超导量子干涉器件(SQUID)磁强计是测量磁场强度最灵敏的器件,尤其对于低频磁场的测量有很大的优势。高温超导体发现又进一步推动了SQUID应用的发展。本文的主要工作是围绕高温超导SQUID的制备及其在磁性纳米粒子作为标作为标记物的免疫测定和超低场核磁共振中的应用而展开的。　　 第一章,首先介绍了约瑟夫森(Josephson)效应理论和RCSJ模型,以及dc-SQUID和读出电路原理,同时也简单分析了SQUID中的噪声来源。　　 第二章,以SQUID磁强计的制备为主线,介绍了有关高温超导dc-SQUID的设计、薄膜生长、器件图形制作、器件封装和器件灵敏度标定等内容。对制作出的器件进行标定,其灵敏度可达400fT/Hz1/2。　　 第三章,的内容是关于磁性纳米粒子作为标记物的免疫测定原理及实验。首先介绍免疫测定的基本知识以及将磁性纳米粒子引入免疫测定后的测量原理和测量方法。在随后的实验中采用了磁弛豫测量法,成功测量到粒径为406nm的粒子的尼尔(Néel)弛豫过程。应用交流测量法可测量粒径为14nm,固含量低至1ng的磁性纳米粒子,并且也成功测量到粒径为180nm粒子的频率响应曲线,同时对链接了磁性纳米粒子的生物素(Biotin)和亲和素(Avidin)的结合效果做了研究。　　 第四章,主要介绍核磁共振和成像的原理。这一章先从原子核的磁性入手,介绍了核磁共振信号的产生、弛豫时间、化学位移和J耦合等内容。在介绍核磁共振成像方面,对背投成像法和傅立叶成像法的原理和实现过程进行了说明。　　 第五章,对于高温超导dc-SQUID器件在超低场核磁共振中的应用进行了研究。在实验上我们改进了原有的利用SQUID直接耦合的测量方法,改为利用接受线圈、输入线圈和电容组成的LCR回路来传递信号到SQUID中去,与直接耦合的方法相比信噪比有了显著的提高。同时为了进行二维成像,增加了x和y方向的梯度线圈。在实验中,对核磁共振一维和二维成像、J耦合、磁性纳米粒子的特性、外界干扰对核磁共振信号和成像以及磁共振中的Berry相等内容进行了系统的研究。