摘要：针对太赫兹超导探测器的测试需求,开发了可用于低温环境的太赫兹标准黑体辐射源.采用太赫兹时域光谱系统,提取了伯克利黑体材料的介电常数,并测试了它的反射系数.另外,设计了圆锥形结构的黑体辐射源,仿真结果表明它具有较低的反射率.在此基础上,制备了装载于稀释制冷机中的黑体辐射源,通过控制温度实现对黑体源辐射功率的调谐.这一黑体辐射源能够满足太赫兹超导探测器的定标需求,并将有助于高灵敏太赫兹辐射计的开发和应用.

摘要：提出了一种基于太赫兹(terahertz,THz)类电磁诱导透明(electromagnetically induced transpanrency like,EIT-like)效应的样品阱超材料传感器.传感器基础单元结构由一根金属线和一对开口谐振环(split ring resonators,SRRs)组成,二者耦合产生类EIT效应,在1.067 THz处得到一个半高全宽为178 GHz的透明峰,透明峰最大透过率为89.71%.其传感单位体积灵敏度为178 GHz/(RIU·mm^(3)),进一步分析该超材料谐振频点处的电场分布,发现两侧SRRs的开口处电场最强.我们设计构建样品阱仅在开口最强电场处,以光刻胶为待测物填入样品阱,并成功测得50 GHz频偏,验证样品阱结构可以运用于传感中.经研究分析,样品阱结构成功将样本量缩减至超微量级别,单位体积灵敏度提升至5538 GHz/(RIU·mm^(3)),提高了31倍.该样品阱成功实现对水、人皮肤和大鼠皮肤样本的鉴别,表明了构建样品阱在THz超材料超微量检测领域具有潜在的应用价值.

摘要：超导Josephson隧道结是实现超导量子比特的基本元件。利用悬空掩膜和电子束斜蒸发相结合的工艺方法制备Al/Al2O3/Al超导Josephson隧道结,并且系统研究了底电极、上电极薄膜的厚度及氧化参数等工艺条件与隧道结超导电流密度Jc和面积归一化电阻Rc的关系。设计测量了三种方案的超导量子比特电路,通过对参数和结构的优化测出了较理想的量子比特(qubit)信号。

摘要：展示了一种基于超导NbN薄膜材料的HEB混频器的设计与制备工艺,详细介绍了高阻硅衬底上的超薄NbN薄膜的生长技术、HEB器件的结构、超导微桥区和平面等角螺旋天线的阻抗匹配等内容.测量研究了超导NbN HEB的电阻-温度(R-T)曲线、不同温度下的电流-电压(I-V)曲线以及HEB对太赫兹(THz)信号的响应特性.用Y因子方法测量了HEB器件的噪声温度,在2.5THz的太赫兹波辐照下,其最低噪声温度为2213K.

摘要：量子信息和量子计算有可能给人类带来新的革命性发展.超导量子比特作为实现量子计算的方案之一,以其低耗散,大设计加工自由度,易规模化等优点而备受注目.文中对超导量子比特的基本原理及发展前景作了简要综述,并介绍了作者的研究进展.

摘要：面对宽幅地形测绘和空基大气测量等应用的需求,迫切需要发展能够适应机载平台的低功耗的小型化单光子探测系统.超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因性能优异,已被应用到量子信息、深空通信和远程激光雷达等领域.然而,常规SNSPD所需低温系统的体积和重量均较大,不易于应用到机载平台.截至目前,国际上还未出现应用于机载平台的SNSPD的相关报道.本文设计并制备了工作温度为4.2 K的SNSPD.超导探测器芯片是光敏面积为60 μm×60 μm的四通道光子数可分辨器件,通过光束压缩系统耦合到直径200 μm的光纤,在温度为4.2 K时量子效率大于50%@1064 nm.最后,测试了单个通道的时间特性,在不同光子数响应的情况下得到了不同的时间抖动,其中四光子响应时的时间抖动最小,半高宽为110 ps.该工作不仅可支撑机载应用,而且对于推动发展通用的小型化SNSPD系统及其应用具有积极意义.

摘要：微波无源器件是高温超导薄膜的一个重要应用领域,利用高温超导薄膜可以实现许多微波无源器件,如谐振器、滤波器、延迟线、天线等.目前,这方面的研究已取得了可喜的成就,出现了许多有实用价值的器件,展现了高温超导薄膜微波无源器件广阔的应用前景.绝大多数高温超导微波无源器件都是将高温超导薄膜刻蚀为所需要的图形而得到的.这些图形的形状、尺寸可以根据器件的性能,由微波理论设计而定,一般采用微带电路的形式.

摘要：讨论了快速单磁通量子（ＲＳＦＱ）电路的基本原理和特性．对伪随机码发生器相关的非门、异或门、移位寄存器等３个ＲＳＦＱ逻辑门电路进行了设计，给出了它们的工作原理和特性．对ＲＳＦＱ伪随机码发生器进行了仿真计算，并与ＭＡＴＬＡＢ建立的数学模型的模拟结果相比较，表明设计是合理的，达到了预期的效果．

摘要：文中介绍在小型脉冲管制冷机的基础上设计制作的混频系统 ,利用高温超导双晶结作为混频元件 ,实现了毫米波段的谐波混频 ,并对小型脉冲管制冷机作为高温超导体微波器件的冷源做了一定的研究。说明小型脉冲管制冷机在高温超导器件走向实用方面大有潜力。

摘要：高温超导薄膜在电子学的许多领域,特别是在电信领域,微波无源器件等方面有着广泛的应用。例如超导滤波器,正在发展之中,并且已经进入实际应用阶段。在超导微波器件的设计方面,如超导微波器件的设计,超导薄膜的微波表面电阻是应用的一个重要参数。由于高温超导薄膜的特殊机械特性,因此发展了各种各样的测量高温超导薄膜表面电阻的方法,各有其优点。每一种测量方法都对超导薄膜的面积大小有要求,而真正起作用的有效面积可能只是一部分。本文讨论分析了国际标准测量方法IEC/TC90的超导薄膜的实际有效面积。按照高温超导薄膜表面电阻测量国际标准方案,实际制作了用于测量面积分别为2英寸(5.08cm),3英寸(7.62cm)的高温超导薄膜微波表面电阻的谐振腔,并测量了表面电阻。对测量结果作了分析比较。并探讨了用于大面积的超导薄膜的微波表面电阻测量的可行方法。给出了设计介质谐振腔的简单方法,以适应不同测量的需要。