国家标准计划《高温约瑟夫森结正常态电阻和临界电流测量》由 TC265（全国超导标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国科学院。

主要起草单位 中国计量科学研究院 。

本标准等同采用ISO/IEC国际标准：IEC 61788-22-2:2021。

采标中文名称:高温约瑟夫森结正常态电阻和临界电流测量。

必要性分析 高温约瑟夫森结作为高温超导体电子学器件的核心元件，其正常态电阻（Rn）和本征临界电流（Ici）的精准测量是确保器件性能精准评估和广泛应用的基础。

由于高温超导器件的正常运行仅需液氮（~ 77 K）, 无需价格高昂，安全性较低，操作技术要求高的液氦（~ 4.2 K），这使得高温约瑟夫森结在地磁探测、脑磁成像等生物医学及地球物理领域的高灵敏度磁场测量中具有不可替代的优势。

IEC 61788-22系列国际标准已明确超导传感器和探测器的技术框架。

但其在实际应用中仍面临关键挑战：高温约瑟夫森结的电压-电流（V - I）曲线易受噪声圆化效应，导致实验测得的临界电流（Ic）显著低于本征值Ici，直接影响器件设计参数的准确性。

此外，国内缺乏统一的测量标准，导致器件性能参差不齐，制约诸如国产高温超导量子干涉器件（SQUID）在高端医疗设备（如脑磁图仪）和资源勘探装备中的规模化应用。

亟需制定符合我国技术需求的国家标准，为超导器件设计、制备、以及工程化、产业化提供技术基础和标准。

预期效益 统一高温约瑟夫森结Rn和Ici的测量标准，将增强超导器件的性能评估的一致性。

经济效益方面，标准化可减少企业因测量方法不统一导致的测量结果的偏差，同时提升高温超导器件在医疗设备、地磁探测装备、气象遥感系统等领域中的核心竞争力，以争取更多的市场份额。

社会效益方面，基于高温超导器件的高精度脑磁探测技术可助力癫痫、阿尔茨海默病等脑疾病的早期诊断，而地磁探测装备的国产化将支撑我国矿产资源勘探和地质灾害预警能力，基于高温超导的微波/太赫兹混频技术将降低气象遥感、雷达及空间通信系统的使用成本。

本标准的设立和推广可以为广大的核磁医疗装备厂商、相关研究所和高校，提供高温超导约瑟夫森结参数及相关业务的统一测试方法和客观的评价规范。

通过本标准的建立，进一步完善我国高温超导体关键部件性能检测的标准化体系，对于提升高温超导技术，优化高温超导约瑟夫森结性能具有重要意义。

可行性分析 原理与技术可行性：为了避免噪声圆化效应和自热效应所带来的影响，本标准提供了一种选择拟合数据区间的方法和双曲线型函数的拟合模型。

此方法取自目前已经实施的国际标准IEC 61788-22-2 ED1，因此具有原理与技术可行性。

前期研究基础：本标准由中国计量科学研究院起草。

中国计量科学研究院成立于1955年，隶属国家质量监督检验检疫总局，是国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构，属社会公益型科研单位，并为本标准提供了硬件和软件环境。

团队内有数台沉积设备（物理，化学）、光刻、化学和离子束刻蚀等微纳器件加工的相关设备，以及在高频屏蔽条件下进行低温测试的配套设备。

超净间面积接近200 m2，包括一间百级光刻间，一间千级刻蚀间，以及万级洁净间，可满足高温超导约瑟夫森结的全部制备及测试要求。

目前已完成了根据国际标准IEC 61788-22-2 ED1相关实验性验证工作。

（1）范围： 本文件描述了基于选择拟合数据区间和双曲线型函数拟合模型的高温超导约瑟夫森结本征临界电流与正常态电阻的测量与数据处理方法。 本文件适用于基于高温超导体的约瑟夫森结。 （2）主要内容包括： 1. 范围 2. 规范性引用文件 3. 术语和定义 4. 符号 5. 测量方法原理 6. 装置 7. 正常态电阻（Rn）和本征临界电流（Ici）估计 8. 标准不确定度 9. 测试报告

超导量子计算专用低温电子学系统研制