检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2021年第17期70卷 299-304页

作者：梁恬恬张国峰伍文涛倪志王永良应利良伍俊荣亮亮彭炜高波中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049

串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加SQUID数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串... 详细信息

串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加SQUID数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串联SQUID阵列研究的相关研究进展,实现了SQUID数量分别为200和800的阵列集成,测试得到磁通噪声达到0.5μФ_(0)/√Hz和输入电流灵敏度35μA/Ф_(0),等效输入电流噪声达到18pA/√Hz.另外,还给出了阵列参数与集成SQUID数量的关系,验证了设计可靠性和工艺一致性.

关键词：超导量子干涉器件磁通噪声超导制备工艺

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基于渗透脱水的自动化蛋白质结晶高通量筛选芯片

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高等学校化学学报 2012年第10期33卷 2178-2183页

作者：罗娅慧李刚陈强赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

构建了一种基于渗透脱水模式的自动进样微流控结晶芯片.该芯片通过真空预脱气将包含蛋白质和结晶剂的液滴自动分配至结晶微腔阵列中,然后利用集成的一排包含不同浓度盐溶液的透析管道,通过渗透脱水方式经一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜实... 详细信息

构建了一种基于渗透脱水模式的自动进样微流控结晶芯片.该芯片通过真空预脱气将包含蛋白质和结晶剂的液滴自动分配至结晶微腔阵列中,然后利用集成的一排包含不同浓度盐溶液的透析管道,通过渗透脱水方式经一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜实现液滴的逐渐浓缩,使之趋于过饱和状态,进而形成结晶.此芯片可一次筛选较宽范围的过饱和状态,实现蛋白质结晶的快速优化.利用模式蛋白溶菌酶的结晶实验验证了该芯片的性能。

关键词：自动进样高通量筛选渗透脱水蛋白质结晶

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铁基超导1111体系CaFeAsF的单晶生长和物性研究

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物理学报 2018年第17期67卷 1-18页

作者：牟刚马永辉中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049

自2008年发现铁基高温超导以来,人们对该体系的材料探索和物理性质开展了广泛而深入的研究.然而,作为最早被发现并且体材料中临界转变温度最高的一大类材料, 1111体系长期以来一直缺乏大尺寸高质量的单晶样品,这严重制约了对这一材料体... 详细信息

自2008年发现铁基高温超导以来,人们对该体系的材料探索和物理性质开展了广泛而深入的研究.然而,作为最早被发现并且体材料中临界转变温度最高的一大类材料, 1111体系长期以来一直缺乏大尺寸高质量的单晶样品,这严重制约了对这一材料体系相关物理问题的深入研究.最近几年,氟基的1111体系材料CaFeAsF的单晶生长取得了较大进展:以CaAs作为助熔剂,在常压下成功地生长出了毫米尺寸高质量的CaFeAsF母体以及Co掺杂的超导体单晶;在此基础上,多个研究组利用不同实验手段对该体系的物理性质进行了研究,并得到了一些比较重要的结果.本综述对该方向的进展进行初步总结,内容涵盖晶体生长、各向异性、强场下的磁阻、磁力矩、红外光谱、高压调控、量子振荡等内容.

关键词：铁基超导体 1111体系 CaFeAsF 单晶生长

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低噪声超导量子干涉器件磁强计设计与制备

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物理学报 2019年第13期68卷 295-300页

作者：韩昊轩张国峰张雪梁恬恬应利良王永良彭炜王镇中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049

超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)作为一种极灵敏的磁通传感器,在生物磁探测、低场核磁共振、地球物理等领域得到广泛应用.本文介绍了一种基于SQUID的高灵敏度磁强计,由SQUID和一组磁通变压器组成.... 详细信息

超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)作为一种极灵敏的磁通传感器,在生物磁探测、低场核磁共振、地球物理等领域得到广泛应用.本文介绍了一种基于SQUID的高灵敏度磁强计,由SQUID和一组磁通变压器组成.SQUID采用一阶梯度构型,增强其抗干扰性.磁通变压器由多匝螺旋的输入线圈和大尺寸单匝探测线圈组成,其中输入线圈与SQUID通过互感进行磁通耦合.利用自主工艺平台,在4英寸硅衬底上完成了基于Nb/Al-AlOx/Nb约瑟夫森隧道结的SQUID磁强计制备.低温测试结果显示,该磁强计磁场灵敏度为0.36 nT/Ф0,白噪声段磁通噪声为8μФ0/√Hz,等效磁场噪声为2.88 fT/√Hz.

关键词：超导量子干涉器件磁强计磁通噪声

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一种通过约瑟夫森结非线性频率响应确定微波耗散的方法

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物理学报 2019年第11期68卷 263-268页

作者：陈恒杰薛航李邵雄王镇中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049

通过对电流偏置超导约瑟夫森结的微波驱动行为的研究,提出了一个确定约瑟夫森结微波耗散的方法.结的微波耗散由它的品质因子描述.微波耗散严重影响约瑟夫森器件如参量放大器、超导量子比特等的性能.对电流偏置的约瑟夫森结势阱采用四阶... 详细信息

通过对电流偏置超导约瑟夫森结的微波驱动行为的研究,提出了一个确定约瑟夫森结微波耗散的方法.结的微波耗散由它的品质因子描述.微波耗散严重影响约瑟夫森器件如参量放大器、超导量子比特等的性能.对电流偏置的约瑟夫森结势阱采用四阶近似后,可以得到在较强微波驱动下约瑟夫森结非线性微波响应方程.该方程定量描述了非线性共振频率随外加微波功率变化关系:非线性共振频率与结等离子频率的差别依赖于约瑟夫森结的微波品质因子.对电流偏置的约瑟夫森结的微波运动行为进行了数值模拟.模拟结果确证了微波品质因子与非线性共振频率-等离子频率差别的定量关系可以应用于约瑟夫森结中.用这种非线性频率响应方法来确定约瑟夫森结的微波耗散没有严格的温度要求,可在单个电流偏置的结中完成,实验上具有简单可靠性.

关键词：约瑟夫森结非线性共振品质因子超导量子比特

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高综合性能超导纳米线单光子探测器

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物理学报 2023年第11期72卷 314-321页

作者：郗玲玲杨晓燕张天柱肖游尤立星李浩中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100039

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)优异的时间特性(时间抖动和响应速度)是其最具吸引力的优势之一,并且已在量子通信、量子计算等领域中得到广泛应用.然而,由于SNSPD的各技术参数之间相互牵制,使得进一步提升SNSPD综合性能存在技术挑战.小... 详细信息

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)优异的时间特性(时间抖动和响应速度)是其最具吸引力的优势之一,并且已在量子通信、量子计算等领域中得到广泛应用.然而,由于SNSPD的各技术参数之间相互牵制,使得进一步提升SNSPD综合性能存在技术挑战.小光敏面SNSPD在时间特性上具有明显优势,但同时存在探测效率低的突出问题.本文为面向量子信息应用的光纤耦合探测器,从开发实用化、产品化SNSPD出发,采用批量对准、高效耦合的自对准封装结构,围绕小光敏面自对准SNSPD综合性能的提升展开研究.采用发散小、易刻蚀的Au/SiO2光学腔,在提高纳米线光吸收效率的同时通过优化自对准芯片外轮廓加工精度的方式来提高自对准SNSPD的光耦合效率,并完成了配套的工艺研发.并通过小芯径光纤从器件封装角度提升耦合效率.除此之外,探测器的双层纳米线结构使其拥有更低的动态电感和更高的超导转变电流,进一步优化了器件的时间特性.实验制备的探测器在2.2 K温度下于1310 nm处达到最大效率82%,并且在1200—1600 nm波长范围内均有65%以上的系统探测效率,同时表现出40 MHz@3 dB的计数率以及38 ps的时间抖动.进一步,利用低温放大器读出系统可得到最小22 ps的时间抖动.本文研制的高综合性能超导单光子探测器,为实用化、产品化SNSPD提供了重要的技术参考.

关键词：超导纳米线单光子探测器自对准封装小光敏面

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基于微机电系统的法布里珀罗可调光滤波器

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中国激光 2017年第6期44卷 224-232页

作者：郭智慧李拥华杨恒钟少龙上海大学理学院上海200000 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200000

为实现调谐范围宽、调谐速度快、带宽窄、驱动电压低以及可批量化生产的可调光学滤波器,提出了一种新型微机电系统(MEMS)可调光学滤波器。由高反射率可动光学镜面与准直扩束光纤端面组成法布里-珀罗(F-P)腔。通过静电驱动改变F-P腔的腔... 详细信息

为实现调谐范围宽、调谐速度快、带宽窄、驱动电压低以及可批量化生产的可调光学滤波器,提出了一种新型微机电系统(MEMS)可调光学滤波器。由高反射率可动光学镜面与准直扩束光纤端面组成法布里-珀罗(F-P)腔。通过静电驱动改变F-P腔的腔长以调整滤波器的输出光波长,分析了可调光学滤波器的波长调谐原理和静电驱动原理,给出了器件的结构参数和综合设计考虑。利用体硅加工工艺成功制作了可调光学滤波器样品,并进行了实验测试。实验结果表明,通过改变准直扩束光纤的初始位置,3dB带宽与自由谱域之间具有可调性。该可调光学滤波器兼备了MEMS技术与光纤技术的优点,并且结构紧凑、工艺简单、驱动电压低,可用于光通信等场合。

关键词：光纤光学微机电系统法布里-珀罗腔可调光滤波器静电驱动

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化学机械抛光工艺参数对氧化锆陶瓷抛光速率的影响

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表面技术 2018年第9期47卷 266-271页

作者：王光灵刘卫丽刘宇翔孔慧霍军朝宋志棠中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

目的探究SiO_2磨料固含量、抛光垫和下压力等工艺参数对氧化锆陶瓷化学机械抛光速率的影响和作用机理。方法采用粒径为80 nm的钠型稳定型硅溶胶,氢氧化钠溶液作为pH调节剂,将硅溶胶pH调至为10。通过CP-4抛光设备进行氧化锆陶瓷抛光实验... 详细信息

目的探究SiO_2磨料固含量、抛光垫和下压力等工艺参数对氧化锆陶瓷化学机械抛光速率的影响和作用机理。方法采用粒径为80 nm的钠型稳定型硅溶胶,氢氧化钠溶液作为pH调节剂,将硅溶胶pH调至为10。通过CP-4抛光设备进行氧化锆陶瓷抛光实验及摩擦系数采集,采用黏度测试仪测试不同固含量硅溶胶的黏度,采用扫描电子显微镜分析了SUBA系列两种抛光垫的微观结构。结果硅溶胶固含量为37%时,抛光速率最快,达到54.3 nm/min,此时摩擦系数最小,为0.1501。随着固含量的增加,摩擦系数小幅增加,并稳定在0.1540附近。硅溶胶固含量高于37%的抛光机制是流体力学作用的结果,固含量低于37%的抛光机制是流体力学和机械力共同作用的结果。扫描电镜下观察发现,SUBA800抛光垫的孔隙尺寸比SUBA600抛光垫的孔隙尺寸小,使用前者的抛光速率快于后者,抛光速率相差10 nm/min。因为孔隙多改变了硅溶胶和抛光垫的接触机制,增大了切应力和摩擦系数,机械作用力加强,从而加快了抛光速率。摩擦系数与下压力没有关系,下压力小于3.5 psi时,抛光速率符合Preston方程。结论对氧化锆陶瓷进行化学机械抛光处理,固含量在37%时,抛光速率最快。SUBA800抛光垫相比SUBA600抛光垫,更适合氧化锆陶瓷抛光。下压力小于3.5 psi时,抛光速率符合Preston方程行为,且摩擦系数和下压力没有关系。

关键词：化学机械抛光氧化锆陶瓷 Si02 抛光机理抛光垫固含量

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以金属有机骨架材料ZIF-8为固定相的硅基微气相色谱柱

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高等学校化学学报 2021年第6期42卷 1736-1741页

作者：赵阳洋刘启勇陈泊鑫赵斌周海梅李昕欣郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

基于微机电技术制备了一种含有椭圆微柱阵列的半填充柱;采用水热法合成了一种金属有机骨架材料ZIF-8,将其涂敷在微色谱柱的微沟道内壁上作为固定相.在30℃恒温下对芯片的分离性能进行了测试,结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱可以在7... 详细信息

基于微机电技术制备了一种含有椭圆微柱阵列的半填充柱;采用水热法合成了一种金属有机骨架材料ZIF-8,将其涂敷在微色谱柱的微沟道内壁上作为固定相.在30℃恒温下对芯片的分离性能进行了测试,结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱可以在75 s内实现甲烷、乙烷和丙烷(C1~C3)的基线分离,其中甲烷-乙烷的分离度达到了2.23,与以介孔硅为固定相的微色谱柱相比提高了99%;甲烷、乙烷的峰面积以及甲烷-乙烷分离度重复性的相对标准偏差均小于3%.以上结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱在针对油田气实时分离的便携式微色谱系统中具有广泛的应用前景.

关键词：微色谱柱金属有机骨架材料固定相微机电系统轻烃的分离

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一种高精度微芯片用于微环境中细胞温度波动监测

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生物化学与生物物理进展 2021年第8期48卷 959-965页

作者：赵雪飞郜晚蕾尹加文管轶华金庆辉宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究.本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温... 详细信息

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究.本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温度波动的微芯片.微芯片由捕获细胞的C形"微坝"结构、供液体流动的"微缝"和监测温度波动的电极结构组成.可将细胞培养、温度监测在微芯片上完成.将有细胞贴壁生长的微芯片放置在37℃恒温环境中,采用恒电流法实时在线连续监测细胞在代谢过程中的温度波动.该芯片共有9个检测单元,每个单元的检测都是完全独立的,可同时检测多个结构上的细胞温度波动情况.微芯片的准确度优于0.013℃,精度为±0.014℃,响应速度约0.1 s,不同厚度Ti/Pt温度传感器的温度-电阻之间的线性拟合参数R2大于0.999.在(37±0.015)℃的恒温环境下监测细胞,发现人肺腺癌细胞系(human lung adenocarcinoma cell,H1975)在代谢过程中温度波动的极差(0.173℃)大于肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的极差(0.127℃).癌细胞H1975的平均温度(37.001℃)高于正常细胞HSC的平均温度(36.989℃).该芯片为细胞代谢监测、药物筛选等方面提供了新的研究平台.

关键词：肿瘤细胞监测微流控芯片细胞温度实时监测

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