目前，對高溫SQUID的研究主要集中在兩個方面： 一是高溫超導SQUID基本理論的研究，主要指高溫超導SQUID 電壓與電流特性，電壓與磁通之間的變換系數等數值仿真；二是各種高溫超導SQUID 器件的研制以及在相關領域實現對微弱磁場信號的檢測。
近幾年，超導薄膜技術的提高使得薄膜質量有顯著提高，將超導薄膜的磁通噪聲減小了近8個數量級。通過使用超導環的焊接技術、YBCO的微橋技術以及多層膜的復合技術，使得高溫超導的噪聲系數提高到1 kHz 時的9.7 fT/ √Hz ，而在1 Hz 時能達到53 fT/ √Hz 。
Yang等人采用諧振型耦合電路結合常規銅拾取線圈，將SQUID的磁場噪聲降低到26 fT/ √Hz 。Kang 等人將兩個SQUID 串聯，其中一個作為信號檢測系統，另外一個作為參考信號端，構成多通道雙弛豫振蕩的SQUID 磁傳感器和平面梯度計，在100 Hz 下，其噪聲分別達到3 fT/ √Hz 和4 fT/ √Hz 。而Kawai集成了9 通道的平面式梯度計，噪聲水平達到10 fT/ √Hz，梯度計結構可以避免使用昂貴的磁屏蔽室，對SQUID的廣泛應用十分有利。
3、GMR/超導復合磁傳感器原理、應用與發展
GMR傳感器是一種通過金屬薄層將軟磁層和硬磁層分離開的結構，其發展是隨著各向異性磁阻（MR）傳感器的發展一起發展的。要了解GMR傳感器與超導復合傳感器的發展，首先要分析GMR傳感器的機理與現狀，然后在此基礎上闡述超導復合結構。
3.1 GMR 磁傳感器的原理
由磁性材料制作的導體的電阻在磁場作用下發生變化的現象叫做磁阻現象，這種現象被發現已經100 多年了。R.P. Hunt 發現，對坡莫合金薄膜施加的磁場方向改變90°時，薄膜的電阻有2%的變化，可以作為磁傳感器的制作材料。更重要的是，這種薄膜可以制成微型化傳感器，當磁化方向設置成單一方向時，傳感器的噪聲會非常小，只受到熱噪聲的影響，其信噪比可以達到97 dB。在磁記錄方面的應用中，大約有20 dB的磁記錄噪聲，因此，MR 技術遠遠優于其他方式，MR技術隨之被廣泛應用于硬盤驅動數據存儲，并在微型化方面也有了很多應用。
巨磁阻抗效應最先是由Baibich等人提出的。他發現在低溫條件下（4 K），如果將鐵、鉻多層膜放置在上千高斯磁場中，其阻抗會發生50%以上的變化。由于在磁記錄重放時磁頭和小磁場檢測方面的需要，使得利用巨磁阻抗效應的設備飛速發展。如今GMR磁傳感器的尺寸能夠達到微米級別，并能在室溫環境下產生大于10%/Oe 的電阻變化。
不同GMR 系統的自旋軸其特征是不一樣的，例如Baibich 等人的GMR系統是Fe/Cr 交替的多層膜，當所有這些層的磁化方向相同時，一半傳導電流的自旋極化電子可以通過夾層移動而沒有明顯的磁性材料散射現象（低電阻），而交替層的磁化方向反轉時，所有的電子都會發生散射，不管這些電子是提速還是降速。四層薄膜的磁化軸方向要簡單得多，反鐵磁性的交替膜（例如Mn，Fe）復合到Co 膜上，表明磁化方向在橫軸方向，第二層磁化膜與軟磁層NiFe 層通過一個很薄的導電層（Cu 層）分離開，這樣的磁性薄膜具有可變的磁化方向，其兩層膜之間的磁化角的改變引起了散射電子通過組合結構方式的多樣性，這就使得這種結構的電阻變化比簡單的MR電阻變化要大得多。
在靈敏度方面，GMR傳感器在100 Hz 磁場中的噪聲大約為20 pT/ √Hz ，大于1 kHz 時的約瑟夫森噪聲極限（小于6 pT/ √Hz ）。
3.2 GMR/超導復合磁傳感器的發展現狀
2004 年法國科學家Myrian 等在Science 上發表文章，報道了一種GMR/超導復合高精度磁傳感器，它可以測量30 fT 量級的微弱磁場，這已經達到高溫超導SQUID的測量精度。其原理如圖4 所示，其結構包含一個GMR磁傳感器和一個特制的超導環，超導環含有微橋結構，具有微橋結構的超導環具備放大磁場的作用。
超導環磁場放大是通過一個具有微米級微橋結構的大面積（幾毫米寬）超導環實現的。當被測磁場垂直施加在此環時，在超導體中產生的超導電流會阻止磁通的進入，當超導電流通過微橋結構時，局部電流密度升高，該電流產生一定強度遠高于被測磁場的磁場強度。此時，將一個磁敏元件如GMR 磁傳感器，放置于此環微橋結構的上部或者下部，就可以檢測被放大的磁場。圖5為理論計算得到的超導環周圍磁場分布圖。這幅圖中利用GMR 磁傳感器測量微橋周圍較強的磁場，推算出相對微弱的外界磁場，從而提高傳感器的探測靈敏度。圖中環的直徑約為3 mm，微橋結構處的超導環寬度約為25 μm，根據理論計算，其磁場大概被放大120 倍，經過磁光設備實際檢測，其磁場被放大100 倍，用超導環復合了具有3.11%/mT靈敏度的GMR磁傳感器之后，傳感器的靈敏度大概為311%/mT。
