【摘 要】
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本文采用顶部籽晶熔渗法(TSIG),成功制备出了配比为Gd2Ba4CuNbOy(GdNb2411)∶Y2BaCuO5=x∶(100-x)的系列单畴YBCO超导块材(其中x=0,2,4,6,8,10),并研究了不同GdNb2411掺杂量对样品生长形貌、磁悬浮力以及微观结构的影响.实验结果表明:在该掺杂范围内,均能制备出单畴YBCO超导块材.样品的生长形貌与掺杂量x密切相关.当x≤4时,样品具有良好的
【机 构】
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陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安 710100
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本文采用顶部籽晶熔渗法(TSIG),成功制备出了配比为Gd2Ba4CuNbOy(GdNb2411)∶Y2BaCuO5=x∶(100-x)的系列单畴YBCO超导块材(其中x=0,2,4,6,8,10),并研究了不同GdNb2411掺杂量对样品生长形貌、磁悬浮力以及微观结构的影响.实验结果表明:在该掺杂范围内,均能制备出单畴YBCO超导块材.样品的生长形貌与掺杂量x密切相关.当x≤4时,样品具有良好的单畴性,其上表面光滑平整,单畴区域能长满整个表面,且四径分明;当x≥6时,样品的单畴区域随着掺杂量的增加不断的减小,并在籽晶周围出现凸起的四方状的条纹.样品的磁悬浮力测试结果表明:随着掺杂量的增加,其磁悬浮力先增大后减小,当x=4时,样品的磁悬浮力达到最大37.7N.实验结果对研究纳米粒子的磁通钉扎作用及进一步提高YBCO超导块材的性能有重要意义.
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设计了基于dc-squid的低温电流比较仪,通过实验分析,其电流分辨率为7.1 fA/Hz1/2,比例误差小于10-11量级.通过溯源到量子化霍尔电阻的1k.Ω标准电阻以及校准过的数字电压表,对低温电流比较仪放大后的副边电流进行测量,实现微弱电流的精密测量.
基于超导材料无损耗及低温下电子热噪声大大降低的物理特性，超导电子技术能大幅改善接收系统的噪声水平，提高对弱信号的接收灵敏度；同时SQUIDs技术极高灵敏的探磁特性，使得超导电子在弱磁检测方面具有重要的应用价值。
太赫兹波段的高灵敏高速接收机是太赫兹技术得以应用的关键器件之一,而接收机响应速度的表征技术尚有待研究开发.我们在前期研发出太赫兹波段接近量子噪声温度极限的高灵敏超导热电子测辐射热(HEB)混频(超外差)接收机和简便型傅里叶频谱仪的基础上,通过分析测试结果和改进测试系统等,验证了用稳定的傅里叶频谱仪可简单有效地表征高灵敏太赫兹混频接收机的响应速度这一重要参数,为更快速度的太赫兹接收机研发打下了基础.
由两个电阻电容电感分路的约瑟夫森结(resistive-capacitive-inductive-shunted Josephson junction (RCLSJJ))和一个分路电阻组成的阵列在一些参数条件下具有超混沌行为.我们通过在外部偏置电流中增加周期性干扰信号提出一个控制RCLSJJ阵列中超混沌的方案.数值研究表明,这个方案能有效地控制这个阵列中的超混沌状态使之进入稳定的周期状态.
我们搭建了高场太赫兹时域光谱系统,在这个系统中,我们采用高能量飞秒激光作用到LiNbO3晶体上,通过光整流过程,产生太赫兹脉冲,该脉场的峰值场强可以达到100 kV/cm.在这个强太赫兹脉冲作用下,超导薄膜可以从超导态变成正常态.我们测量了超导NbN和YBCO薄膜,观察到超导薄膜的复电导率与场强的关系.我们的实验说明了这个非线性现象主要来源于对电子的破对.
超导约瑟夫森效应完美的将电压和频率联系起来,被用来建立量子电压标准.目前的可编程量子电压标准在电学计量领域得到了广泛应用,但不能满足交流量子电压信号合成的需求.利用高速电流脉冲信号驱动约瑟夫森结,能够输出量子化的电压脉冲.我们将介绍基于脉冲驱动的交流量子电压信号合成技术及其在精密测量中的应用.
本文针对量子电压系统的核心部件约瑟夫森结阵芯片中宽带微波Wilkinson功分器的电磁场仿真,该功分器利用双节设计达到高带宽,工作频段为15～22GHz.利用超导特性可获得超低损耗,在15～22GHz频率范围内损耗低于0.2dB,输入端反射参数优于15dB,输出端反射参数优于20dB.
超导量子电路既是实现量子计算的一种非常有潜力的方案,同时又是少数几个可以直接观测验证基本量子力学规律的宏观系统,这使超导量子电路是一个既有实际运用价值,同时又具有基础物理研究意义的领域.这里我们报道我们在超导量子电路中的磁通量子比特上做的研究工作,主要包括两部分内容.第一部分工作是磁通量子比特样品的制备,这一部分的核心工作是制备约瑟夫森结.
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高温超导带材的机械性质较脆弱,容易在生产使用中产生局部缺陷.这些局部缺陷会作为集中发热点,造成整个超导设备骤熄.因此,必须对整根带材的临界电流进行连续检测.其中,以RABiTS工艺钇系高温超导带材为代表的带有磁性基底的高温超导带材的检测尤为困难,因为磁性基底会扭曲超导带材附近的磁场分布,使霍尔探头法、磁光法等依赖于磁场分布的方法无法应用.