绪论 1
目 录 1
第一章超导电性基础 9
§1.1超导体的基本性质 9
一、零电阻性 9
二、完全抗磁性 10
三、外磁场和传输电流可以破坏超导性 11
§1.2金兹堡——兰道方程 全磁通量子化 11
§1.3电子——声子相互作用 13
§1.4单电子隧道效应 15
第二章约瑟夫逊效应 17
§2.1弱耦合 17
§2.2超导结的基本方程式 18
二、恒流源偏置的超导结的动态特性 20
§2.3超导结的伏安特性 20
一、伏安特性的测量 20
三、cosθ项对超导结的动态特性的影响 30
第三章射频超导量子干涉器 33
§3.1实用结构 33
§3.2 RF-SQU1D环在外磁场中的性质 34
一、参量K对RF-SQU1D量子态跃迁的影响 37
二、参量G对RF-SQU1D量子态跃迁的影响 39
三、参量G和K对RF-SQU1D量子态跃迁时间的影响 41
四、、cosθ项对RF-SQU1D量子态跃迁的影响 43
五、RF-SQU 1D环孔冲的外磁通是时间的线性函数或正弦函数时，它的动态特性 43
§3.3 Irf-Vrf特性和Vrf-Фe特性 49
一、测量结果和理论分析 49
二、射频偏置电流的选取 56
三、Vrf-Фe特性 57
§3.4锁定式线路 58
一、音频磁通调制 59
二、磁通锁定式线路 61
§3.5磁通噪声和能量分辨率 62
一、磁通噪声 62
二、能量分辨率 64
§3.6摆率 66
一、锁定式线路的通频带和磁通噪声的关系 66
二、失锁几率和平均失锁时间 68
三、摆率 69
§3.7环电感计算 70
一、轮形空腔RF-SQU 1D环电感 72
二、单孔和双孔RF-SQU1D环电感 72
三、平面薄膜RF-SQU 1D环电感 73
§3.8磁通变换器 74
一、零磁通法 74
二、零电流法 76
§3.9 RF-SQU1D性能参数的测量 77
§3.10实用电路简介 78
一、300型探头 78
二、控制单元 79
§3.11超高频、微波及其他射频SQUID 82
一、超高频SQUID和微波SQUID 82
二、两个射频信号偏置的SQUID 83
三、电阻滤波的RF-SQUID 84
四、非回滞模式的RF-SQUID 84
五、热噪声电流偏置的RF-SQUID 85
§4.1引言 87
第四章直流超导量子干涉器 87
§4.2 DC-SQUID环的特性 89
一、DC-SQUID方程式 89
二、不计噪声时，DC-SQUID的特性 91
三、考虑噪声时，DC-SQUID的特性 92
四、电压噪声频谱密度 95
五、环流噪声频谱密度及相关噪声频谱密度 96
六、磁通噪声 97
七、固有能量分辨率 99
八、能量分辨率 100
九、1/f噪声 102
§4.3测量电路 103
一、谐振电容两端的电压 104
二、频率响应和摆率 106
三、前级放大器的噪声 108
四、磁通噪声 108
五、漂移 109
第五章 SQUID仪器 111
§5.1磁强计 111
一、一般输入电路的DC-SQUID信噪比 111
二、DC-SQUID磁强计的最小可检测能量 113
三、实用电路 116
§5.2电压表 118
一、谐振式输入电路DC-SQUID电压表 118
二、非谐振式输入电路DC-SQUID电压表 120
三、实用电路 121
§5.3 电流计 123
一、线绕输入电路的磁场梯度计 124
§5.4磁场梯度计 124
二、平面薄膜DC-SQUID磁场梯度计 125
三、同时测量磁场梯度的三个分量 127
§5.5磁化率计 130
一、工作原理 130
二、噪声 132
三、应用 132
§5.6核磁共振谱仪 134
一、工作原理 134
二、特性 135
§5.7电压比较仪和电流比较仪 137
一、电压基准监测系统 137
二、电阻式电压比较仪 138
三、电流比较仪 138
§5.8电阻电桥 140
§5.9其他SQUID仪器 141
一、用于超流液氦研究的温度梯度计 141
二、测量弱磁场的绝对强度 141
三、射频衰减测量 142
第六章超导结和SQUID的制备 144
§6.1点接触结和点接触结SQUID的制备 144
§6.2微桥结的制备 146
一、硬超导材料薄膜的制备工艺 146
二、微桥结的制备工艺 147
§6.3隧道结的制备 151
一、铅合金隧道结的制备 151
二、铌隧道结的制备 152
三、A-15材料隧道结的制备 153
四、Tc大于77K的超导薄膜的制备 154