[發明專利]用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線及制備方法

有效

• 申請號: 202210975359.5
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115274211B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 原蒲升;汪書娜;余慧勤;李凌云;尤立星
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01B12/06
• 分類號: H01B12/06
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

本發明提供一種用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線及制備方法，采用BaKFeAs鐵基超導帶制備微帶線或帶狀線，提供了一種具有跨溫區互聯功能的低溫超導柔性傳輸線，能夠實現mK溫區至18K溫區的互聯，傳輸信號支持數十GHz；能夠制備數十cm長度的傳輸線，且占有空間小、柔韌性好、漏熱小、集成度高，適用于極低溫的跨溫區互聯。

技術領域

本發明涉及信號傳輸技術領域，特別是涉及一種用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線及制備方法。

背景技術

以低溫與室溫的微弱、高頻電信號傳輸為核心的跨溫區互聯技術是超導計算技術和超導量子信息處理的關鍵技術之一。

當前主要采用低溫超導材料Nb、NbTi制成的同軸線纜實現mK到4.2K溫區的信號連接，具有損耗小，漏熱小且支持數十GHz高頻信號傳輸，使得其在4.2K溫區以下發揮著重要的信號傳輸作用，但由于其工作溫度低，只能將信號由低溫傳輸到4.2K，在4.2K以上的溫區則需要再采用漏熱較大的低溫同軸線傳輸直至室溫。但由于低溫同軸線漏熱較大，而制冷機在4.2K能提供的冷量較低，從而影響系統傳輸通道的數量。同時由于低溫超導同軸傳輸線采用SMA接頭，導致其集成度較低，而同樣的制冷機能夠在18K提供較4.2K數倍的冷量，如果能夠將mK溫區的高頻信號采用高溫超導材料制備的微波傳輸線傳輸至18K溫區，在同樣的制冷機系統中將大大提升系統傳輸通道數。

因此，提供一種用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線及制備方法，實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線及制備方法，用于解決現有技術中傳輸線難以滿足跨溫區互聯需求的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線的制備方法，包括以下步驟：

S1：提供BaKFeAs鐵基超導帶，切割所述BaKFeAs鐵基超導帶形成BaKFeAs鐵基超導三明治結構，所述BaKFeAs鐵基超導三明治結構的上下層為銀層，中間層為BaKFeAs超導層；

S2：對所述BaKFeAs鐵基超導三明治結構進行加熱，并將所述銀層與所述BaKFeAs超導層剝離獲得BaKFeAs超導帶；

S3：切割所述BaKFeAs超導帶以獲得BaKFeAs導體，并將所述BaKFeAs導體與中間介質層熱壓結合制備BaKFeAs鐵基超導傳輸線。

根據權利要求1所述的用于跨溫區微波信號傳輸的鐵基超導傳輸線的制備方法，其特征在于，當步驟S3中制備的所述BaKFeAs鐵基超導傳輸線為BaKFeAs鐵基超導微帶線時，制備步驟包括：

切割所述BaKFeAs超導帶以分別獲得BaKFeAs上導體及BaKFeAs下導體；

采用熱壓法將所述BaKFeAs上導體和所述BaKFeAs下導體分別粘附在所述中間介質層的相對兩面。

可選地，當步驟S3中制備的所述BaKFeAs鐵基超導傳輸線為BaKFeAs鐵基超導帶狀線時，制備步驟包括：

切割所述BaKFeAs超導帶以分別獲得BaKFeAs上導體、BaKFeAs下導體及BaKFeAs中間導體；

采用熱壓法，將所述BaKFeAs上導體粘附在所述中間介質層的一面上形成第一復合結構，及將所述BaKFeAs下導體粘附在另一所述中間介質層的一面上形成第二復合結構；

采用熱壓法，將所述BaKFeAs中間導體粘附在所述第一復合結構及所述第二復合結構之間，且所述BaKFeAs中間導體的相對兩面均與所述中間介質層相接觸。

可選地，還包括在所述BaKFeAs鐵基超導傳輸線的兩端安裝接頭的步驟，其中，所述接頭包括SMA接頭，安裝方法包括焊接。