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【學(xué)術(shù)干貨】超導(dǎo)量子干涉磁測量系統(tǒng)SQUID知多少？

來源：測試狗時(shí)間：2020-05-01 21:52:27 瀏覽：10521次

本文由測試狗原創(chuàng)

超導(dǎo)量子干涉儀（Superconducting Quantum Interference Devices, SQUID）的實(shí)質(zhì)是一種將磁通轉(zhuǎn)化為電壓的磁通傳感器。根據(jù)其所使用的超導(dǎo)材料，可分為低溫超導(dǎo)（LTc SQUID）和高溫超導(dǎo)（HTc SQUID）。又根據(jù)其工作方式可分為DC-SQUID和RF-SQUID兩種。DC-SQUID在直流偏置電流下工作，含有兩個(gè)約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)環(huán)。RF-SQUID即射頻超導(dǎo)量子干涉儀，它的探測器件含有一個(gè)約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)環(huán)和一個(gè)與之相耦合的射頻諧振器。

DC SQUID和 RF SQUID的示意圖

直流和射頻SQUID能量分辨率比較

SQUID的應(yīng)用

SQUID磁強(qiáng)計(jì)有極高的靈敏度，頻帶從直流到MHz,可應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料、地質(zhì)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域各種弱磁場的精確測量，如超導(dǎo)體在Tc附近磁化率的漲落、在較寬溫度范圍內(nèi)生物化學(xué)樣品的磁化率、巖石磁力、極低溫度下的核磁化率等。

（1）直流變溫磁化率

多晶樣品的直流變溫磁化率測試

幾種多晶樣品在1T直流場的變溫磁化率

CeCu_5.8M_0.2(M=Ni, Zn, Gd)三個(gè)樣品的磁化率倒數(shù)隨溫度的變化關(guān)系

一種化合物的磁化率曲線

（2）變場磁化強(qiáng)度

大磁場下Eu_0.5Ba_0.5TiO₃薄膜磁化強(qiáng)度曲線

α-Cu₂V₂O₇在不同溫度下的磁化強(qiáng)度曲線

[(CH₃)₂NH₂]Mn(HCOO)在8.5K尼耳轉(zhuǎn)變溫度上下的高場強(qiáng)磁化強(qiáng)度(a)及反鐵磁性和鐵磁狀態(tài)下計(jì)算的自旋密度(b)

（3）零冷場ZFC

Mn摻雜SiC納米線5000Oe磁場強(qiáng)度下冷場與零冷場磁化曲線/M-T線

Y_0.95Ca_0.05Ba₂Cu₃O_7?δ薄膜試樣的冷場與零冷場磁化曲線

Y_1?xCa_xBa₂Cu₃O_7?δ (x = 0.05, 0.125, 0.2)薄膜試樣的冷場與零冷場磁化曲線

（4）磁滯回線

Mn摻雜SiC在不同溫度的的磁滯回線

兩種多晶樣品在1.4K時(shí)的磁滯回線

幾種多晶材料的磁滯回線數(shù)據(jù)：磁化曲線(M)與直流磁場(H)的平均掃描速率為0.01/s

（5）交流磁化率

CrAs超導(dǎo)不同壓力下的交流磁化率數(shù)據(jù)，壓力為8 kbar時(shí)，超導(dǎo)體積分子達(dá)到90%

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