超導Y-Ba-Cu-O的微波表面阻抗｜國立清華大學博碩士論文庫

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	葉俊榮 Jin-Zoum Yeh
論文名稱：	超導Y-Ba-Cu-O的微波表面阻抗 Microwave surface impedance of Superconductor YBCO
指導教授：	吳茂昆 Dr.Maw-Kuen Wu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 物理學系 Department of Physics
論文出版年：	2000
畢業學年度：	88
語文別：	中文
論文頁數：	48
中文關鍵詞：	超導體、表面阻抗、共振腔、品質因數、駐波比值、反射率、TE011模式、共振腔的微擾理論
外文關鍵詞：	Superconductor, surface impedance, cavity, quality factor, standing-wave ratio, reflection rate, TE011mode, cavity perturbations
相關次數：	點閱：4 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

超導體的重要應用之一為製作成微波元件，利用超導的低阻抗特性，減少微波傳遞時，在波導壁所消耗的能量。同時因為超導電的關係，讓超導波導壁可以承受較大的電流。因此了解超導材料的微波表面阻抗，對材料在微波元件的製作上，有著重要的參考價值。
這實驗最主要的目的是探討單晶粒YBCO超導塊材作為微波元件之可行性。我們已成功完成測量微波表面阻抗隨溫度改變的裝置整套設備，可用來測量超導塊材或薄膜的表面阻抗(surface impedance)。利用共振腔量測法(腔壁底部用超導樣品取代)，我們設計了一個共振腔(cavity)，共振頻率(resonant frequency)為28GHz，共振模式(resonant mode)為TE011mode。共振腔品質因數(quality factor) Q0值與共振腔的設計及共振腔表面電阻Rs有關係。由共振腔品質因數Q0值隨溫度的關係，可得到Rs隨溫度的關係，進而可換算成超導穿透深度(penetration depth) 隨溫度的關係。

利用已建立起的實驗設備，用來量測最近才開發成功的單晶粒Y-Ba-Cu-O超導樣品的微波性質。單晶粒Y-Ba-Cu-O超導樣品因無晶界弱連接(weak coupling)的阻礙，超導電流密度Jc遠大於一般因燒結的多晶質(polycrystalline)高溫超導材料。然而，我們的實驗結果顯示因製程的關係超導單晶樣品內部存在有大量氣泡，故表面無法處理的很平坦，單晶樣品的微波性質反而不如多晶樣品。

一、簡介                                               1
二、超導性質                                           3

   2-1 超導微波表面阻抗的理論                           3

   2-2 Y-Ba-Cu-O超導樣品                               6

       2-2-1 樣品一:單晶粒Y-Ba-Cu-O                    6

       2-2-2 樣品二:多晶粒Y-Ba-Cu-O                    7

   2-3 超導Tc的量測                                    7

       2-3-1 電性的方法                                         2-3-2 磁性的方法                                       8

       2-3-3 微波的方法                                10

三、實驗儀器和實驗裝置                                 11

   3-1 實驗儀器                                       11

       3-1-1 溫控器                                   11

       3-1-2 網路分析儀                               12

       3-1-3 幫浦                                     13

       3-1-4 低溫容器                                 13

   3-2 實驗裝置全圖                                   14

   3-3 共振腔裝置圖                                   14

四、超導的微波性質                                    15

   4-1 駐波比值SWR(standing-wave ratio)

      和反射率 (reflection rate)                      16

   4-2 TE011 mode的共振頻率                           17

   4-3 TE011mode的決定                                18

   4-4 品質因數Q0(unloaded quality factor)、

       QL(loaded quality factor)及偶合係數

        (coupling cofficient)的定義                   21

   4-5  值的決定                                      23

   4-6 Q0的量測                                      26

   4-7 從Q0值換算成表面電阻的值                        30

       4-7-1  、g1、g2和g3的計算                      33

   4-8 共振頻率隨溫度的關係

五、結論                                              40

六、附錄                                              46

   6-1 積分計算                                        46

   6-2 積分計算                                        46

   6-3 積分計算                                        47

   6-4 共振腔的設計圖                                  47

1. David K.Cheng,電磁波(曉園出版社,1992)
2. O. Llopis and Graffeuil,J. Less-Common Met.,164-165, pp.1248-1251, 1990
3. Y. Van Duzer, C.W. Turner, Principles of Superconductive Devices and Circuits (黎明書店, 中華民國72年)
4. 第13屆磁學與磁性技術研討會論文集 (中華民國磁性技術協會,中華民國87年)
5. R. S. Elliott, An Introduction To Guided Waves And Microwave Circuits
6. Dr. Chwung-Shan Kou,微波基本量測實驗 (清大物理系電漿和微波實驗室,1996).
7. P. B. Miller, "Surface Impedance of Superconductors", Phys. Rev. 118，pp.928-934, 1960
8. L. J. Chen and J. T. Lue,IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 46, pp.1251-1256,1998
9. M. A. Plonus, Applied Eleceromagnetics (乾泰圖書有限公司,中華民國74年)
10. 朱心華,物研碩士論文 (清大物理系,1998)

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文