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高温超导薄膜微波表面电阻的测量方法

作　者: 何建
导　师: 罗正祥
学　校: 电子科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 高温超导薄膜表面电阻介质谐振器品质因数
分类号: TM934.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

高温超导技术由于其广泛的优越性而越来越得到广泛的应用。特别是随着高温超导薄膜制备技术的不断提高,使其在电子信息领域中得到非常好的应用。高温超导薄膜的微波表面电阻是衡量薄膜质量的一个重要参数指标。因此,怎样更准确的测量高温超导薄膜的微波表面电阻就显得尤为重要。目前,世界上很多国家都在进行这方面的研究。本论文源自国家863 项目下达的课题。本文介绍了一种实验研究方法。这是一种利用工作在TE011+δ模式的蓝宝石介质谐振器测量高温超导薄膜微波表面电阻的方法。它通过测量加载超导薄膜前后,介质谐振器的固有品质因数的变化,通过一个简便的等式Q-1=A+BRs 来确定超导薄膜的微波表面电阻Rs。该方法能比较准确的测量高温超导薄膜的微波表面电阻,能对单片薄膜进行非损伤的测量,并且在批量测量时其优越性更为突出。本方法从立项研究至今,已进行了多次改进。本文从提高校准物理模型准确性方面展开分析研究,通过改进蓝宝石介质谐振器耦合装置,降低耦合系数,来获得一个更为准确的校准物理模型和更为准确的测量结果。本文所改进研制的测试装置具有高Q 值、高灵敏度、高准确度和重复性好等优点,可用于3 英寸以下高温超导薄膜的Rs 测量。

全文目录

第一章绪论  8-12
  1.1 超导发展  8-9
  1.2 超导技术的优越性  9-10
  1.3 高温超导薄膜  10-11
  1.4 工作内容  11-12
第二章高温超导电性分析  12-19
  2.1 二流体模型  12-13
  2.2 高温超导薄膜的表面电阻  13-17
  2.3 与常规金属表面电阻的比较  17-19
第三章高温超导薄膜微波表面电阻测试方法讨论  19-31
  3.1 圆柱腔谐振器法  19-20
  3.2 平行板谐振器法  20
  3.3 微带谐振器法  20-21
  3.4 介质谐振器法  21
  3.5 双谐振器法  21-23
  3.6 镜像型蓝宝石介质谐振器法  23-31
    3.6.1 镜像法的理论模型  24-26
    3.6.2 A、B 值的确定  26-31
第四章镜像法测试薄膜表面电阻  31-41
  4.1 固有品质因数 Q0 的测量  31-32
  4.2 镜像法的镜像对称性分析  32-38
    4.2.1 蓝宝石晶体对镜像对称性的影响  33-36
    4.2.2 耦合装置对镜像对称性的影响  36-38
  4.3 镜像型蓝宝石介质谐振器法的改进过程  38-41
    4.3.1 第一代镜像型蓝宝石介质谐振器测试系统  38-39
    4.3.2 第二代镜像型蓝宝石介质谐振器测试系统  39
    4.3.3 第三代镜像型蓝宝石介质谐振器测试系统  39-40
    4.3.4 第四代镜像型蓝宝石介质谐振器测试系统  40-41
第五章镜像法测试系统的建立  41-51
  5.1 腔体主体尺寸设计  41-44
    5.1.1 蓝宝石圆柱介质谐振器的尺寸设计  41
    5.1.2 金属屏蔽腔的尺寸设计  41-44
  5.2 耦合装置的设计  44-46
    5.2.1 短路面到耦合孔距离的设计  44-45
    5.2.2 耦合孔的设计  45-46
  5.3 测试系统的组建  46-47
  5.4 测试结果  47-51
    5.4.1 “零电阻”校准  47-48
    5.4.2 “银板”校准  48
    5.4.3 高温超导薄膜 Rs 测试  48-49
    5.4.4 与前几代的比较  49-50
    5.4.5 讨论  50-51
第六章结论  51-52
参考文献  52-54
致谢  54-55
个人简历  55

高温超导薄膜微波表面电阻的测量方法

内容摘要

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