YBCO沟槽型台阶结和rf SQUID的制备及性能研究

本工作在沟槽型台阶衬底上用直流磁控溅射法外延生长ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（ＹＢＣＯ）超导薄膜后,制备出台阶结和射频超导量子干涉器（ｒｆＳＱＵＩＤ）．液氮中器件的磁通灵敏度和磁场灵敏度分别达到２．０×１０－４Φ０／Ｈｚ和２９４ｆＴ／Ｈｚ．涂有真空导热硅脂作保护层的器件,至今寿命已达１０个月,经历了３０次以上（个别器件达５０次）测试过程中从液氮到室温的冷热循环,性能没有明显的变化,表现出很好的稳定性．通过研究,解决了制备ｒｆＳＱＵＩＤ器件工艺过程中存在的一些问题,提高了制备器件的可重复性,得到高性能器件的成品率达到３０％～５０％．     

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 .     

用MOCVD法在YSZ衬底上制备YBCO膜

用低压ＭＯＣＶＤ多源法在单晶ＹＳＺ和具有双轴取向ＩＢＡＤＹＳＺ的金属基带上沉积了ＹＢＣＯ膜,它们的Ｊｃ（７７．３Ｋ,０Ｔ）分别为～２×１０６Ａ／ｃｍ２和～７×１０４Ａ／ｃｍ２．分析了本试验中的Ｊｃ差别原因．在单晶ＹＳＺ上ＹＢＣＯ高Ｊｃ数值显示了用ＭＯＣＶＤ制备涂层膜导体的潜力     

磁控溅射法制备ZnO/YBCO异质结及电学特性

利用磁控溅射技术在YBCO上沉积ZnO薄膜,获得ZnO/YBCO异质结.测量其不同温度下的电学性质,样品显示良好的整流特性,并且随着温度的升高,ZnO/YBCO异质结电流逐渐增大.     

高温超导台阶结YBCO dc-SQUID一阶平面梯度计

在10mm×10mm SrTiO₃(STO)台阶衬底上用单层YBa₂Cu₃ O_7-δ(YBCO)薄膜制备了dc-SQUID一阶平面梯度计,探测环面积约为33mm ²,基线长度d=45mm.该梯度计在无屏蔽条件下对地磁场有较好的屏蔽作用,共模抑 制比为14×10²,磁场梯度灵敏度为8PT/cmHz(白噪声区). 关键词： 台阶结 SQUID 平面梯度计     

Si衬底GaN基LED的结温特性

结温是发光二极管的重要参数之一,它对器件的内量子效率、输出功率、可靠性及LED的其他一些性能有很大的影响。首次报道Si衬底GaN基LED的结温特性。利用正向压降法测量Si衬底上GaN基LED的结温,通过与蓝宝石衬底上GaNLED的结温比较,发现Si衬底GaNLED有更低的结温,原因归结为Si有更好的导热性。同时也表明:用Si作GaNLED的衬底在大功率LED方面具有更大的应用潜力。     

YBCO薄膜双晶结DC SQUID的研制

在优化ＹＢＣＯ薄膜的制备工艺和研究双晶结的电流密度Ｊｃ和结的正常态电阻Ｒｎ与结宽的关系的基础上，在角度差为２８度的ＹＳＺ双晶基片上设计和制作了双晶结ＤＣ ＳＱＵＩＤ。双晶结的Ｉ－Ｖ特性基本符合ＲＳＪ模型，结宽为４μｍ的双晶结的正常态电阻Ｒｎ为２．４Ω，在２３．４ＧＨｚ微波辐射场中观察到Ｓｈａｐｒｉｏ微波感应台阶。所研制的结宽为４μｍ的双晶结的ＤＣ ＳＱＵＩＤ最大电压调制深度为１５μＶ，特征电压Ｉｃ     

HTS台阶边缘结特性和制作的实验研究

本文用原子力显微镜（ＡＦＭ）对有不同伏安特性的台阶边缘结之台阶形貌进行了仔细测量．结果表明：台阶边缘晶界结特性受非平面衬底离子束刻蚀剖面细节的影响．文中对刻蚀剖面形貌的细节对结性能的影响进行了分析,并讨论了台阶结制作工艺重复性差,成品率低的原因     

核磁共振YBCO表面探测线圈的设计与制备

本文采用２０×２０ｍｍ的ＹＢＣＯ／ＬａＡｌＯ３薄膜,采用传统的光刻技术制备出了可用于探测核磁共振的超导线圈．并且在７７Ｋ的低温下测量的其ｆ０及Ｑ值．其ｆ０为３５２ＭＨｚ,Ｑ值为１５０．本文还介绍了器件的设计和分析考虑、器件的加工工艺及实验结果讨论     

高温超导YBCO双晶结毫米波谐波混频的实验研究

我们采用氧化锆双晶衬底制备了ＹＢａＣｕＯ双晶结,测量了其电流电压特性,采用液氮制冷和小型脉冲管制冷机分别实现了毫米波谐波混频实验．通过实验结果的初步讨论和比较,我们对系统的微波耦合和噪声抑制提出了改进方案     

侧馈电H型YBCO／YSZ高温超导天线的制备与微波特性

首次采用超导化侧馈电方式和相应的匹配技术，用ＹＳＺ基片为衬底外延生长的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ高温超导薄膜成功地制备了Ｈ型电小天线，获得了小尺寸，高效率的实验结果，在输入功率为１０ｍＷ的情况下，与同样的Ａｇ膜天线相比，其相对效率提高了１０ｄＢ左在，同时研究了两正交极化方向上相对效率的变化，给出了传输系数Ｓ２１和反射系数Ｓ１１的测试结果，为实现高温超导天线的实用化集成化提供了重要的实验资料。     

Josephson结的I-V曲线的子台阶

本文在文献[1]基础上进一步分析Josephson结的I-V曲线的子台阶现象。首先把数学方法作了发展,然后用所得的方法分析了产生子台阶的条件,从而完善了对Josephson结的I-V曲线的分析。 关键词：     

以硅为衬底的ZnO p-n结的制备及其结构、光学和电学特性

分别在n型半绝缘Si、弱n (n )以及强n (n+ )型Si片 (1 0 0 )面上用射频磁控反应溅射法和直流磁控反应溅射法制备了p型ZnO薄膜以及ZnO同质p n结。其中在生长p型ZnO时 ,反应室中通以过量的氧。对上述p型和n型ZnO薄膜进行了X射线衍射测量 ,在 34.1°附近得到了 0 .3°左右半峰全宽的ZnO(0 0 2 )衍射峰。ZnO薄膜的原子力显微镜图像上可见六角型的自组装结构。阴极射线荧光的测量显示了位于 390nm的紫外特征峰。用I V特性仪测量了上述ZnOp n结原型器件的I V电学输运曲线 ,其正向显示了约为 1 .1V的阈值 ,与日美科研人员用直流溅射和扩散法制备的ZnOp n结相似 ,但反向特性明显优于他们的     

拉伸应变对YBCO涂层导体传输特性的影响

本文通过实验研究了拉伸应变对YBCO涂层导体的临界电流(Ic)、n值和交流损耗的影响(零场,77K),实验结果表明,随着拉伸应变的增大,YBCO涂层导体Ic的变化分为三个阶段,开始缓慢上升,然后缓慢下降,最后快速下降,Ic的上升表明带材中存在残余压缩应变,Ic的衰减是由于应变导致弱连接区域的钉扎势与晶界间临界电流密度同时减小引起的;而n值随应变增加基本上没有变化,说明沿导体长度方向的Ic分布没有变化.由于临界电流密度沿样品宽度方向分布不均匀,实验所得的交流损耗结果与采用Norris模型计算所得的结果不一致,同时,当应变超过不可逆应变、电流接近Ic时,交流损耗快速增加.     

YBa2Cu3O6+δ的高频模及其随氧含量δ的变化

在中国原子能科学研究院新建的宽角(～30°)Be过滤探测器中子非弹性散射谱仪上,在入射中子能量从10直至150meV的范围内,测量了几种不同氧含量的YBa₂Cu₃O_6+δ样品的中子非弹性散射能谱。结果表明:(1)在δ=0和0.2时,在60至150meV能量范围内,发现有强的高频模存在,当其温度高到Nel点(～410K)以上直至466K时,没有观察出高频模强度的减弱。而δ=0.78和0.97时,在75至150meV能量范围内,散射强度在测量误 关键词：     

热噪声对约瑟夫森结I-V特性及微波感应台阶的影响研究

采用数值仿真的方法研究了热噪声对约瑟夫森结I-V特性及微波感应台阶的影响。研究表明,热噪声导致约瑟夫森结的I-V特性曲线呈现"圆拱化",也使得微波感应台阶高度减小。得出了取不同约瑟夫森结临界电流和结电阻时,热噪声对台阶的影响规律     

高温超导薄膜(Y0.6Ho0.4)Ba2Cu3O7-δ/SAT/MgO的制备

用脉冲激光沉积法在先在ＭｇＯ衬底上制备一层Ｓｒ２（ＡｌＴａ）Ｏ６薄膜作为过渡层,再制备（Ｙ０．６Ｈｏ０．４）Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导薄膜,新超导薄膜的零电阻温度Ｔｃ０为８９Ｋ,临界电流密度Ｊｃ为２．３＊１０＾６Ａ／ｃｍ＾２（７７Ｋ）,用Ｘ射线衍射仪及扫描电子显微镜分析了薄膜特性。     

4英寸热氧化硅衬底上磁性隧道结的微制备

就如何在4英寸热氧化硅衬底上沉积高质量的磁性隧道结纳米多层薄膜材料和如何利用光刻方法微加工制备均匀性较好的磁性隧道结方面做了初步研究，并对磁性隧 道结的磁电性质及其工作特性进行了初步测量和讨论.利用现有的光刻设备和工艺条 件在4英寸热氧化硅衬底上直接制备出的磁性隧道结，其结电阻与面积的积 矢的绝对误差在10% 以内，隧穿磁电阻的绝对误差在7% 以内，样品的磁性隧道结性质具有较好的均匀性和一致性，可以满足研制磁随机存储器存储单元演示器件的基本要求. 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 磁随机存储器 4英寸热氧化硅衬底