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研究生： 邱威翔
Wei-Hsiang Chiu
論文名稱： 應用於磁鬆弛系統之高溫超導梯度計製作 與特性研究
Fabrication and Characterization of High-Tc SQUID Gradiometer used in Magnetic Relaxation System
指導教授： 楊鴻昌
Yang, Hong-Chang
洪姮娥
Horng, Herng-Er
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年： 2012
畢業學年度： 100
語文別： 中文
論文頁數： 53
中文關鍵詞： 梯度計 、磁鬆弛系統
英文關鍵詞： Gradiometer, Magnetic Relaxation System
論文種類： 學術論文
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    • 本論文的研究主要是利用10 mm x 10 mm x 1 mm的鈦酸鍶(SrTiO3)雙晶基板，角度為24度，製作梯度計(Gradiometer)。梯度計上共有8個SQUID，SQUID的線寬皆為4 m。
    實驗中分別做了兩種量測，一是在基板的背後利用漆包線繞線圈給予磁場，另一種則是利用原本pattern所設計的modulation coil給予磁場。但為了之後要將梯度計整合到磁鬆弛系統中，基板須貼於藍寶石棒(sapphire)的表面，因此無法在基板背後放置線圈提供磁場。Modulation coil設計在pick-up coil的外圍，分為上下兩部分，給予電流以產生磁場，也可利用打線的方式將上下兩個modulation coil串聯，以提供更大的梯度場。
    量測完梯度計的物理特性之後，接著將梯度計整合於磁鬆弛系統中，再做電流與電壓（V-I）關係的量測，以及電壓與外加磁場（V-Φ）關係的量測，確保梯度計的物理特性仍存在，使得系統可正常運作，之後即可利用此系統做一些樣品的量測實驗。

    致謝 摘要 目錄 圖表索引 第一章 緒論 ............................................. 1 1-1前言 .......................................... 1 1-2 研究動機 ...................................... 2 第二章 原理 ............................................. 3 2-1 約瑟芬元件原理 ................................ 3 2-2 直流式超導量子干涉元件 ........................ 7 第三章 元件製程 ......................................... 11 3-1 前言 ......................................... 11 3-2 基板處理 ..................................... 13 3-3 鍍膜系統 ..................................... 15 3-4 曝光顯影 ..................................... 18 3-5 離子蝕刻 ..................................... 20 3-6 梯度計製作 ................................... 22 3-7 樣品量測系統 ................................. 23 3-7-1 電性量測 ............................... 23 3-7-2 雜訊量測 ............................... 24 第四章 元件特性分析 .................................... 26 4-1 前言 ......................................... 26 4-2 梯度計圖形設計 ............................... 26 4-3 SQUID電性分析 ............................... 29 4-3-1 在樣品背面繞線圈通電流產生磁場 ......... 29 4-3-2 在樣品正面通電流產生磁場 ............... 31 4-4 SQUID雜訊量測 ............................... 35 4-4-1 在樣品背面繞線圈通電流產生磁場 ......... 35 4-4-2 在樣品正面通電流產生磁場 ............... 37 4-5 梯度計應用於磁鬆弛系統 ....................... 41 4-5-1 系統介紹 ............................... 41 4-5-2系統測試與整合 .......................... 43 第五章 結論 ........................................... 44 參考文獻 ............................................... 45

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