刘新英，岳宏卫，谢清连，邓进丽，肖功利

(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林　541004；2.广西师范学院 物理与电子工程学院，南宁 530001)

YBa2Cu3O7高温超导双晶约瑟夫森结阵列毫米波辐射特性

刘新英1，岳宏卫1，谢清连2，邓进丽1，肖功利1

(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林541004；2.广西师范学院 物理与电子工程学院，南宁 530001)

摘要：针对高温超导约瑟夫森结器件的电磁辐射效率低、实用性差的问题，采用嵌入Quasi-Optical谐振腔的方式，研究YBa2Cu3O7高温超导双晶约瑟夫森结阵列的毫米波辐射特性。将基片作为介质谐振器，通过双晶约瑟森结阵列、介质谐振器和Quasi-Optical谐振腔的共同谐振作用加强了结阵列与外部微波电路的耦合。使用混频检测技术，在78.6 K温度下，实验制备并测量了由644个双晶约瑟夫森结组成的串联结阵列的毫米波辐射特性，得到辐射峰的中心频率为69.3 GHz，检测到的辐射功率约为20 pW，提高了辐射效率。

关键词：高温超导薄膜；Quasi-Optical谐振腔；约瑟夫森结；Shapiro台阶

自从高温超导体发现以来，高温超导约瑟夫森(Josephson)结的辐射特性及其应用一直是国际上的一个研究热点[1]。根据交流约瑟夫森频率电压关系

其中磁通量子Φ0=h/2e，在结两端加几毫伏的电压，就可以得到毫米波甚至太赫兹电磁波辐射，且电压与频率具有一一对应关系。由于约瑟夫森结具有低噪声、低功耗、高灵敏度、高工作频率和频率连续可调等优点，是一种特性优良的高频波信号源，获得了广泛的研究和应用[2-3]。

由于单个约瑟夫森结的临界电流及结电阻很小，很难与外部微波电路实现阻抗匹配，使得能够检测到的辐射功率很小，无实用价值。……