前置放大器在高频信号检测系统中的作用

利用约瑟夫森效应获取电磁信号的频谱信息是超导电子学的重要应用之一.我们在实验室已搭建的高频信号频谱检测系统基础上,研究了前置放大器的噪声参数对整个高频信号检测系统性能产生的影响.通过实验,我们将两个不同输入电压噪声密度的低噪声放大器应用于检测系统,并对所得的结果进行了比较.讨论了在前置放大器方面对基于约瑟夫森效应的液氮温区的小型高频信号检测系统进行改进的可能性.     

Al/AlO_x/Al超导隧道结的制备工艺研究

研究了在高阻硅衬底上Al/AlO x/Al隧道结的制备技术,采用电子束蒸发制备Al/AlO x/Al三层材料,湿法刻蚀制备底电极和上电极以及电路连线,PECVD法生长绝缘层(SiO2)保护超导隧道结,RIE刻蚀上电极窗口。在400mK温度下测量了Al/AlO x/Al隧道结样品,得到了较好的隧道结I-V曲线,能隙电压Vg为0.325mV,超导临界电流I c为55nA,漏电流为5nA。     

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。     

极端的手段、极端的目标——超导电子器件及其应用

超导电性既是物理学中一个光彩夺目的领域,也是电力工程和电子学中许多独特的新应用的源泉.工作于液氦或液氮温区的超导电子器件,固然有赖于“低温”的极端手段,却能在灵敏度、频带宽度、响应速率等方面达到极端的目标.文章以液氦温区超导体为主,简述了有关的电子器件的基本原理和应用类型,并展示了其发展前景,以纪念超导现象发现一百周年.     

Al/Al_2O_3/Al隧道结相位扩散的现象

超导约瑟夫森结是超导量子比特的核心元件,由约瑟夫森结组成的直流超导量子干涉器(DC-SQUID)由于其具有较高的探磁灵敏度,在超导磁通量子比特量子位测量中具有重要的作用.我们用铝为超导材料,采用电子束斜蒸发及静态氧化的方法制备了由两个Al/Al2O3/Al隧道结并联组成的DC-SQUID样品.将DC-SQUID样品置于20~1000mK范围内的不同温度下,对其跳变电流分布进行了测量.在50mK明显观测到了隧道结跳变电流机制由宏观量子隧穿到热激发的转变,并且在高于80mK时,观测到了相位扩散的现象.这对于隧道结相位动力学研究具有重要意义.     

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。     

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。     

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。     

TlBaCaCuO薄膜临界电流密度不均匀性的空间分布

本文概述了利用低温扫描电子显微镜观察高温超导薄膜临界电流密度分布的基本原理和实验方法,并给出了多晶 TlBaCaCuO 薄膜临界电流密度分布的实验结果.实验表明TlBaCaCuO 薄膜的临界电流密度存在较大的空间不均匀性,这种不均匀性与这种薄膜的颗粒性及多相性有关.     

氮化铌纳米线光学特性

氮化铌(NbN)纳米线是超导纳米线单光子探测器(SNSPD)常用的光敏材料,其光学性质是影响SNSPD性能的关键因素.本文结合实验数据和仿真结果,系统研究了多种NbN超导纳米线探测器器件结构的光学特性,表征了以下四种器件结构下的反射光谱以及透射光谱:1)双面热氧化硅衬底背面对光结构;2)双面SiN硅衬底背面对光结构;3)硅衬底上以金层+SiN缓冲层为反射镜的正面对光结构;4)以分布式布拉格反射镜(DBR)为衬底的正面对光结构.并在上述四种器件结构基础上,生长了不同厚度的NbN薄膜,观察不同厚度NbN薄膜的吸收效率.经分析,发现在不同器件结构下的最佳NbN厚度与光吸收率的关系如下:双面热氧化硅衬底上的NbN层在1606 nm处最大吸收率为91.7%,其余结构在最佳NbN厚度条件下吸收率都能达到99%以上.其中双面SiN的硅衬底结构中最大吸收率为99.3%, Au+SiN为99.8%, DBR为99.9%.最后,将DBR器件实测结果与仿真结果进行了差异性分析.这些结果对高效率SNSPD设计与研制具有指导意义.