第3期第一讲:微弱电磁信号的高灵敏检测 超导体电子器件的应用(主讲人:吴培亨院士)

2015年3月12日下午,本学期“天地现代工学讲坛”第一讲在唐仲英楼B501报告厅如期开讲,我校电子学院吴培亨院士担任主讲嘉宾。本次讲座由卢明辉教授主持,讲坛组委会主席祝世宁出席开讲仪式并讲话。

吴院士的讲座题目为“微弱电磁信号的高灵敏检测——超导体电子器件的应用”,讲座主要讨论了在太赫兹和近红外两个波段里,怎样利用超导器件的特性实现微弱信号的高灵敏检测。当温度逐渐降到很低的时候,许多材料的直流电阻在某个温度附近很窄的范围内迅速减小至几乎为零,并且排斥磁场,这种现象称为超导电性,相应的材料称为超导体。超导体在电子学中应用的主要物理依据大体上有三类:或是利用超导态与正常态之间的相变,或是利用超导薄膜的微波表面阻抗远小于正常金属,或是利用弱耦合超导体之间电子对/准粒子的隧道效应。太赫兹波段介于微波和红外两个波段之间,是当代大力开发和利用的一个波段,既提供许多机会,又有众多的挑战。以超导体-绝缘体-超导体构成的SIS结或超导热电子测辐射计(HEB)作为前端的接收机,在太赫兹科学技术中有独特的作用。在空间探索中,当前一个重大的难题是如何把大量的数据、图像等及时地传回地球。最近试行了近红外波段月球和地面之间的光通信,获得很大的成功,其中关键技术之一便是超导纳米线单光子探测器。吴院士的讲座着重向大家介绍了这些技术。