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Magnicon的直流超导量子电子装置SEL-1在动感对 YBCO SQUID 磁力计性能的影响（The role of kinetic inductance on the performance of YBCO SQUID magnetometers）的应用介绍： 由高临界温度（High-Tc）超导材料YBa2Cu3O7−x（YBCO）制成的超导量子干涉装置（SQUID）磁力计和梯度仪如今用于各种应用，如地球物理勘探[1,2,3]、无损评估（NDE）和污染物检测[4,5,6]，以及生物医学应用，如心磁图（MCG）[7]、磁脑网络图（MEG）[8,9,10]和使用磁性纳米粒子的生物传感[11,12,13]。由于其高临界温度，高Tc SQUID与低Tc对应物相比降低了冷却要求，这允许更便宜的传感器操作、更紧凑的系统[3]，并减少传感器与附近源的距离，从而导致更高的信号幅度[8,14,10]。 然而，SQUID在液氮沸点附近的温度下运行会带来大量的热噪声，随着SQUID电感L的增加，热噪声会迅速降低磁通电压传递函数VΦ[15,1516]。低磁通噪声S1/216=S1/2/VΦ可以通过减小L来实现。然而，为了要制作灵敏的磁力计或梯度计，需要将拾取回路耦合到SQUID电感，随着耦合随电感增加，在优化传感器噪声性能时，在低磁通噪声和强耦合之间存在权衡。 之前有报告称，VΦ 和 S1/2 的理论估计值与测量值之间存在差异。和 S1/2Φ [17, 18, 19, 20] 的理论估算值与测量值之间存在差异，这使得磁强计的优化过程变得更加复杂。理论估计值取决于 SQUID 临界电流 Ic、法向电阻Rn 和 SQUID 电感 L [21, 15, 18]。 虽然结参数 Ic 和 Rn通常是根据每个 SQUID 的电流-电压特性（I-V曲线）确定，而 SQUID 电感通常是通过数值计算得出，并假定其在所用器件设计中为常数。对于所使用的器件设计，SQUID 电感通常通过数值计算得出，并假定为常数。 计算动电感对 L的计算需要了解伦敦穿透深度 λ，它随 Y Y Y 的临界温度 Tc与 YBCO 薄膜的临界温度 Tc 和接近 Tc 时的工作温度 T 有很大关系。和接近 Tc 时的工作温度 [22、23]：λ =qλ01 -(T/Tc)2 ,(1)其中 λ0 是 0 K 时的伦敦穿透深度。因此，动力学电感导致的 L 估算误差可能是造成差异的原因之一 [17]。 其他其他可能的原因是偏置条件设置不当、环境或电子噪声、 过剩电流、共振或结点参数不对称 [17、18、21]。 已经对各种SQUID设计进行了YBCO直流SQUID中的动态电感测量，例如，垫圈型SQUID磁力计[24]、带接地平面的发夹式SQUID[25]、双外延SQUID（用于测量YBCO中λ的晶体取向依赖性）[26]、纳米SQUID（已知由于尺寸小而具有高动态电感贡献）[27,2425262728]和最近的纳米SQUID[29]。虽然据报道动态电感贡献很大，但薄膜质量和样品间变化的影响仍然是一个悬而未决的问题。2829。 在本文中，我们将电感模拟和测量相结合，研究了具有直接耦合拾取回路的单层YBCO发夹直流SQUID磁力计中不同的电感贡献，该磁力计用于我们的7通道oncalp MEG系统[30]。我们从2个样品（10个裸SQUID）30中进行了测量，这些样品的薄膜质量略有不同，以表明动态电感贡献可能存在很大差异。结果表明电感测量对于显着降低L. 然后我们研究了动电感对以VΦ， S1/2为特征的传感器性能的作用，由耦合电感Lc或耦合有效面积Aev描述的耦合，最终是磁场噪声S1/2.依赖性VΦ和S1/2在[31,3132]之前已经检查过测量的电感，但是，由于磁通噪声主要由大的低频噪声控制，因此很难使用这些测量来优化L。为了避免这个问题，我们在具有交流偏置反转的f lux锁定回路（FLL）中操作SQUID以消除临界电流波动[33]。 最后对磁力计有效面积Aef作为温度函数的测量表明，由于动力学电感对Lc的贡献，耦合是温度相关的[23,32332324]。因此，传感器工作温度波动可能对磁通到场校准提出实验挑战。因此，我们包括在感兴趣的温度范围内测量磁力计耦合的温度依赖性，并提出了一种实现与温度无关的磁力计校准的方法。24。 这里对具有直接耦合拾取回路的磁力计进行了电感优化，但将结果推广到梯度计也很简单。样品之间测量的电感变化进一步对各种基于YBCO SQUID的接近Tc工作的器件的设计具有影响。
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