本文關(guān)鍵詞：高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié)太赫茲諧波混頻器研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太赫茲(THz)波段一般定義為0.1—10 THz的頻率區(qū)間,其波長在0.03—3mm范圍內(nèi),覆蓋短毫米波至遠(yuǎn)紅外波段。盡管人們已經(jīng)認(rèn)識到太赫茲波段具有非常重要的科學(xué)意義和廣泛的應(yīng)用前景,但該波段仍然是一個有待全面研究和開發(fā)的電磁波波段。高溫超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)具有高度的非線性以及良好的高頻相應(yīng)等特性,其作為THz混頻檢測器具有噪聲低、靈敏度高、變頻效率高等優(yōu)點(diǎn)。本論文以高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié)THz諧波混頻器為核心展開討論,成功制備出穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異的高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié),研制了THz諧波混頻系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對微弱THz信號的諧波混頻檢測。對高溫超導(dǎo)YBCO雙晶結(jié)混頻器的變頻效率以及噪聲溫度等參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量和數(shù)據(jù)分析。具體如下：1.研究了高性能高溫超導(dǎo)YBCO雙晶結(jié)THz檢測器的制備方法與加工工藝,成功制備出了微橋?qū)挾葹? μm、特征電壓為2 mV的雙晶結(jié),并對623 GHz信號有良好的THz響應(yīng)。2.展開對高溫超導(dǎo)YBCO雙晶結(jié)THz諧波混頻檢測的相關(guān)研究,搭建了兩套高溫超導(dǎo)THz混頻檢測系統(tǒng),兩套系統(tǒng)都成功實(shí)現(xiàn)對20μW、623 GHz信號的諧波混頻檢測,在諧波次數(shù)達(dá)200次以上時(shí),也能檢測到混頻信號,表明系統(tǒng)有良好的噪聲以及高靈敏的性能。3.通過THz諧波混頻實(shí)驗(yàn),研究了高溫超導(dǎo)YBCO雙晶結(jié)混頻器的變頻效率與結(jié)的特征參數(shù)、結(jié)的偏置電流以及諧波次數(shù)之間的關(guān)系,得到了高溫超導(dǎo)混頻器最佳工作點(diǎn)的選取參量。4.利用研制的系統(tǒng),對YBCO雙晶結(jié)在THz波段的噪聲溫度進(jìn)行了測量,在220 GHz的本振信號輻射下,測得最小噪聲溫度為1207 K。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲 高溫超導(dǎo) 混頻器 變頻效率 噪聲溫度
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN773
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 超導(dǎo)電子學(xué)簡介9-11
• 1.2 太赫茲波簡介11-13
• 1.3 THz波的檢測13-18
• 1.3.1 常見的THz檢測器及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本論文研究的內(nèi)容18-20
• 第2章 高溫超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)20-32
• 2.1 約瑟夫森效應(yīng)20-21
• 2.2 約瑟夫森方程21-22
• 2.3 噪聲對約瑟夫森結(jié)特性的影響22-24
• 2.4 高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié)的制備以及表征24-32
• 2.4.1 高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié)的制備25-29
• 2.4.2 高溫超導(dǎo)約瑟夫森雙晶結(jié)的表征29-32
• 第3章 高溫超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)諧波混頻系統(tǒng)32-45
• 3.1 背景介紹32-37
• 3.1.1 混頻器簡介32-35
• 3.1.2 混頻器混頻原理35-37
• 3.2 YBCO雙晶結(jié)THz諧波混頻系統(tǒng)37-41
• 3.2.1 系統(tǒng)介紹37-40
• 3.2.2 系統(tǒng)改進(jìn)40-41
• 3.3 混頻測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-45
• 3.3.1 GM制冷機(jī)上的混頻檢測41-43
• 3.3.2 液氦杜瓦上的諧波混頻實(shí)驗(yàn)43-45
• 第4章 YBCO約瑟夫森雙晶結(jié)混頻器性能分析45-59
• 4.1 雙晶結(jié)混頻器的主要指標(biāo)和定義45-47
• 4.1.1 變頻效率45
• 4.1.2 噪聲系數(shù)45-46
• 4.1.3 動態(tài)范圍46
• 4.1.4 隔離度46-47
• 4.2 約瑟夫森結(jié)混頻器的變頻效率的測量分析47-51
• 4.2.1 變頻效率的定義及計(jì)算47-48
• 4.2.2 變頻效率測量結(jié)果48-51
• 4.3 約瑟夫森結(jié)混頻器噪聲溫度測量51-59
• 4.3.1 Y因子法測量噪聲溫度原理51-52
• 4.3.2 液氦杜瓦中噪聲溫度測量結(jié)果52-57
• 4.3.3 GM制冷機(jī)中噪聲溫度測量結(jié)果57-59
• 第5章 總結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 碩士期間研究成果64-65
• 致謝65-66

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2 Peter Singer;;磁學(xué)是實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的關(guān)鍵[J];集成電路應(yīng)用;2006年10期

3 楊天信;謝毅立;胡來平;王生旺;王賢華;;我國高溫超導(dǎo)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào);2008年02期

4 ;美科學(xué)家造出高溫超導(dǎo)“薄膜”[J];真空電子技術(shù);2009年02期

5 杜麗 ,吳捷;美國超導(dǎo)研究動向[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);1989年02期

6 趙玉潔;;高溫超導(dǎo)在電子戰(zhàn)和微波系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];無線電工程;1992年03期

7 經(jīng)東;1992年北京國際高溫超導(dǎo)研討會議[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;1992年03期

8 劉廣榮;;中國科學(xué)家問鼎高溫超導(dǎo)體研究前沿[J];半導(dǎo)體信息;2008年04期

9 于文震;范義晨;陸明;楊玉光;;高溫超導(dǎo)技術(shù)在電子裝備中的應(yīng)用探討[J];真空電子技術(shù);2009年01期

10 李丹,李國楨,唐義平;高溫超導(dǎo)3mm波成像技術(shù)研究[J];低溫與超導(dǎo);2001年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊天信;謝毅立;;高溫超導(dǎo)技術(shù)在國外軍事裝備中的應(yīng)用綜述[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（四）[C];2008年

2 林良真;;高溫超導(dǎo)體及其電力應(yīng)用研究[A];全國電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會（CTEE'2001）論文集[C];2001年

3 秦曉梅;楊留響;李鳳英;靳常青;;高溫高壓下無限層CaCuO_2的p型摻雜[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

4 孫本哲;張影;李茂林;張炳森;何寧;祁陽;;La摻雜對Bi系高溫超導(dǎo)體相組成和微觀形貌的影響[A];2008全國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2008年

5 王金星;;高溫超導(dǎo)在磁共振成像中的應(yīng)用[A];2000年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2000年中國材料研討會論文集[C];2000年

6 陳彥斌;王濤;李申陽;;基于高溫超導(dǎo)的遙感接收技術(shù)研究[A];第二屆高分辨率對地觀測學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

7 林良真;;超導(dǎo)電力技術(shù)發(fā)展動態(tài)與前景[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

8 張國民;;高溫超導(dǎo)儲能技術(shù)[A];第一屆全國儲能科學(xué)與技術(shù)大會摘要集[C];2014年

9 欒廣富;項(xiàng)立崢;黃定忠;王德豐;;高溫超導(dǎo)電動機(jī)研制和試驗(yàn)研究[A];上海市制冷學(xué)會二○○一年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

10 金建勛;鄭陸海;;基于LabVIEW的高溫超導(dǎo)伏安特性測試系統(tǒng)[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（二）[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 祝�！⊥ㄓ崋T 關(guān)雷 樊宇;包頭高溫超導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)線開工[N];內(nèi)蒙古日報(bào)(漢);2009年

2 本報(bào)記者　賈婧;為高溫超導(dǎo)應(yīng)用護(hù)航[N];科技日報(bào);2006年

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5 本報(bào)記者 石珊珊 馬亮;美國超導(dǎo):高溫超導(dǎo)技術(shù)商業(yè)化的領(lǐng)軍者[N];機(jī)電商報(bào);2009年

6 本報(bào)記者 張佳星;從銅導(dǎo)線到高溫超導(dǎo)[N];科技日報(bào);2009年

7 劉東然;我國首個高溫超導(dǎo)通信基地連續(xù)運(yùn)行超3年[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào);2009年

8 學(xué)生記者 季耿　李榮沙 付東籬 吳婷婷;微波通信低功耗 高溫超導(dǎo)送“福音”[N];新清華;2010年

9 見習(xí)記者 潘高穎;英納超導(dǎo)：重點(diǎn)布局轉(zhuǎn)向工業(yè)領(lǐng)域[N];上海證券報(bào);2011年

10 記者 趙姝婧;我國高溫超導(dǎo)應(yīng)用研究取得重大突破[N];新清華;2012年

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1 蔣婧;不同外磁場中高溫超導(dǎo)塊材懸浮特性實(shí)驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 鄭s

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