高分辨率磁光技术在超导薄膜磁场测量中的应用

发布时间：2024-04-14 07:06

　　超导材料具有独特的零电阻效应、迈斯纳效应和约瑟夫森效应,和三个相互关联的临界参数即临界温度、临界磁场和临界电流密度,在强、弱电领域均具有广阔的应用市场。以超导薄膜为代表的功能器件在微波通讯、微磁测量、量子技术等方面具有重要的工程应用价值和研究前景。这些超导薄膜器件通常运行在极低温、强磁场和高真空等极端环境,其电磁特征难以直接观测。一种用于磁场测量、基于法拉第效应的磁光成像技术因具有实时、全场、高分辨率、温度应用范围广和无损的优点,已经广泛应用于超导薄膜高角晶界、电流密度分布及磁通运动等热门领域的研究,取得了一系列重要的研究成果。由于超导材料没有法拉第效应,导致针对超导材料的磁光测量均借助Bi-YIG为代表的具有法拉第磁光效应的磁光介质(也称:磁光膜)放置在超导薄膜表面来实现磁场的观测。可以看出,磁光膜与超导层之间的距离直接决定了磁场测量的空间分辨率,而已有的磁光测量实验中均采用具有反射层的磁光膜,这样显然会降低实验的测试精度。本学位论文为了进一步提升磁场测量的精度,提出一种使用无反射层磁光膜的方式,并给出由于使用无反射层磁光膜带来的干涉条纹的消除办法。另外,由于磁光实验中磁场测量的准确...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1汞电阻在超导转变温度附近随温度的变化[2]

兰州大学硕士学位论文高分辨率磁光技术在超导薄膜磁场测量中的应用1第一章绪论自从Onnes[1]在二十世纪初发现超导现象开始，超导材料便登上了历史的舞台，并在此后的百余年中一直是一个相当热门的研究领域。从超导材料的发现开始，材料学、物理学、力学等学科的科研工作者对超导材料的认知和应....

图1.2临界曲面示意图

兰州大学硕士学位论文高分辨率磁光技术在超导薄膜磁场测量中的应用3导体在该曲面以下时进入超导态，在该曲面以上时进入正常态。图1.2临界曲面示意图。处于超导态的超导体所具有的完全导电性使其在电流通过时没有热损耗，因此超导体具有很广阔的发展前景。人们对超导的探索可以大致分为三个阶段，首....

图1.3两类超

兰州大学硕士学位论文高分辨率磁光技术在超导薄膜磁场测量中的应用5第一类超导体和第二类超导体的磁场-温度相图有着明显的区别，如图1.3所示。图1.3两类超导体相图。当外加磁场增加到临界磁场时，第一类超导体会由完全的迈斯纳态直接进入正常态，电阻会在其进入正常态的瞬间增大，导体便失去了....

图1.6一些实用超导材料的电流密度与磁场关系[18]

兰州大学硕士学位论文高分辨率磁光技术在超导薄膜磁场测量中的应用820K。通过比较，必须使用YBCO等高温超导材料才可以制备能产生强磁场的超导磁体。图1.6一些实用超导材料的电流密度与磁场关系[18]。高温超导磁悬浮交通与普通轨道交通相比，具有接触磨损孝运行速度快、有害物排放量少等....

本文编号：3954301