导薄膜的微波表面电阻的测量标准方案(ICE/TC90)选定的 TE011- TE013双介质谐振器法来对超导薄膜进行测量.介质谐振器谐振的中心频率约为11.96 GHz,具有很高的准确性和灵敏度.在液氮(77 K)温度下,用物理所提供的两片YBCO薄膜测量,TE011和TE013模式的无载Q值分别达到5.57×10 5和1.51×10 6, 就我们所知,这是国内所报道的最高Q值.其Rs(77 K,10 GHz)平均值为263微欧.因此,本系统可以较为准确地测量表面电阻很小(300微欧以下)的高温超导薄膜.     

介质谐振器法测量高温超导薄膜微波表面电阻的误差分析

用微扰法研究了两端接地型蓝宝石介质谐振器测量高温超导薄膜微波表面电阻R_S的误差与几何结构和工作频率的关系.结果表明,介质柱直径与高度之比2a/L,金属屏蔽腔内半径与介质柱半径之比b/a以及工作频率f对测量误差和最小可测表面电阻R_smin有很大影响.所得到的曲线可用于蓝宝石介质谐振器的设计中.结果还表明,适当选取2a/L,b/a与f可使测量误差接近于1%,最小可测表面电阻R_smin可达到微欧姆的数量级.这对于高温超导薄膜的检测和微波器件应用说 关键词： 介质谐振器 高温超导薄膜 微波表面电阻 误差分析     

超导薄膜表面电阻测量新方法

本文报导一种测量高温超导薄膜微波表面电阻的新方法和测试装置.通过对加载两个不同蓝宝石的同一谐振腔进行测试,可以得到测试样品以外所有其它损耗对应的Q值.根据电磁场分布计算出谐振腔的结构参数G.用网络分析仪测量出谐振腔的无载Q值,便可计算出超导薄膜的微波表面电阻Rs.测量过程中既不会损伤超导薄膜样品,同时可以实现单片超导薄膜表面电阻的绝对测量,不需要校准件,测量简便可靠,精度高.     

超导薄膜表面电阻测试方法及误差分析

本文介绍一种蓝宝石加载单端短路谐振腔测量高温超导薄膜的方法，并对测量误差进行了较详细的分析．造成测量误差的主要因素有三个：系统无载品质因数Q0的测量误差，超导薄膜以外损耗品质因数Qother的实验误差，以及在谐振腔内超导薄膜的几何参数G的计算误差．大量的实验结果表明，本方法操作简便，重复性好，测量精度高，相对测量误差不超过10％．     

两种测试高温超导薄膜微波表面电阻方法的讨论

介绍两种工作在12GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻Rs测试系统,并分析各自的特点.同时简介电子科技大学在提高Rs测试精度上所作的一些改进.     

GdBaCuO毫米波介质谐振器

高温超导介质谐振器是毫米波应用的重要部件之一。本文研究了在确定频率下的介质谐振器的理论计算和实验结果,表明了采用园柱形ＧｄＢａＣｕＯ超导薄膜介质谐振器可以在毫米波段获得稳定的高Ｑ谐振。     

超导薄膜表面电阻测试方法及误差分析

本文介绍一种蓝宝石加载单端短路谐振腔测量高温超导薄膜的方法,并对测量误差进行了较详细的分析.造成测量误差的主要因素有三个:系统无载品质因数 Q0的测量误差,超导薄膜以外损耗品质因数 Qother的实验误差,以及在谐振腔内超导薄膜的几何参数 G的计算误差.大量的实验结果表明,本方法操作简便,重复性好,测量精度高,相对测量误差不超过10%.     

用微波传输法测量高Tc超导薄膜的表面电阻

当有微波入射至厚度为ｄ的高温超导薄膜时，测量透射波（或反射波）的幅度及相位，便可定出材料的复数电导率σ＝σ１－ｊσ２，进而计算表面电阻Ｒａ和穿透深度λＬ，本对于薄膜样品置于矩形波导中的实际情况，给出了一般情况下，波导中透射系数和反射系数的正确解表达式。在诸如σ１＜＜σ２，ｄ＜＜λＬ等近似条件下，这些正确解表达式可以奶化为目前献中的常用公式。本指出了这些常用公式的缺陷，并用数值方法对正确解、近     

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     

超导转变温区YBa2Cu3O7薄膜样品的表面电阻测量

我们对高温超导YBa2Cu3O7(YBCO)薄膜样品在超导转变温区微波表面电阻RS随温度变化的初步测量结果.利用介质谐振器方法,分别测量了由镀银高纯铜标准试样和脉冲激光淀积方法制备的高温YBCO超导薄膜为下底板的谐振器品质因素随温度变化的数据.通过对镀银高纯铜标准试样和RS为零的谐振器数据分析,得到谐振器参数随温度变化的曲线.由有高温YBCO超导薄膜组成的谐振器Q值随温度变化数据得到YBCO薄膜样品超导转变温区微波表面电阻的变化.讨论了YBCO超导薄膜的微波表面电阻测量结果.     

高温超导薄膜微波表面电阻测试方法的讨论

介绍一种工作在12GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻Rs测试方法,该系统采用低损耗高介电常数的蓝宝石构成工作在TE011+δ谐振模式的介质谐振器,在77K时,利用它可成功地用于单片50.8mm较大超导薄膜的微波表面电阻Rs无损伤测试.并与工作在17GHz附近的用于测试10mm高温超导薄膜微波表面电阻测试方法进行了比较. 这种测试方法提高了整个测试系统的品质因素,体积小,操作方便,且所需实验条件简单,测试灵敏度高,具有简便、快捷、适合于工业化生产检测的特点.     

Rs测试标准的探讨

本文在目前国际上正在制订的高温超导薄膜微波表面电阻Rs标准测量方案的基础上,介绍了国内正在研制的测试方法和系统.该系统采用低损耗高介电常数的兰宝石构成工作在TE011δ谐振模式的介质谐振器,在原有研究基础上利用电磁场仿真,改变了输入和输出耦合方式,在77K时,利用它对单片高温超导薄膜Rs进行测试,提高了整个测试系统的品质因素,可成功地用于10×10mm2,10×15mm2和Φ51mm等多种规格样片的测试.整个测试系统体积小,操作方便,且所需实验条件简单,测试灵敏度高,重复性好,对高温超导薄膜无损伤.     

高温超导薄膜表面电阻测试有关问题的讨论

本文描述了介质谐振器法测量高温超薄膜表面电阻Ｒｓ的原理和实验方法。对单端开路介质谐振器法测量Ｒｓ提出了技术上的改进。     

高温超导薄膜无源微波器件的应用

高温超导薄膜在微波器件中的应用,与常规导体相比可以减小器件的体积,重量,功率消耗和插入损耗,并且可以在液氮沸点附近工作,接近于卫星的环境温度100K,微波器件是在几个平方厘米的高温超导薄膜上制备的。这些薄膜必须要有最高的超导性能,如临界温度,临界电流密度以及微波表面电阻,因此高温度超导薄膜的应用受到制备大面积,高质量薄膜的限制,美国高温超导空间实验在1999年5月已经获得成功,使高温超导薄膜在微波器件中的应用成为现实。     

Ginzberg-Landau理论对超导薄膜的适用性

本文指出虽然三十年来Ginzberg-Landau理论(以下简称G-理论)被人们广泛地用于描述超导薄膜的临界场,而且它还是描述强耦合超导薄膜临界场的唯一理论,但G-L关于薄膜临界场的理论不仅一直未得到实验证明,而且它既不能用于描述结晶态的弱耦合超导薄膜的临界场,也不适用于描述强耦合超导薄膜的临界场。本文还提出了一个在薄膜极限下定域的新判据:ξ<<λ,ξ<关键词：