超导电子技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

官伯然 著

图书标签:

• 超导
• 超导电子学
• 电子技术
• 应用
• 物理
• 材料科学
• 低温物理
• 电路
• 器件
• 工程技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030257383

版次：1

商品编码：10123263

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-10-01

页数：284

正文语种：中文

内容简介

　　本书系统介绍了超导电子技术基本原理和理论基础，深入阐述了超导电子技术应用的各个方面，并对常见超导器件及其与半导体器件的混合应用进行了介绍。全书共分十章，包括超导的基本特征、超导现象的宏观及微观解释、约瑟夫森效应、超导约瑟夫森结阵列振荡器、超导RSFQ数字电路的基本原理、超导RSFQ约瑟夫森结传输线、超导RSFQ逻辑电路体系、超导RSFQ CPU原理、超导微波器件、超导器件与半导体器件的混合应用。
　　《超导电子技术及其应用》可供从事超导电子技术领域研究的科研人员和研究生参考。

目录

前言

第一章 超导的基本特征
1.1 超导的历史和现状
1.1.1 超导的历史
1.1.2 超导的研究现状
1.2 超导的基本电现象
1.2.1 超导体的发现及其临界温度
1.2.2 临界磁场与临界电流
1.2.3 迈斯纳效应
1.3 超导电性
参考文献

第二章 超导现象的宏观及微观解释
2.1 超导现象的宏观解释
2.1.1 二流体模型
2.1.2 伦敦方程
2.1.3 超导平板的磁场和电流分布
2.1.4 超导体磁性质的两种描述观点
2.2 超导现象的微观解释
2.2.1 BCS理论
2.2.2 高温超导体的部分微观理论
参考文献

第三章 约瑟夫森效应
3.1 单电子隧道效应
3.1.1 正常金属隧道效应
3.1.2 超导体和正常金属间隧道效应
3.1.3 超导体单电子隧道效应
3.2 约瑟夫森理论
3.2.1 约瑟夫森方程
3.2.2 直流约瑟夫森效应
3.2.3 交流约瑟夫森效应
3.2.4 约瑟夫森磁效应
3.3 约瑟夫森结的典型结构及其等效电路
3.3.1 约瑟夫森结的典型结构
3.3.2 斯图尔特-麦克坎伯模型
3.3.3 电阻分路模型
3.3.4 约瑟夫森隧道结和摆模拟
3.4 约瑟夫森结的起伏噪声
3.5 实用约瑟夫森结的特性
3.5.1 低临界温度超导约瑟夫森结
3.5.2 Nb结的I-V特性
3.5.3 高临界温度超导约瑟夫森结
参考文献

第四章 超导约瑟夫森结阵列振荡器
4.1 约瑟夫森结阵列振荡器的理论分析
4.1.1 引言
4.1.2 单约瑟夫森结振荡器
4.1.3 由微带线谐振腔和约瑟夫森结组成的振荡器
4.1.4 长约瑟夫森结类型的阵列振荡器
4.1.5 外部负载和一维阵列振荡器相位锁定关系
4.1.6 二维约瑟夫森结阵列振荡器
4.2 准光约瑟夫森结阵列振荡器
4.2.1 引言
4.2.2 准光约瑟夫森阵列振荡器结构
4.2.3 准光阵列振荡器的传输线模式
4.2.4 准光阵列振荡器的耦合电路和阻抗
4.2.5 准光阵列振荡器偏置电路
4.2.6 准光阵列振荡器的相位锁定
4.2.7 准光阵列振荡器的功率测量
4.2.8 准光阵列振荡器的计算机仿真模型
4.3 准光约瑟夫森结阵列振荡器的仿真模拟
4.3.1 引言
4.3.2 数值仿真摄动技术
4.3.3 约瑟夫森结行阵列的仿真模拟
4.3.4 约瑟夫森结列阵列的仿真模拟
4.3.5 阵列振荡器参数综合优化实际理论
4.3.6 二维准光阵列振荡器的仿真模拟
参考文献

第五章 超导RSFQ数字电路的基本原理
5.1 超导环磁通量子化
5.2 超导量子干涉器
参考文献

第六章 超导RSFQ约瑟夫森结传输线
6.1 单约瑟夫森结的RSFQ现象
6.2 JTL理论分析
6.2.1 单一态干涉器电路JTL
6.2.2 JTL中电路优化问题
6.3 JTL工作方式
6.3.1 JTL的不变性传输
6.3.2 JTL的电流放大传输
6.3.3 JTL电压传输放大
6.3.4 电路的优化
6.4 JTL的参数特性
6.4.1 JTL参数对脉冲传输的影响
6.4.2 电感L的改变
6.4.3 偏置电流Ib的改变
6.4.4 临界电流Ic的改变
6.4.5 Rn的改变
6.4.6 小结
6.4.7 JTL电路应用举例
6.5 JTL中的推斥效应和碰撞现象
6.5.1 推斥效应
6.5.2 碰撞研究
参考文献

第七章 超导RSFQ逻辑电路体系
7.1 超导RSFQ分支器及缓冲器
7.1.1 超导RSFQ分支器
7.1.2 超导RSFQ缓冲器
7.1.3 超导RSFQ合路缓冲器
7.2 超导RSFQ触发器
7.2.1 RS触发器
7.2.2 T触发器
7.2.3 D触发器
7.3 超导RSFQ基本逻辑单元
7.3.1 超导RSFQ或门逻辑电路
7.3.2 超导RSFQ与门逻辑电路
7.3.3 超导RSFQ非门逻辑电路
7.3.4 DC／SFQ转换器
7.3.5 SFQ／DC转换器
7.3.6 DX单元和MX单元
7.3.7 算术加ADD单元
7.3.8 INC单元
参考文献

第八章 超导RSFQ CPU原理
8.1 RISC体系处理器
8.1.1 RISC计算机体系简介
8.1.2 具体的RISC处理器模型
8.2 超导RSFQ数字电路的Cadance仿真
8.3 超导RSFQ/RISC计算机系统设计及其仿真
8.3.1 超导RSFQ/RISC计算机概述
8.3.2 超导RSFQ/RISC计算机系统设计
8.3.3 各部件设计及仿真
8.3.4 控制电路及RSFQ／RISC计算机仿真
8.3.5 处理器总体仿真
参考文献

第九章 超导微波器件
9.1 超导体的表面阻抗特性
9.1.1 超导体的表面阻抗
9.1.2 超导薄膜的表面阻抗
9.2 超导微波谐振器
9.3 超导微波滤波器
9.4 超导微波天线
9.4.1 偶极子天线
9.4.2 小圆环天线
9.4.3 高温超导曲线型天线
9.4.4 高温超导微带天线
9.4.5 超方向性阵
9.4.6 毫米波天线阵
9.5 超导混频器
参考文献

第十章 超导器件与半导体器件的混合应用
10.1 基于半导体的低温电子学
10.1.1 半导体材料和器件的低温特性
10.1.2 低温下半导体材料和器件的噪声特性
10.1.3 低温半导体技术的应用
10.2 超导体与半导体混合应用
10.3 超导体与半导体混合应用前景
参考文献

精彩书摘

　　第一章超导的基本特征
　　§1.1超导的历史和现状
　　§1.1.1超导的历史
　　自从1911年荷兰物理学家昂尼斯（Onnes）首先发现汞的超导电性以来，神奇的超导世界始终吸引着人们去探索它的奥秘。超导现象发现之后，许多科学家都试图发展一种理论来解释这一现象。这种努力大约持续了半个世纪。1956年，库柏（Copper）直接从动力学出发，考虑了存在相互吸引作用时，费米面上一对自旋相反的电子对（库柏电子对）问题。库柏预测，在金属费米海上的库柏电子对的集合，将会显示出超导态的平衡性质。这正是人们期待已久的超导态微观物理图像。1957年11月，巴丁（Bardeen）、库柏和施里弗（Schriffer）在《物理评论》（PhyscialReview）上完整地发表了他们的超导理论，即BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）理论。值得一提的是，BCS理论的基础是量子力学理论。1957年，日本学者江崎（Esaki）利用半导体重掺杂技术，成功地研制出半导体隧道二极管，又称江崎二极管，他首先在实验中观察到了固体中的电子隧道效应。1960年，自学成才的挪威人贾埃弗（Giaever）利用超导薄膜技术，制成了超导体一绝缘体一金属（S-1-N）和超导体一绝缘体一超导体（S-1-s）的准粒子隧道器件，又称单粒子隧道器件。利用这一隧道技术，贾埃弗成功地测定了超导体的能谱结构；从而验证了超导能隙的存在，为BCS理论的正确性提供了有力的实验证据。江崎和贾埃弗的工作也为约瑟夫森（Josephson）效应的发现铺平了道路。

前言/序言

引力波天文学：探测宇宙的寂静歌唱 引力波，作为爱因斯坦广义相对论的直接预言，是宇宙中最神秘、也最深刻的涟漪。它们如同宇宙事件留下的深邃回响，穿梭于时空之中，携带了关于宇宙最极端现象的宝贵信息。这本书，将带领读者踏上一段激动人心的探索之旅，深入了解引力波天文学这一新兴领域的奥秘。 第一章：引力波的理论基石——广义相对论的遗产 本章将从理论的源头追溯引力波的产生。我们将回顾爱因斯坦广义相对论的核心思想，理解引力是如何被描述为时空的弯曲。我们将深入探讨什么是引力波，它们是如何由加速运动的大质量天体产生，以及它们的传播特性。从静态的引力场到动态的引力波，我们将层层剖析这一物理现象的理论根基。 时空几何的革命： 介绍爱因斯坦如何颠覆牛顿的引力观，提出引力是质量与能量对时空几何的扭曲。 引力场方程的含义： 解释爱因斯坦场方程如何描述时空的动态演化，并从中引申出引力波的存在。 引力波的本质： 阐述引力波是时空本身的“涟漪”，而非在时空中传播的某种“物质”。 波源的普适性： 讨论各种可能产生引力波的天体物理事件，从黑洞合并到中子星碰撞，再到早期宇宙的扰动。 引力波的传播特性： 分析引力波的线性特性，以及它们在传播过程中能量损耗的特点。 第二章：探测宇宙的回响——引力波探测器的发展与原理 探测如此微弱的信号，是人类科学史上的巨大挑战。本章将详细介绍引力波探测器的发展历程，从早期充满挑战的实验，到如今世界顶尖的激光干涉引力波天文台（LIGO）和 Virgo 等。我们将深入剖析这些精密仪器的核心原理，理解它们如何通过测量时空微小的形变来捕捉引力波信号。 早期探索的艰辛： 回顾韦伯探测器等早期尝试，分析其技术局限性。 激光干涉技术的突破： 详细讲解干涉仪的工作原理，如何利用激光的相干性来放大微小的长度变化。 LIGO 与 Virgo 的设计精髓： 深入剖析 LIGO 和 Virgo 的真空管道、激光系统、反射镜悬挂以及反馈控制系统。 地面探测器的挑战与应对： 讨论地震、热噪声、量子噪声等对探测精度的影响，以及科研人员如何克服这些困难。 其他探测技术的展望： 简要介绍未来可能实现的探测技术，例如太空中的引力波探测器（如 LISA）。 第三章：引力波天文学的“电波时刻”——首次探测的意义与启示 2015年9月14日，人类首次直接探测到引力波的信号，这一历史性时刻被命名为GW150914。本章将回顾这次划时代的发现，详细解析信号的来源——两个黑洞的合并。我们将深入探讨这次探测对物理学和天文学产生的深远影响，它如何印证了广义相对论的预言，又如何开启了全新的观测窗口。 GW150914 的故事： 详细描述探测到的引力波信号特征，以及科学家们如何确认其真实性。 双黑洞合并的精确模拟： 介绍数值相对论模拟在理解黑洞合并过程中的作用。 引力波信号的“听觉”解析： 解释引力波信号的“啁啾”声如何揭示合并前黑洞的质量、自旋等信息。 印证广义相对论的有力证据： 分析 GW150914 如何为广义相对论提供了前所未有的直接检验。 开启多信使天文学的新纪元： 阐述引力波探测如何与电磁波观测相结合，带来对宇宙事件更全面的理解。 第四章：宇宙中的“死亡之舞”——致密天体的合并与引力波 恒星演化的终点，往往是惊心动魄的引力事件。本章将聚焦于两种最极端的天体——黑洞和中子星，以及它们合并时产生的引力波。我们将深入了解这些合并过程的物理机制，以及引力波信号如何帮助我们揭示这些天体的性质，例如它们的质量分布、自旋特性，以及它们在宇宙中的形成和演化。 黑洞合并：宇宙中最剧烈的事件之一： 深入探讨不同质量黑洞合并的场景，以及它们产生的引力波特征。 中子星合并：引力与核物理的碰撞： 分析中子星合并的复杂过程，包括合并前的相互旋近、合并时的核物质行为以及合并后的可能产物（如超新星、伽马射线暴）。 GW170817：多信使天文学的典范： 详细解析首次探测到中子星合并产生的引力波和电磁波信号的意义，它如何确认了中子星合并是某些重元素（如金、铂）的起源。 引力波与电磁波的关联： 探讨引力波信号如何与伽马射线暴、千新星等电磁波辐射联系起来，提供宇宙事件的全景图。 揭示宇宙中的“暗物质”： 分析引力波探测如何帮助我们研究那些不发光但质量巨大的物体。 第五章：宇宙的黎明与暗物质——引力波对早期宇宙的探索 除了已知的致密天体合并，引力波还可能携带来自宇宙最早期阶段的信息。本章将探讨引力波作为研究早期宇宙的独特工具。我们将讨论原初引力波的理论预测，以及它们可能为我们揭示的宇宙暴胀、相变等关键过程，甚至可能提供关于暗物质本质的线索。 早期宇宙的“创世之声”： 介绍原初引力波的理论模型，以及它们在宇宙微波背景辐射中的印记。 宇宙暴胀的证据： 探讨引力波如何成为验证宇宙暴胀理论的有力证据。 宇宙相变的遗迹： 分析引力波信号可能揭示的早期宇宙中的相变过程。 暗物质的引力波信号： 探讨暗物质粒子碰撞或合并是否可能产生可探测的引力波。 未来探测的挑战与机遇： 展望未来可能探测到原初引力波的技术和科学意义。 第六章：超越探测——引力波天文学的科学前沿与未来展望 引力波天文学并非仅仅是探测和理解已知的物理现象，它正在不断拓展我们认知的边界。本章将展望引力波天文学的未来发展方向，包括更高精度的探测器、新的探测技术，以及引力波如何帮助我们检验更精细的物理理论，例如量子引力、额外的空间维度等。 下一代引力波探测器： 介绍地面和太空中的新一代探测器计划，以及它们将达到的探测灵敏度。 引力波与基础物理学的交叉： 探讨引力波如何用于检验广义相对论的精确性，以及探索是否存在新的引力理论。 引力波的“宇宙学测量”： 分析如何利用引力波测量宇宙的膨胀速率（哈勃常数），解决宇宙学中的争议。 寻找“未知”的引力波源： 探索除了已知的致密天体合并外，是否存在其他奇特的引力波源。 多信使天文学的深化： 展望引力波与其他探测手段（如神经元探测、反物质探测）结合的广阔前景。 结语：聆听宇宙的交响曲 引力波天文学，是人类探索宇宙奥秘的全新篇章。它让我们得以“聆听”宇宙深处的歌唱，感知那些曾经无法触及的物理过程。从验证广义相对论的严谨，到揭示宇宙最极端的事件，再到展望宇宙的起源和未来，引力波天文学正以前所未有的方式，丰富着我们对宇宙的认知。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解这一激动人心的科学领域，并激发对宇宙更深层次的探索与思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版式设计，有一种古典的韵味，纸张泛黄，文字印刷清晰。我翻阅它的时候，仿佛置身于一个古老的图书馆，空气中弥漫着纸张和油墨的混合气息。我并非技术专家，对“超导”和“电子技术”这些概念的理解也仅限于皮毛。然而，当我看到书中那些精美的插图，那些描绘复杂仪器和实验装置的线条时，我依然被深深吸引。那些图纸，不仅仅是技术图纸，更像是一件件精密的艺术品，每一个细节都透露着制作者的匠心。我尝试去想象，在那个技术还不那么发达的年代，人们是如何克服重重困难，一步步探索和实现这些复杂技术的。书中引用的参考文献，很多都是几十年前甚至更早的文献，这让我感受到了科学研究的传承和积累。这本书，不仅仅是关于技术的知识，更是一部关于科学探索史的缩影，让我对那些默默奉献的科学家们充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，是一种非常朴素的风格，没有花哨的图案，只有书名和作者的名字。我当时之所以会被它吸引，很大程度上是因为它所透露出的那种“硬核”气息。我一直对那些能够改变世界、影响未来的技术充满兴趣，而“超导电子技术”这个词，在我看来就充满了这种潜力。虽然我对其中的具体原理了解不多，但光是想象一下，利用超导材料来构建更高效、更快速的电子设备，就已经足够令人兴奋了。我设想着，如果这样的技术能够普及，我们的生活将会发生怎样的翻天覆地的变化？手机的续航能力会不会大幅提升？计算机的运算速度会不会达到我们现在难以想象的程度？这些纯粹的想象，已经让这本书在我心中占据了特殊的地位。它不仅仅是一本技术书籍，更是一种对未来科技的憧憬，一种对人类智慧的赞美。即使我无法深入研究书中的每一个公式和定理，但它所代表的那个充满无限可能的科技领域，依然是我心中一道亮丽的风景线。

评分☆☆☆☆☆

一本偶然翻到的老书，书脊的颜色已经有些褪色，但依然能辨认出那几个烫金的大字：“超导电子技术及其应用”。我并不是这个领域的专业人士，但出于对未知的好奇，还是将它从书架上取了下来。翻开来，扑面而来的是一种严谨而古老的学术气息。书中的插图和图表，虽然有些模糊，但依然能够感受到当年绘制者的用心。那些复杂的电路图，如同迷宫一般，让我感叹其中蕴含的智慧。我尝试着去理解其中描述的物理原理，虽然很多地方对我来说如天书一般，但字里行间透露出的那种探索精神，那种对未知世界的渴望，却深深地打动了我。我仿佛看到了那些在实验室里，日夜钻研的科学家们，他们的眼中闪烁着智慧的光芒，他们的手中握着改变世界的钥匙。虽然我无法完全消化书中的内容，但这本书却像一位沉默的智者，在我心中种下了一颗好奇的种子。它让我开始思考，那些我们习以为常的科技背后，究竟隐藏着多少不为人知的艰辛与付出。这本书，更像是一次穿越时空的对话，让我有机会窥探那个充满探索精神的时代，感受科学进步的力量。

评分☆☆☆☆☆

我并不是一名研究超导电子技术的专业人士，但这本书的标题《超导电子技术及其应用》却深深地吸引了我。我一直对那些能够改变我们生活、影响未来的科技充满着好奇。这本书的封面设计简洁而大气，书名在深色的背景下显得尤为突出，给人一种庄重而神秘的感觉。我尝试着翻阅书中的一些章节，虽然很多内容对我来说都比较晦涩难懂，但字里行间透露出的严谨和前沿性，依然让我印象深刻。我能够感受到作者在编写这本书时所付出的努力，以及他对这个领域的深入研究。书中可能包含了很多关于超导材料的特性、超导器件的设计原理，以及超导技术在各个领域的实际应用案例。虽然我无法完全理解其中的技术细节，但这本书所展现出的科技魅力，以及它所描绘的未来可能性，已经足以让我产生浓厚的兴趣。它让我开始思考，在我们日常生活中，还有多少不为人知的技术在悄然改变着世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面，带着一种低调的奢华感，书名“超导电子技术及其应用”几个字，用一种深邃的蓝色字体印刷，仿佛预示着它所涵盖的深邃知识。我并非是物理学或电子工程领域的专业人士，但“超导”这个词本身就充满了神秘和科幻的色彩。我一直对那些能够颠覆现有科技，开创全新领域的技术充满好奇。这本书，在我看来，就像是一扇通往未来科技大门的钥匙。我虽然无法理解书中的每一个专业术语，但通过书中的一些示意图和案例分析，我能够大致感受到超导技术在电子领域的巨大潜力。想象一下，如果未来的电子设备都能够实现超导，那么能源的损耗将大大降低，运算的速度将指数级提升。这不仅仅是技术的进步，更是对人类生活方式的一次深刻变革。这本书，点燃了我对科技未来的无限遐想，让我对人类的创造力充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

根据推荐，给公司买的书

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

根据推荐，给公司买的书

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考

评分☆☆☆☆☆

我是做这一行的，买一本参考