本文主要研究内容
作者陈伟（2019）在《超导约瑟夫森结的研制与调控特性研究》一文中研究指出：超导约瑟夫森结是一种宏观量子器件,具有约瑟夫森效应、量子化能级、高非线性、低功耗、量子极限灵敏度等特征,因而,对其特性及应用前景的研究受到极其广泛地重视。在传统超导电子学中,有超导量子干涉仪、毫米波/亚毫米波的产生及检测、约瑟夫森电压基准等应用;在现代超导电子学中,可应用于量子计算、量子信息、量子精密测量等。约瑟夫森结的诸多参数,如临界电流、正常态电阻、回滞系数等,决定了约瑟夫森器件的性能。以超导量子比特为例,其量子能级、量子态弛豫时间等各种特性,无不与结的超导特性相关。传统约瑟夫森结一旦制备完毕,其物理尺寸就已确定,各种超导特性就随之固定。因而,研制出适合不同超导量子研究领域、可调控的约瑟夫森结,就显得尤为重要。本论文以现代超导电子学应用为目的,从器件研制技术创新出发,着重研究了超导结的物理特性及其性能的调控,如提高超导结的一致性、可靠性,并优化其量子性能;用电场调节势垒层的载流子浓度,实现对新型约瑟夫森结量子特性的原位调控。主要取得如下研究成果:1.基于无“多兰桥”制备技术,在硅衬底上制备出Al/AlOx/Al约瑟夫森结,成功测得拉比振荡和能量弛豫等量子特性。此外,采用聚合物导电胶代替金属导电层,显著减小电子束前向散射,提高了图形质量,在蓝宝石衬底上制备出高质量超导结。系统研究并采用低温显影法,提高了约瑟夫森结制备工艺的可靠性和器件特性的一致性。2.研发了原位微加工制备工艺,采用新型半导体材料黑磷作为势垒层,成功研制了铌/黑磷/银约瑟夫森结。在低温环境下测得了典型的电阻-电容旁路的特性曲线,微波辐照下,电压-电流曲线出现一系列的Shapiro台阶。此方法不仅适用于研制基于黑磷等对空气环境敏感材料的相关器件,同样可广泛用于基于二维材料约瑟夫森结的研制。3.设计了超导结-双电层场效应管结构,利用离子液体通过外电场调节黑磷势垒层的载流子浓度,从而在不改变器件物理结构的情况下,实现了对铌/黑磷/铌约瑟夫森结的原位调控,超导电流的调制深度可达61%,临界转变温度从5.1K到4.0K。这种新型可原位调控结,未来可用作现代超导电子学的核心元,如二能级人工原子,开展超导量子器件的相关基础和应用研究。
Abstract
chao dao yao se fu sen jie shi yi chong hong guan liang zi qi jian ,ju you yao se fu sen xiao ying 、liang zi hua neng ji 、gao fei xian xing 、di gong hao 、liang zi ji xian ling min du deng te zheng ,yin er ,dui ji te xing ji ying yong qian jing de yan jiu shou dao ji ji an fan de chong shi 。zai chuan tong chao dao dian zi xue zhong ,you chao dao liang zi gan she yi 、hao mi bo /ya hao mi bo de chan sheng ji jian ce 、yao se fu sen dian ya ji zhun deng ying yong ;zai xian dai chao dao dian zi xue zhong ,ke ying yong yu liang zi ji suan 、liang zi xin xi 、liang zi jing mi ce liang deng 。yao se fu sen jie de zhu duo can shu ,ru lin jie dian liu 、zheng chang tai dian zu 、hui zhi ji shu deng ,jue ding le yao se fu sen qi jian de xing neng 。yi chao dao liang zi bi te wei li ,ji liang zi neng ji 、liang zi tai chi yu shi jian deng ge chong te xing ,mo bu yu jie de chao dao te xing xiang guan 。chuan tong yao se fu sen jie yi dan zhi bei wan bi ,ji wu li che cun jiu yi que ding ,ge chong chao dao te xing jiu sui zhi gu ding 。yin er ,yan zhi chu kuo ge bu tong chao dao liang zi yan jiu ling yu 、ke diao kong de yao se fu sen jie ,jiu xian de you wei chong yao 。ben lun wen yi xian dai chao dao dian zi xue ying yong wei mu de ,cong qi jian yan zhi ji shu chuang xin chu fa ,zhao chong yan jiu le chao dao jie de wu li te xing ji ji xing neng de diao kong ,ru di gao chao dao jie de yi zhi xing 、ke kao xing ,bing you hua ji liang zi xing neng ;yong dian chang diao jie shi lei ceng de zai liu zi nong du ,shi xian dui xin xing yao se fu sen jie liang zi te xing de yuan wei diao kong 。zhu yao qu de ru xia yan jiu cheng guo :1.ji yu mo “duo lan qiao ”zhi bei ji shu ,zai gui chen de shang zhi bei chu Al/AlOx/Alyao se fu sen jie ,cheng gong ce de la bi zhen dang he neng liang chi yu deng liang zi te xing 。ci wai ,cai yong ju ge wu dao dian jiao dai ti jin shu dao dian ceng ,xian zhe jian xiao dian zi shu qian xiang san she ,di gao le tu xing zhi liang ,zai lan bao dan chen de shang zhi bei chu gao zhi liang chao dao jie 。ji tong yan jiu bing cai yong di wen xian ying fa ,di gao le yao se fu sen jie zhi bei gong yi de ke kao xing he qi jian te xing de yi zhi xing 。2.yan fa le yuan wei wei jia gong zhi bei gong yi ,cai yong xin xing ban dao ti cai liao hei lin zuo wei shi lei ceng ,cheng gong yan zhi le ni /hei lin /yin yao se fu sen jie 。zai di wen huan jing xia ce de le dian xing de dian zu -dian rong pang lu de te xing qu xian ,wei bo fu zhao xia ,dian ya -dian liu qu xian chu xian yi ji lie de Shapirotai jie 。ci fang fa bu jin kuo yong yu yan zhi ji yu hei lin deng dui kong qi huan jing min gan cai liao de xiang guan qi jian ,tong yang ke an fan yong yu ji yu er wei cai liao yao se fu sen jie de yan zhi 。3.she ji le chao dao jie -shuang dian ceng chang xiao ying guan jie gou ,li yong li zi ye ti tong guo wai dian chang diao jie hei lin shi lei ceng de zai liu zi nong du ,cong er zai bu gai bian qi jian wu li jie gou de qing kuang xia ,shi xian le dui ni /hei lin /ni yao se fu sen jie de yuan wei diao kong ,chao dao dian liu de diao zhi shen du ke da 61%,lin jie zhuai bian wen du cong 5.1Kdao 4.0K。zhe chong xin xing ke yuan wei diao kong jie ,wei lai ke yong zuo xian dai chao dao dian zi xue de he xin yuan ,ru er neng ji ren gong yuan zi ,kai zhan chao dao liang zi qi jian de xiang guan ji chu he ying yong yan jiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的陈伟，发表于刊物南京大学2019-12-19论文，是一篇关于超导器件论文,约瑟夫森结论文,电子束曝光论文,低温显影论文,量子比特论文,黑磷论文,离子液体论文,原位调控论文,南京大学2019-12-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-12-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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