用DC－SQUID模型解释高温超导结中的“亚谐波”台阶

利用高温超导Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７多晶样品制备了颗粒边界弱连接结，并对其传输特性进行了测量。实验观察到在有外磁场和微波辐照时，结的Ｉ—Ｖ特性曲线上出现了“亚谐波”感应台阶，台阶序号为１／２、３／２等半整数。考虑到在颗粒边界上会有一定的不均匀性，包括Ｊｃ分布、界面上晶体结构、缺陷密度及氧含量的不均匀，本文采用一种双结并联的直流超导量子干射器（ＤＣ－ＱＵＩＤ）电路模型对实验结果进行了理论分析和数值模拟，在不同外磁场强度和不同微波辐照功率下，计算了相应的电流—电压曲线和微波感应台阶高度，数值模拟的结果与实验观察到的现象相符合     

高温超导衬底台阶结研究

本文报导用Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏ８外延超导薄膜在ＬａＡｌＯ３衬底上研制的台阶结及其特性，在液氮温度下，当台阶结受到９．２０ＧＨｚ的微波辐照时，从Ｉ－Ｖ曲线上可以观察到第九级夏皮诺微波感应台阶。在液氮温度下，台阶结的临界电流随外磁场的变化较好地附合夫琅和费衍射关系。     

高温超声衬底台阶结研究

本文报导用Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２外延超导薄膜在ＬａＡｌＯ３补底上研制的台阶结及其特性，在液氮温度下，当台阶结受到９．２０ＧＨｚ的微波辐照时，从Ｉ－Ｖ曲线上可以观察到第九级夏皮诺微波感应台阶、在液氮温度下，台阶结的临界随外磁场的变化较好地附合夫琅和费衍射关系。     

约瑟夫逊(Josephson)效应的观测

两块超导体之间的弱耦合形成超导结,此类结表现出的特性便是约瑟夫逊效应。约瑟夫逊效应包括三方面的内容,其一是当跨过结区的电压为零时,可以有超电流通过,并存在一临界电流密度值,这称为直流效应;其二是当跨过结区有一定的电位差 V 时,此时除了正常电子的直流隧道电流外,还存在一正弦交变隧道超电流,其频率 f 由下式确定:f=(2e/h)V,(e—电子电荷,h—普朗克常数。)即(f/V)=483.6兆赫/微伏,这称为交流效应;其三是磁场能透入结区绝缘层,并影响通过结区的超电流。对各种类型的超导结而言,用一定频率 f 的微波照射结区,就会在其Ⅰ—Ⅴ特性曲线的     

电极距离和外部电压对“金／有机分子／金”三明治型隧道结的电子传输特性影响

以“金／1,4-二氰基甲苯分子(C6H4(CN)2)／金”隧道结为研究对象,从第一性原理出发,计算了电极距离和外部电压2个因素对隧道结电子隧穿特性的影响。隧道结的开启电压随电极距离的变化不是单调的,从1.278nm到1.298nm,开启电压减小;从1.298nm到1.398nm,开启电压增大。外部电压导致界面处的电荷积累会阻碍电子的隧穿。理论计算的电流、电导曲线和实验曲线符合较好。     

准光技术改善Josephson结与毫米波的耦合

在高温超导Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结混频器的研究中,要获得较好的性能指标,结与毫米波源的耦合能力是很重要的参数。研究如何提高这种耦合能力,在实际应用中有着十分重要的意义。为此,我们用准光学原理,设计了ＬＡＯ介质透镜系统,以ＹＢＣＯ台阶结为检测地,分别测量了在增加了该系统前后,相同的毫米波功率为Ｊｏｓｅｐｈｏｓｎ结零台阶电流的压缩情况。     

CoFe/Al2O3/NiFe磁性隧道结的研究

利用离子束溅射技术制备了Ta/CoFe/Al2 O3 /NiFe磁性隧道结 ,研究了它的磁化曲线、磁电阻特性、伏安特性 ,发现它具有明显的巨磁电阻效应 .在研究电流与电压、电流与电阻特性中 ,发现了电流增大到 2 5 μA左右时隧道结呈现伪击穿现象的畸变输运行为 ,还分析了自旋相关散射对电流输运的影响     

SISIS结中的电子对隧道效应的某些详细的分析和计算结果

采用Feynman方法分析了超导体－弱连接－超导体－弱连接－超导体结构（SISIS结）中的电子对隧道效应，得到了描述该效应的基本方程组，当两个弱连接结区处于零电压状态时，忽略弱连接结区的电容和电感（如超导桥和点接触的情况），得到了该方程组的严格解。结果表明，在没有任何外部因素（如外电压、外磁场等）影响时，完全由于SISIS结内部的电子对隧道效应，在SISIS结中会出现交流电，这种交变电流用椭圆函数表示。本文给出了这些结论的详细分析和计算结果。通过进一步的讨论还指出，在SISIS结中，并不会伴随着这种用椭圆函数表示的振荡电流的出现而发出电磁辐射。     

基于神经网络的IGBT结温预测

针对大电流下绝缘栅型双极晶体管(IGBT)饱和压降和集电极电流与结温之间的非线性关系带来的结温预测难题,搭建了大电流下IGBT饱和压降测试系统,获取了结温和集电极电流与饱和压降之间的非线性关系曲线,分析了关系曲线变化规律对应的物理机制.采用Matlab软件建立了误差反向传播(BP)神经网络模型和径向基函数(RBF)神经网络模型进行结温预测.与多项式数学模型预测结果对比表明:两种神经网络模型的预测相对误差和预测误差90%置信区间比多项式数学模型更小,结温预测精度更高;并且BP神经网络模型的预测精度高于RBF神经网络模型,结温预测模型选择时应优先考虑BP神经网络模型.     

Josephson结与谐振腔耦合的数值研究

根据谐振腔与Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结耦合结构的等效电路模型,用数值计算方法研究了结与谐振腔互作用时的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ效应,得出腔感应电流台阶主度与谐振电路的品质因素Ｑ值之间的关系;在外加微波辐照下,发现Ｓｈａｐｉｒｏ台阶高度随微波功率地的变化也有变化,并计算了损耗电阻ＲＬ对耦合结构Ｓｈａｐｉｒｏ台阶高度随海峡 波功能变化关系的影响。     

La0.67 Sr0.33 MnO3/GaN异质结的光电效应研究

利用脉冲激光沉积技术制备了p-n型的La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结.在室温下测量了La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结的电流-电压特性曲线,结果表明该异质结具有较好的整流效应.对该异质结的光电效应进行了测量,发现该异质结还具有明显的光电效应:当用光功率为6mW、波长520nm的光照射该异质结时该异质结的光电压可达33μV.还发现异质结的光电压与入射光的功率及光子能量有依赖关系:入射光功率或光子能量越大,光电压越高.根据La0.67Sr0.33MnO3/GaN的能带结构对实验结果作了解释.结果表明La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结可用作光电器件.     

一簇新型零电流零电压PWM变换器

提出一簇基于零电压零电流脉宽调制(pulse width-modulation,PWM)开关单元的新型零电压零电流(zero-current and zero-volt-age switching,ZC-ZVS)PWM变换器.新型零电压零电流PWM变换器的主开关工作在零电流开关状态,辅助开关工作在零电压开关状态,无源器件二极管工作在零电流状态.新型变换器工作频率恒定,减少了换流损耗.与硬开关变换器相比,新型零电压零电流变换器主开关的电流电压应力都没有增加.分析新型零电压零电流BOOST变换器的工作原理.仿真结果验证这簇新型零电压零电流变换器的可行性.     

利用PN结温度特性测试仪测量玻尔兹曼常数

本文利用PN结正向压降温度特性测试仪,测量了PN结电压电流特性。验证了PN结电压与电流的指数关系,并利用Excel进行曲线拟合,再计算出玻尔兹曼常数。     

一种ZnO单晶肖特基结X射线探测器及其特性研究

针对传统的硅基辐射探测器在极端环境应用中表现出抗辐照和耐高温能力差的问题,提出并实现了一种采用ZnO单晶制备的肖特基结X射线探测器,并对其各项电学特性进行了测试分析。利用磁控溅射法在ZnO单晶的两面分别制备了Au电极和Al电极;在400℃下退火使得Au-ZnO形成肖特基接触,Al-ZnO形成欧姆接触。常温暗场条件下电流特性测试结果表明：器件的反向电流与温度的倒数成指数关系;在-10 V反向偏置电压下的器件电流为15μA,10 V正向偏置电压下的电流为100μA;在偏置电压为-10 V时测量器件对X射线的响应,发现响应电流随射线电子束流的增加而增加;当加速电压为30 keV、入射X射线电子束流在1～10μA范围内时器件有较高的能量分辨率;在偏置电压为-10 V条件下对器件施加以周期性光照时,器件上升时间和下降时间分别为0.04 s和3.59 s,响应速度快且重复性好。该研究结果表明,基于ZnO单晶的Au/ZnO/Al结构的肖特基结探测器件在X射线探测领域具有较好的应用前景。     

与铁磁体耦合的分子结中电流生热性质研究

研究与两个铁磁导体耦合的分子结中电流的生热性质.发现当分子结的能级为零时,电流和热流在不同电压下随着两个铁磁体磁化强度的增加而单调变小.当两个铁磁体的磁化方向相互反平行时,电子的入射和透射隧穿速率随磁化强度的增大而变得相差更大,从而使得电流和热流被抑制的趋势更为明显.当电压取固定值时,电流和热流在不同的分子结能级条件下随着铁磁体磁化强度的增大而变小.同样地,当两个铁磁体的磁化方向为反平行时,电流和热流被抑制的趋势更为明显.     

用DC—SQUID模型解释高温超导结中的“亚谐波”台阶

利用高温超导Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ２Ｏ７多晶样品制备了颗粒边界弱连接结，并对其传输特性进行了测量。实验观察到在有外磁场和微波幅照时，结的Ｉ－Ｖ特性曲线上出现了“亚谐波”感应台阶，台阶序号为１／２、３／２等半整数。     

改进的阶梯电压方法研究LSM-YSZ阴极的极化活化

改进的阶梯电压测试方法用来测试用LSM-YSZ作为阴极的NiO-YSZ阳极支撑SOFC的性能,从电池开路电压开始测试,电压台阶为0.1 V,在每一个电压台阶保持的时间为30 min,在OCV-1V结束测试.对每一个电压台阶的电流密度和功率密度曲线进行线性拟合,拟合曲线的斜率表示了在此电位下电流通过电池时对电池的活化作用.选择电池在OCV-0.7 V恒压条件活化电池,通过10 h活化后,电池在700 ℃的最大功率密度由活化前的184 mW/cm^2提高到326 mV/cm^2.     

功率因素测量方法探讨

提出通过直接测量特定电压曲线的瞬时值而得到电网功因数的方法．经研究得知，电网的功率因数曲线恰好与改变了零时刻的电压曲线重合．因而只需测量改变了零时刻的特定电压曲线上对应电流峰值时刻的电压瞬时值，即测得了电网的功率因数．     

基于DC/DC变换器的新型软开关电路研究

提出一种理想的PWM控制零电压零电流软开关升降压DC/DC变换器 ,分析其工作原理 ,并讨论了实现零电压零电流开关 (ZC ZVS)的条件 ,最后给出仿真实验结果 .     

外场中超导体/半导体/超导体结的直流Josephson电流

当外加磁场时,超导体/半导体/超导体结的临界电流受外加磁场的影响.超导结的临界电流与磁场的曲线非常类似于单色光在单狭缝衍射的夫琅和费图样.在未考虑外加磁场的超导体/半导体/超导体结的临界电流的基础上,进一步对外加磁场的情形进行了研究.