雙晶體陣列式SQUID磁量計製作與特性研究

Abstract

我們使用 1 cm × 1 cm × 1 mm 大小的雙晶(bicrystal) 鈦酸鍶基板，利用離軸式脈衝雷射沉積法來鍍製高溫超導薄膜，材料為釔鋇銅氧，我們可以穩定製作出良好之高溫超導薄膜，臨界溫度高於 89k，這對於製作高溫超導量子干涉元件( Superconducting Quantum Interference Devices，SQUID)是很重要的因素。 在本論文中，我們成功製作出可供覆蓋式墊圈(flip-chip) 使用之雙晶式高溫超導直接耦合磁量計，我們總共設計6個 SQUID 在圖形中，其目的是要增加製作的成功率，避免因為單一個SQUID 的約瑟芬接面(Josephson junction) 失敗，而造成整個樣品的失敗。 最後我們製作出來的磁量計單個 SQUID 的 IcRn 值約為 62.5 μV～74.25 μV之間，而Vpp 值約為4 μV ～11 μV上下，而 SQUID 的有效面積大約在0.11 mm2 左右。 而在未來展望部分我們以斜面式(ramp-edge)約瑟芬接面的 SQUID 磁量計製程來做探討，設計出一組由 5 顆SQUID 所串聯而成的直接耦合式磁量計，期望能提高 SQUID 的敏感度，並廣泛應用在 MEG 和 MCG 的研究上。