[發(fā)明專利]渦旋態(tài)磁通晶格的連續(xù)波射頻場調(diào)控電路結構及調(diào)控方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911326864.1 | 申請日： | 2019-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN111082780A | 公開（公告）日： | 2020-04-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 吳國慶;曹榮幸;曾祥華 | 申請（專利權）人： | 揚州大學 |
| 主分類號： | H03K3/01 | 分類號： | H03K3/01 |
| 代理公司： | 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212 | 代理人： | 黃啟兵 |
| 地址： | 225000 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 渦旋 態(tài)磁通 晶格 連續(xù) 射頻 調(diào)控 電路 結構 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種對高溫超導材料中渦旋態(tài)磁通晶格的連續(xù)波射頻場調(diào)控電路結構以及調(diào)節(jié)方法，電路結構包括調(diào)控電路輸入端、調(diào)控電路輸出端、金屬線圈、附加電感、附件內(nèi)阻、可控電容、固定電阻。金屬線圈在電路里可等效成線圈電感和線圈電阻。輸入端直接連接波頻發(fā)生器或者通過電磁耦合形式輸入連續(xù)波頻。輸出端連接至外加光譜分析儀，用于對調(diào)控電路的輸出結果進行觀察。本發(fā)明中繞制線圈的內(nèi)部空間與樣品體積相接近，保證探測具有較高靈敏度。在保證整個振蕩回路無擊穿的前提下，增大射頻場的功率和持續(xù)時間，實現(xiàn)對磁通晶格更有效的調(diào)控。本發(fā)明有效地對高溫超導材料中渦旋態(tài)磁通晶格進行調(diào)控；同時也能靈敏地觀測到磁通晶格的運動的調(diào)控效果。
技術領域
本發(fā)明涉及磁通晶格電子器件技術領域，尤其涉及到一種渦旋態(tài)磁通晶格的連續(xù)波射頻場調(diào)控電路結構及調(diào)控方法。
背景技術
對于傳統(tǒng)超導材料，當材料進入超導態(tài)時電阻為零。但對于高溫超導材料，當外磁場在上、下臨界磁場之間時，高溫超導材料處于渦旋磁通晶格混合態(tài)，電阻并非為零，形成渦旋磁通結構。磁通結構的釘扎和調(diào)控影響高溫超導材料的磁學和電學性質(zhì)，對于提高超導臨界電流以及超導材料的科技應用等極為重要。傳統(tǒng)的調(diào)控高溫超導材料中磁通晶格運動的方法主要有：電流法、熱激活法、自旋回波法等。其中，電流法是在超導材料中施加電流，利用產(chǎn)生的洛倫茲力來驅動磁通晶格運動；熱激活法是通過適當?shù)厣郎兀龃鬅峒せ钅?，使得磁通越過釘扎勢壘而跳到鄰近的勢阱中，即從一個釘扎中心移動到另一個釘扎中心，實現(xiàn)磁通晶格運動；自旋回波法是利用核磁共振自旋回波序列脈沖信號，即90°-180°脈沖，與磁通晶格發(fā)生相互作用，實現(xiàn)對其運動的調(diào)控和觀測。
電流法需要根據(jù)高溫超導樣品的幾何尺寸改變所加電流大小，普適性不高；熱激活法難以準確測量高溫超導樣品的溫度，給定量分析帶來誤差。并且，這兩種傳統(tǒng)方法在調(diào)控完磁通晶格后，都需要借助其他技術手段來測量磁通晶格的狀態(tài)，從而得以評估調(diào)控效果。自旋回波法的不足在于對所加脈沖場也嚴格限制，需要是90°-180°脈沖，降低了相關脈沖參數(shù)的調(diào)節(jié)空間。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種渦旋態(tài)磁通晶格的連續(xù)波射頻場調(diào)控電路結構及調(diào)控方法，本發(fā)明用于高溫超導材料中，通過振蕩電路輸入對樣品線圈施加連續(xù)波射頻場，并且通過調(diào)節(jié)射頻信號的功率、持續(xù)時間等來調(diào)控高溫超導材料中磁通晶格的運動。本發(fā)明能夠有效地對高溫超導材料中渦旋態(tài)磁通晶格進行調(diào)控，例如去除釘扎；同時也能靈敏地觀測到磁通晶格的運動這一調(diào)控效果，連續(xù)波射頻脈沖場的功率、持續(xù)時間等參數(shù)靈活可變，更加便于研究磁通晶格調(diào)控時的參數(shù)優(yōu)化。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是根據(jù)以下技術方案實現(xiàn)的：
一種渦旋態(tài)磁通晶格的連續(xù)波射頻場調(diào)控電路結構，其特征在于，包括：
調(diào)控電路輸入端、調(diào)控電路輸出端、金屬線圈、附加電感Lm、附件內(nèi)阻Rm、可控電容C、固定電阻R，所述金屬線圈等效為線圈電感Ls和線圈電阻Rs，
其中所述調(diào)控電路輸入端的一端與所述線圈電感Ls、所述線圈電阻Rs串聯(lián)，另一端與所述可控電容C串聯(lián)連接，所述可調(diào)電容C用于調(diào)節(jié)電路諧振頻率，所述線圈電阻Rs以及所述可控電容C各自連接在調(diào)控電路輸出端的兩端；
所述附加電感Lm和附件內(nèi)阻Rm串聯(lián)連接，串聯(lián)連接之后與電路同軸傳輸線的固定電阻R并聯(lián)連接并與所述固定電阻R的阻抗匹配；其中附加電感Lm和附件內(nèi)阻Rm用于調(diào)節(jié)振蕩電路阻抗；
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