• Progress in Superconductivity
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• 제8권2호
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• pp.143-151
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• 2007

Accurate measurements of the microwave surface resistance (Rs) of high temperature superconductor (HTS) films are important with regard to applications of HTS materials for wireless communications. As the surface resistance values of HTS films are usually extracted from the measured unloaded quality factor ($Q_0$) of resonators made of HTS films, it is essential to measure the resonator $Q_0$ with accuracy. The $TE_{011}\;mode\;Q_0$ of sapphire resonators with the endplates made of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$(YBCO) film on $LaAlO_3$ is measured by using the S-parameter circle-fit method at a frequency of about 19.6 GHz and temperatures of 30 K to 90 K, which is compared with the measured values by using the Lorentzian-fit method. Good agreements are found between the two sets of $Q_0$ values measured by using the two different methods whether the resonator is used in a weak-coupling scheme or a strong-coupling scheme, showing reliability of both methods fur measuring the resonator $Q_0$ accurately. The $Q_0$ of sapphire resonators with a gap between the top plate and the rest of the resonator is also discussed.

• Progress in Superconductivity
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• 제9권2호
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• pp.146-151
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• 2008

Measurements of surface resistance ($R_s$) of high temperature superconductor (HTS) films with accuracy are essential for microwave applications of HTS materials. In using the dielectric resonator method, uncertainties in the unloaded quality factor of the resonator cause significant errors in the measured $R_s$ of HTS films. We compare the Rs values of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films calculated from the $Q_0$ as determined from the Lorentzian fit with that from the $Q_0$ as determined from the S-parameter circle-fit at temperatures between 15 K and 77 K. The two sets of values appeared to differ by 5%, 7%, 6%, and 11% at temperatures of 15, 60, 70, and 77 K, respectively, from each other, implying that careful error analysis needs to be performed in obtaining the $R_s$ of HTS films by using the Lorentzian-fit method, with the ones determined from the S-parameter circle-fit used as the reference.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.97-104
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• 2011

유전체 공진기법을 이용하여 초전도체 박막의 표면저항을 측정할 경우, 공진기의 $Q_U$로부터 초전도체 박막의 표면저항을 구하기 위해 알아야 하는 G-factor를 시뮬레이션과 전자기장 해석을 이용해서 구한 후 두 값을 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 사용된 mesh 수가 증가할수록 시뮬레이션으로 구한 G-factor의 크기와 전자기장 해석을 통해 얻은 값 간의 차이가 줄어들게 됨을 확인하였다. 공진기에 따라 mesh 수 증가에 따른 G-factor의 정확도 증가가 조금씩 다르게 나타났는데, 이는 공진기와 유전체의 크기에 따라 simulation program이 계산하는 개당 mesh의 크기가 각기 다르기 때문으로 여겨진다. 19.6 GHz의 공진주파수를 지닌 사파이어 공진기의 경우 시뮬레이션과 전자기장 해석을 통해 구한 G-factor의 차이를 이용하여 표면저항의 불확도 추정치를 온도의 함수로 구했으며 $Q_U$를 2 % 이내의 상대 불확도로 측정할 경우 G-factor의 불확도 변화에 따른 표면저항의 상대 불확도 변화를 확인하였다. 본 연구 결과는 전자기장 해석이 매우 어렵거나 불가능한 구조의 유전체 공진기 (예로서 open-ended 평행판 유전체 공진기)의 G-factor를 시뮬레이션을 이용하여 구하여 초전도체 박막의 표면저항을 $Q_U$로부터 측정하고자 할 때 측정 온도 구간에서 허용되는 표면저항의 불확도를 고려하여 G-factor의 시뮬레이션 시 사용되는 mesh 수가 결정되어야 함을 보여준다.