用于HTc rf SQUID的新型超导共面谐振器

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SQUID(超导量子干涉仪)

SQUID(超导量子干涉仪)
j jc sin(2 1 2q
A.dl)
2q (2 1 t
A.dl) 2qV /
Supercon.1 Ψ1
若考虑结两边不加电压的情况, 若磁场沿x方向,大小为B0,则A (0, 0, B0y) 则有
j jc sin(2 1
I
Lx 2 Lx 2
Superconductiong flux transformers
Magnetometer
Gradmeter
Voltmeter
Modulation and feedback circuit
Principles and applications of SQUID J.Clarke
SSM(扫描超导量子干涉显微镜)
Phys. Rev. Lett. 12, 159 - 160 (1964) R. C. Jaklevic et al.
• 60年代下半叶,制造简陋的dc SQUID开始为低温物理学家用于测量。 • 60年代末开始出现RF SQUID。 • 相当长的时间内,dc SQUID被摒弃,直到1974年出现灵敏性高于 RFSQUID的仪器。 • 1987年Koch和Nakane首先制造出了高温dc-SQUID。 Appl. Phys. Lett. 51(3). 20 July
J=0
无自感时
2 1 2n
i 2 IC cos(
)sin(1

0
2 0
)
ext
0
)sin(1
ext
0
)
imax 2 I C cos(
一个磁通量子约
ext
0
)
20 1015 Wb 因而对外加场的微小变化都很灵敏

一种铜铌复合射频超导谐振腔的制备方法

一种铜铌复合射频超导谐振腔的制备方法

专利名称:一种铜铌复合射频超导谐振腔的制备方法
专利类型:发明专利
发明人:皇世春,何源,翟浩银,徐孟鑫,张升学,杨自钦,郭浩,刘鲁北,李春龙,王志军
申请号:CN202111197158.9
申请日:20211014
公开号:CN113973419A
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种铜铌复合超导谐振腔的制备方法。

该方法包括下述步骤:1)制备纯铌超导腔;2)对步骤1)制备的纯铌超导腔内外表面依次进行机械抛光、清洗液清洗、超声波超纯水清洗、酸液抛光、清除材料表面的残酸;清洗残酸后的超导腔外表面依次还进行喷砂和反镀电清洗处理;3)纯铌超导腔外表面铌铜间共晶键结合结构的制备:a、在纯铌超导腔外表面电铸过渡金属层:b、在所述过渡金属层的金属表面电铸铜;c、将铌‑过渡层金属‑铜层真空高温退火,通过过渡金属在铜和铌层产生原子间共晶键结合;4)在步骤3)制备的超导腔外表面的铜层上电铸厚铜层;5)对步骤4)制备得到的超导腔外表面精加工,即得所述铜铌复合超导谐振腔。

申请人:中国科学院近代物理研究所,兰州瑞源机械设备有限公司
地址:730013 甘肃省兰州市城关区南昌路509号
国籍:CN
代理机构:北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人:赵静
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高温RF SQUID磁力仪射频振荡器

高温RF SQUID磁力仪射频振荡器

高温RF SQUID磁力仪射频振荡器赵静;王君;凌振宝;刘光达【期刊名称】《吉林大学学报(信息科学版)》【年(卷),期】2009(027)002【摘要】为了提高高温射频超导量子干涉器(RF SQUID:Radio-Frequency Supereonducting Quantum Interference Device)磁力仪的磁场灵敏度和稳定性,设计了提供超导量子干涉器谐振回路偏置信号的射频振荡器.该振荡器采用频率连续可调的压控振荡器作为信号源,结合射频信号衰减电路产生SQUID器件所需功率的振荡信号.实验结果表明,该振荡器能产生549.75-947 MHz连续可调的射频信号,信号功率最低可达-98.97 dBm,满足SQUID器件的工作要求.【总页数】4页(P113-116)【作者】赵静;王君;凌振宝;刘光达【作者单位】吉林大学,仪器科学与电气工程学院,长春,130061;吉林大学,地球信息探测仪器教育部重点实验室,长春,130061;吉林大学,仪器科学与电气工程学院,长春,130061;吉林大学,地球信息探测仪器教育部重点实验室,长春,130061;吉林大学,仪器科学与电气工程学院,长春,130061;吉林大学,地球信息探测仪器教育部重点实验室,长春,130061;吉林大学,仪器科学与电气工程学院,长春,130061;吉林大学,地球信息探测仪器教育部重点实验室,长春,130061【正文语种】中文【中图分类】TN752.2;P318.6【相关文献】1.基于SQUID自举电路的新型高精度超导磁力仪 [J], 伍俊;荣亮亮;谢晓明2.高温RF—SQUID磁力仪数据采集系统的研制 [J], 李文全3.高温超导(RF-SQUID)核爆炸地磁脉动监测系统 [J], 沈春霞;沈庭云;郑永春4.HTc RF—SQUID磁力仪及其应用研究 [J], 赵毅;王赤军5.RF—SQUID磁力仪 [J], 杜江;周志恒因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

超导量子干涉器件(SQUID)实验

超导量子干涉器件(SQUID)实验

超导量子干涉器件(SQUID)实验超导量子干涉器件(SQUID)是一种基于超导电性的精密探测器件,常被用于磁测量和量子计算等领域。

SQUID的精密度和灵敏度使其成为一种理想的量子探测器,能够探测微弱的磁信号。

SQUID的工作原理SQUID器件由两个超导环组成,其中一个称为RFQ(Readout Flux Quantization)环,另一个为Junction环。

RFQ环用于读取磁通量变化,Junction环用于实现超导-正常态-超导(SNS)结构,其中正常态部分是由绝缘层和非超导性金属组成的。

SQUID的工作原理可以归结为量子干涉效应。

当外加磁场导致SNS结构中的非超导性金属部分出现电流时,SQUID器件中产生的磁通量将导致干涉效应的出现,使SQUID可以极其敏感地检测微小的磁场变化。

SQUID实验的搭建过程在进行SQUID实验之前,需要首先搭建一个实验平台,通常包括超导材料的制备和测量系统的构建。

首先制备超导材料,制备SQUID器件所需的超导环和Junction环。

其次,在实验室中搭建相应的电路和测量系统,确保实验平台的稳定性和精确度。

SQUID实验的数据处理与分析在进行SQUID实验后,需要对实验得到的数据进行处理和分析。

通常会进行数据平滑、滤波和干涉效应的计算等步骤,以获取准确的磁场测量结果。

通过对数据的分析,可以获得具有高灵敏度和高精度的磁场测量数据。

SQUID在量子计算中的应用除了在磁测量领域中的应用外,SQUID还被广泛应用于量子计算领域。

SQUID作为一种高灵敏度的量子探测器,可以用于量子比特的读出和控制,为量子计算的发展提供了重要支持。

结语超导量子干涉器件(SQUID)是一种重要的超导量子探测器件,具有高灵敏度和高精度的特点,被广泛应用于磁测量和量子计算等领域。

通过深入研究SQUID的工作原理和实验方法,可以更好地理解其在科学研究和技术应用中的作用和意义。

基于HTc rf SQUID的通信传感器技术

基于HTc rf SQUID的通信传感器技术

m e n t s t a t u s q u o o f s u p e r c 0 n d u c t i n g t e c h n o l o g y a n d t h e t e c h n i c a l p i r n c i p l e o f H T c r f S Q U I D,s u m ma r i zi c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f H T c r f S Q U I D a n d t h e s u p e i r o r i t i e s o f i t s a p p l i c a t i o n i n 1 o W f r e q u e n c y c o n— r
中 图分类 号 :
文献标 志码 : A
文章 编 号 : 1 0 0 2 — 0 8 0 2 ( 2 0 1 5 ) 0 2 — 0 1 3 0 — 0 5
C o mmu n i c a t i o n S e n s o r T e c h n o l e g y b a s e d o n HT c r f S QUI D
术 的特 点 和应 用 于低 频段 通信 的优 势 , 结合 C S A MT试验 方 法验 证 了应 用 H T c r f S Q U I D进行 低 频段 收信 的 可行性 , 提 出了 H T c r f S Q U I D 实用化 的技 术 途径 。
关键 词 : Hr r c r f S Q U I D 低 频段 通信 超 导
第4 8卷 第 2期
2 0 1 5年 2月
通信 技术
Co mmun i c a t i o n s Te c hn o l o g y

低噪声HTcrfSQUID芯片可控制备的实验研究

低噪声HTcrfSQUID芯片可控制备的实验研究

E x p e r i me n t a l r e s e a r c h o n t h e c o n t r o l l a b l e p r e p a r a t i o n o f l o w n o i s e HT c r f S QU I D
b o u n d a r y j u n c t i o n .A s e t o f e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e d u n d e r d i f f e r e n t d e p o s i t i o n t e m p e r a t u r e s a n d t h e p e f r o r m a n c e o f t h e Y B C O
陶伟 。 , 王昕晔 , 魏 玉科 , 刘政 豪 , 张辰 , 马平
( 1 .海军装备研究 院, 北京 1 0 0 1 6 1 ; 2 .海军工程大学 , 武汉 4 3 0 0 3 3 ; 3 .北京大学物理学院人工微观与介观物理 国家重点 实验室 , 北京 1 0 0 8 7 1 ) 摘要 : 针对低 内禀噪声要求 条件下 H r f S Q U I D芯 片制备成 品率和优质率低等问题 , 通过对 Y B C O薄膜 的 P L D 制备工艺参数及所制作的 Y B C O薄膜性能 与微观形貌 的观测分析 , 提出晶界结构 的非均匀和不一 致性可能是影 响 低噪声 台阶边沿型 晶界结制备质量的观点 , 进而 以淀积温度为典型控制参数设计了一组 实验 , 对实验获取的 Y B C O 薄膜和 S Q U I D芯 片的性能测试表明 : Y B C O薄膜生长的三高条件( 高淀积温度 、 高氧分压和高激光能量密度 ) 易造成 薄膜表面平整度恶化 和晶界构 型的不均匀 , 而选择合适 的淀积温度可有效提高 S Q U I D芯片的噪声性能 。 关键词 : 低 噪声 ; 超导量子干涉仪 ; 台阶结 ; 外延生长 ; 晶界

我国制备出纳米尺度上可滑动机电谐振器

我国制备出纳米尺度上可滑动机电谐振器

我国制备出纳米尺度上可滑动机电谐振器
佚名
【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》
【年(卷),期】2022(40)6
【摘要】据报道,中国科学技术大学郭光灿院士团队与其他合作者及本源量子计算有限公司合作,实现了基于石墨烯的可滑动纳米机电谐振器。

相关研究成果新近发表于《自然·通讯》上。

一个振动物体的振动性质受到其固定方式的影响,这一规律不仅激励人们在宏观世界发明了各式各样独具特色的乐器,也指引人们在微观尺度上设计制备不同类型的力学谐振器。

其中,纳米机电谐振器具有质量轻、频率高和品质好,以及可调谐等优点,在灵敏探测、信号传感和信息处理等领域展现出广阔的应用前景。

【总页数】1页(P49-49)
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
【相关文献】
1.科学家研制出纳米尺度光子晶体
2.澳德科学家开发出纳米尺度光子晶体
3.科学家开发出纳米尺度光子晶体
4.二维纳米机电谐振器高效制备
5.Tackling Poverty Head On
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环境与工程地球物理勘探05第四章 磁法

环境与工程地球物理勘探05第四章 磁法
量H,其方向指向磁北。地磁场各 分量的方向与坐标轴方向一致时取
正,反之取负。H与x轴的夹角称为
磁偏角D,当H偏东时,D取正,反 之取负,H与T的夹角称为磁倾角I ,T下倾时取正,反之取负。
图4·1·1 地磁场坐标系统
第一节 高精度磁法
上述X、Y、Z、H、T、D、I各量统称为地磁要素,它们之间的关系如下:
X = H cosD,Y = H sinD,Z = T sinI = H tgI
H = T cosI, T2 = H2+Z2 = X2+Y2+Z2
(4·1·1)
分析这些关系可知,地磁要素中有各自独立的三组:I、D、H;X、Y、Z;H、Z、 D。如果知道其中一组,则其他各要素即可求得。在地磁绝对测量中通常测I、D、H 三个要素。
磁法勘探一般都是相对测量,地面磁测主要测Z的变化,有时也测H和T;航空磁测 主要测定T的变化。
磁场强度的单位,在国际单பைடு நூலகம்制中为特斯拉 ( T ),在磁法勘探中常用它的十亿分之 一为单位,称为纳特 ( nT ),即
1nT = 10-9 T 过去习惯使用CGSM单位制中的伽玛 ( γ ),其与国际单位制的换算关系为
第一节 高精度磁法
二、磁测仪器和磁法勘探野外工作方法
(一) 磁力仪
磁力仪的种类很多,大致可分为两大类,即机械式磁力仪和电磁式磁力仪。 由于磁法勘探早期主要以勘探磁性较强的固体矿产为主,使用的仪器主要为机 械式磁力仪(又称磁秤),机械式磁力仪可分为刃口式和悬丝式两种,而每种又可 分为垂直磁力仪(测量磁场强度垂直分量)和水平磁力仪(测量水平分量),仪器的灵 敏度一般为n×10nT,主要用于地面磁测。随着磁法勘探研究的深度和空间范围 的不断扩展,近年来已经向地壳深部与向微磁、弱磁性的地质对象勘探转变,不 仅在油气藏、地热、煤田等弱磁性领域扩大磁法的应用,而且在考古、环境污染 、灾害预测等方面也有应用。这就要求磁测仪器具有较高的灵敏度,所以磁测仪 器加速了发展速度,第一代磁力仪利用永久磁铁或感应线圈,如机械式磁力仪; 第二代磁力仪应用高导磁性材料或原子、核子的特性以及复杂的电子线路,如质 子磁力仪和光泵磁力仪;第三代磁力仪为利用低温量子效应制成的超导磁力仪。 同时,磁性参数的综合利用方法,也从研究单一磁导参量和磁性参数向三分量、 磁梯度和磁各向异性等多种磁性参数综合研究与利用方向发展。
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第 2 4卷 第 3期






Vo . 4. 1 2 No. 3
Au g.,2 02 0
20 0 2年 8月
C NE E J RNA OF L HI S OU L OW EMP RAT RE HYS C T E U P IS
10 8






2 4卷
高, 因此磁场灵 敏度差 . 它的优 点 是充分 利用 了 S U D器 件 的有 效面 积 , 于 内孔为 10 但 QI 对 0 ×10 a 的器件 , 0/ 2 m 其磁场 一 磁通 转换系数为 3 T # , n / 0相应 的有效面 积 为 O 6 m 2由此可 以 .9 . 看出: l 图 中的超 导共 面谐振器 及其 探头 的结 构损 失 了部 分器件 的有 效面积 .
用 于 H T Q I 的 新 型 超 导 共 面 谐 振 器 c fS U D r
孟树超 马 平 邓 鹏 刘乐原 聂瑞娟 王 守证 谢飞翔 戴远东
人 工微 结构 和介 观物 理 国家重点 实验 室 , 京大 学物 理系 10 7 北 081
在 1m 0 m×1r m 0 mXl m的 【 灿0 基 片 上设 计 和 制成 了一 种 新 结 构 的 80 z超导 共 面 a a 3 0 MH 谐 振器 , 它可 以和外 尺 寸 9 mx9 m的 垫片 式 IS u 器 件实 现 有效 的耦 合 , 于使用 超 导 m m f Q m 对 共 面谐 振 器 的 r S U D, 方 案 为提 高器 件 有效 面积 和磁 场灵 敏 度提 供 了新 的方 法 . fQ I 该
作在 80 - 的高温 超 导共 面谐 振 器 和 S UD器 件 如 图 1 a 所 示 L , 是 由外延 生 长 在 0 MI l z Q I () 6它 J 1r X1r m 的 l A0 衬 底 上 的 Y C 0 m 0 mXl m a a _ 1, a B O薄 膜 制成 . 面 谐 振 器 中 心 圆孔 直 径 15 m, 共 .m
1引

近 年 来 , cf Q I HT U D的研 究 取 得 了很 大 的进 展 ¨. . rS 2 由于 其 潜 在 的 应 用 前 景 , 何 提 高 J 如
系 统 的磁 场灵 敏 度 和 简 化 制 作 工 艺 仍 然 是 十分 有 意 义 的 课题 . rS UD 的 磁 场 灵 敏 度 与 性 能 与 rS u 系 统 的磁 通 噪声 S 1 和 器 件 的 有 效 面 积 A丘 fQ I f m Q  ̄/ 2 有 关 , 通 噪 声 S 1 越 小 , 效 面 积 A丘 大 , 场 灵 敏 度 越 高 . Q I 磁  ̄/ 2 有 越 磁 rS U D系 统 的 磁 通 噪 声 与 f 射 频 频 谐 振 回 路 有 密 切 关 系 . 作 频 率 ( 振 回路 的谐 振 频 率 ) 高 , 振 回 路 的 品 质 因数 工 谐 越 谐 Q 越 高 ,f Q m 的磁 通 噪 声 越 小 . 低 T S u 研 究 中 , Muk3用 超 导 铌 膜 做成 半 波 rS U 在 c Q m f M. c 【 j 长 微 带 谐 振 器 , 射 频 工 作 频 率 提 高 到 17 H 和 3 H , 振 回 路 的 Q值 能 达 到 几 千 , 中 将 .G z G z谐 其 rS UD器 件 集 成 在 半 波 长微 带 谐 振 器 中 间 . Z ag等 L将 此 方 案 应 用 于 高 rS UD, f I Q Y.hn 4 J fQ I 在 LA0 衬 底 上 用 Y C a 1 B O高 超 导 薄 膜 制 成 了微 带 半 波 长 超 导 谐 振 器 . 半 波 长 微 带 中 在 间 , 作 了具 有 环 孔 的 台 阶 结 HT S UD 器 件 . 然 器件 的 磁 通 噪 声很 低 , 达 到 l 0 制 of Q I r 虽 可 1 X √ H , 由 于 微 带 几 何 结 构 的 限 制 , u 的 有 效 面 积 很 小 , 以 磁 场 灵 敏 度 很 低 . 了 z但 Q S m 所 为 得 到 比较 大 的 有 效 面 积 , Z ag5和 M. i [ 开 发 了 YB O高 温 超 导 薄 膜 共 面谐 振 器 .工 Y.hn[ j Bc 6 kJ C
内框 边 长 8 m, 作 磁 通 聚 焦 器 . 个 探 头 的 结 构 示 于 图 1 b , 径 3 5 m 的 薄 膜 垫 片式 m 用 整 ( )外 .m
Q m S u 器 件 (oeho Jsp sn结 为 衬 底 台 阶结 ) 共 面谐 振 器 面 对 面相 贴 . S UD器 件 内孔 为 10 和 当 Q I 0 Xlo :时 , 磁 场 一磁 通 转 换 系 数 为 aB 3声=3 8n / o 相 应 的 有 效 面 积 为 A = o m 其 / .7T  ̄ , 0 55ml 它 主 要 由 磁 通 聚焦 器 的 尺 寸 决 定 . .3n 2 , 早 期 的 H 薄 膜 垫 片 式 r S UD是 在 lmmX1r 的衬 底 上 制 作 的 外 尺 寸 为 9 mX fQ I O 0 m a m 9 mm的 垫 片 式 器 件 , 电感 电 容 分 立 元 件 制 成 射 频 谐 振 回路 . 缺 点 是 谐 振 回 路 的 Q值 不 由 其
÷ 国家 83 划 ( 6计 编号 : 3 D 5 5 1 和 国家重 点基 础研 究项 目( 号 G 9 96 69 G 9 9 66 7 资助项 目 8 一 o 00 ) 6 c 编 190 40 , 1 04 0 ) 9
收 稿 日期 :0 11 -6 2 0 .22
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