基于小型低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置

高温超导材料的超导转变温度是判断超导材料性能优劣的一个重要指标,而超导材料转变温度的测量一般采用输运方法进行电阻随温度变化来确定.本文介绍一种新近研制的基于低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置,能有效的将样品温度从室温连续均匀的降至35K,通过Lab VIEW编写的数据采集系统人机界面,采用电流换向技术消除热电势,可以准确测量出超导材料的超导转变温度.经实验验证,该测量装置测量精确和重复性良好,可作为有效判定高温超导材料性能优劣的一种手段.     

低能离子对高温超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面改性和机理

低能氩离子束轰击并后退火处理的离子束表面改性,会影响高温超导薄膜的表面结构和超导特性,但是其中的深刻微观机理不清楚.本文通过连续改变离子束轰击时间,系统研究了离子束表面改性对于超导膜结构和临界电流密度的影响.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、J_(c-scanning)测试表征样品的结构特性和超导特性,并得出内应变、氧空位缺陷等参量.研究表明,经过表面改性的钇钡铜氧(YBa_2Cu_3O_(7-δ),YBCO)薄膜,随轰击时间增加表面形貌会变得更加均匀致密,a轴晶粒消失,并且临界电流密度有了显著的提高.由化学键收缩配对模型分析得出,临界电流密度的提高与薄膜内应变增大和引发的局部YBCO结构中Cu—O键收缩有关.     

一种高温超导材料临界电流密度测试的方法

临界电流密度(J_c)是超导材料的重要特征参数之一,精确的测量临界电流密度对研究超导材料特性及超导器件稳定性具有重要意义.本文介绍了一种基于经典电磁感应理论和超导技术理论测量YBCO超导薄膜临界电流密度的方法和测试装置.研究显示,在液氮环境下,将超导薄膜加入初级线圈和次级线圈中间会明显影响次级线圈的接收效果.我们根据此测量方法搭建了一种测量YBCO薄膜临界电流密度的实验装置.在分析实验测量误差后,通过实验的对比,得到了加入超导薄膜对次级线圈的感应电压的影响,并分析感应电压与线圈互感之间的关系,从而算出超导薄膜的临界电流密度.实验通过噪声抑制和数据校正,准确地测量了超导薄膜的临界电流密度.     

GaN生长工艺流程实时监控系统

分析了在ECR-MOCVD装置上外延长生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素，在此基础上，设计了一套由80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统，用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控，并提出了一种合适的工艺流程监控策略，阐述了如何从软件上确保工艺流程的连续可靠运行。实践证明，轮硬件系统设计合理、抗干扰措施完善，很好地保证了工艺流程的连续可靠运行，实验数据的可靠性和工艺流程的可重复性也大大提高，并以类似系统的工艺过程自动化设计具有一定的指导借鉴意义。     

高温超导技术在微磁传感器中的应用与发展

传感器在诸多领域有着广泛的应用,而随着高温超导技术的快速发展,将高温超导材料应用于磁信号测量成为超导材料应用的一个重要领域。文章探讨了高温超导材料在微弱磁场测量方面的主要应用,介绍了三种在微弱磁场测量方面能达到或有希望达到fT量级的传感器。其中包括：基于约瑟夫森结效应的超导量子干涉器(SQUID),基于超导零电阻效应的巨磁电阻(GMR)磁传感器和由文章作者所在的实验室提出的巨磁阻抗(GMI)/超导复合磁传感器。文章重点介绍了GMI/超导复合磁传感器,并对此传感器在结构和应用方面的最新进展进行了说明。     

基于SQUID梯度计的单磁源定位及磁矩反演误差分析

磁源定位及磁矩反演技术在空间探测、无损检测以及目标追踪等领域有着广泛的应用前景。利用磁场梯度张量信息进行磁源定位及磁矩反演的思想是在1975年首次提出的,2006年提出的磁性目标线性方程定位方法以其快速准确求解的特点而备受关注。但是,对于该梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位的全方位的误差分析仍有待完善。在简要回顾梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位的方法的基础上,提出了一种基于该方法的系统误差和随机误差分析的理论;研究结果表明定位误差是由于将差分近似为微分而引起的系统误差和传感器测量的随机误差构成。以目前具有超高精度、超高灵敏度的超导量子干涉仪作为典型磁场测量传感器,分析了梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位及磁矩反演误差与传感器分辨率和相对误差水平之间的关系。     

YBCO-TFA前驱溶液的透射红外光谱和粘度特性研究

三氟乙酸-金属有机沉积方法(TFA-MOD)是制备高质量大面积YBCO高温超导薄膜的有效制备方法之一,而溶液配制过程中的化学反应和提纯工艺是制备前驱液的关键技术。采用透射红外光谱分析手段对前驱溶液制备过程中的化学反应进行了系统研究,给出了每一步化学反应后溶液的红外光谱解析图谱,判定前驱液制备过程中发生的反应。同时,利用旋转粘度计对溶液的粘度进行持续测量,用来研究环境温度、放置时间对于溶液特性的影响。研究结果表明,在室温温度范围(20±2℃)制备前驱溶液的过程中特征有机官能团没有出现副反应,但是随着放置时间延长和温度升高,溶液的粘度降低。此外,对比提纯前后溶液的红外光谱,分析得出蒸馏过程只是简单的去除多余的水和乙酸等小分子物的过程。