高溫超導量子干涉元件之研製與特性鑑定

Abstract

本研究主要探討，利用10mm × 10mm × 0.5mm雙晶體(bicrystal)鈦酸鍶(SrTiO3)的基板製作高溫超導量子干涉元件(High-Tc DC-SQUID)其磁量計與梯度計的製程與特性上的探討。實驗中，利用離軸式脈衝雷射沉積法來鍍製高溫超導薄膜在鈦酸鍶(SrTiO3)基座上成長釔鋇銅氧(YBa2Cu3O7-x)薄膜，並經由光學微影及乾式蝕刻製程以完成High-Tc dc-SQUID的製作。藉由原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope，AFM )、 X-Ray繞射儀(XRD)，確認薄膜的品質以及蝕刻完的YBCO臨界溫度仍可達到Tc = 85 K ,比較出不同圖案的高溫超導量子干涉元件在特性上的差異。 本實驗在SQUID磁量計的特性測量，有5顆SQUID，Ｉc 約在160μA ~ 190 μA。Vpp大小約在20 μV~ 30 μV。在SQUID磁量計雜訊上，1 kHz值約35~45 μΦ0/Hz1/2左右，100 Hz值約135~150 μΦ0/Hz1/2左右。在SQUID梯度計的特性測量，有8顆SQUID。Ｉc 約在160μA ~ 400 μA。Vpp大小約在9 μV~ 18 μV。在SQUID梯度計雜訊上，1 kHz值約20~30 μΦ0/Hz1/2左右，100 Hz值約140~170 μΦ0/Hz1/2左右。