超导隧道结中的电流相位关系

计算了等自旋配对超导隧道结中的直流Josephson电流.结果表明,当两侧超导体中配对势的轨道对称性分别属于磁点群D₄的A不可约表示和 ²E不可约表示的情况下,电流相位关系是I∝sin4φ. 关键词： 超导隧道结 Josephson电流     

rf-偏置超导隧道结阻尼特性与周期、次谐波和混沌现象

本文利用dc与rf电流偏置全电流超导隧道结电子模拟器在固定dc值、rf激励幅度与频率条件下，观察到了随阻尼变化系统出现周期、次谐波与混沌解现象。     

全电流超导隧道结电子模拟器

本文描述的电子模拟器完整地模拟了超导隧道结中的各项隧道电流,它包含了频率、温度和超导能隙的影响,并考虑了非线性准粒子电阻和电抗项的作用.论文简述了电子模拟器的基本原理、电路,给出了恒压源与恒流源两种偏置条件下的直流与交流 I-V 特性,还得到了上述两种偏置条件下的约瑟夫逊台阶及光子辅助的准粒子隧道效应台阶等高频行为.     

rf-偏置超导隧道结的周期次谐波和混沌现象研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了dc与rf电流激励超导隧道结 .在固定rf激励频率和阻尾的条件下 ,随着rf激励幅度增加 ,初步观察到了系统的周期、次谐波和混沌解的无穷尽序列现象 .     

T=0.72Tc全电流超导隧道结电子模拟器

本描述了电子模拟器模拟了工作温度Ｔ＝０．７２Ｔｃ时超导隧道电流，它不仅包含了频率，能隙以及非线性准粒子隧道电流中电阻和电抗项的作用，还考虑了非零温度的影响。给出了恒压源与恒流源偏置条件下的直流与交流Ｉ－Ｖ特性，还给出了上述两种偏置条件下约瑟夫孙台阶及光子辅助的准粒子台阶与外加交流电压及频率间关系。     

基于铌超导隧道结的亚毫米波直接检测器

基于铌(Nb)超导隧道结(STJ)的亚毫米波直接检测器可以达到宽频带响应,高灵敏度,适于组建大规模阵列的要求,满足亚毫米波段射电天文观测等应用领域的需求.本文设计了在650 GHz波段的约10%有效带宽的Nb STJ直接检测器,宽带耦合采用了分布式结阵列的方法,把多个同样尺寸的STJ用一根超导微带线串行连接.12个STJ在平面对数—周期天线的两翼组成2组6结阵列,构成一个检测器.通过对STJ阵列的详细分析,宽带所需要的N个谐振峰的结合需要N个短超导电感的双结通过N—1个长超导电感交替隔开.在液氦温度(4.2 K)下实际测量得到的检测器中心频率为655 GHz,带宽约50 GHz,直接检测的电流响应率约为1 A/W.     

超导Josephson隧道结性能和超导量子比特电路的设计方案

超导Josephson隧道结是实现超导量子比特的基本元件。利用悬空掩膜和电子束斜蒸发相结合的工艺方法制备Al/Al2O3/Al超导Josephson隧道结,并且系统研究了底电极、上电极薄膜的厚度及氧化参数等工艺条件与隧道结超导电流密度Jc和面积归一化电阻Rc的关系。设计测量了三种方案的超导量子比特电路,通过对参数和结构的优化测出了较理想的量子比特(qubit)信号。     

超导非平衡隧道结隧道特性的理论研究

本文利用动力学方程研究了超导非平衡隧道结的I(V)特性,理论计算结果与双隧道结实验的测量结果能够很好符合。通过理论与实验的比较,我们得到了Al膜中电声子相互作用下的准粒子特征时间和声子俘获因子,同时表明,对于Al膜,电子-电子直接相互作用对于准粒子的弛豫起重要作用,而声子的逃逸时间是随着声子能量增大而减小的。     

全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.     

用超导隧道结产生和接收声子的声子谱仪

本文叙述了用超导隧道结产生和接收声子的声子谱仪的工作原理及其测量电路.给出了用 Sn-I-Sn 声子发生器,Al-I-Al 声子检测器,硅单晶样品的声子谱仪的实验结果.     

铁磁-p波超导结中的自旋极化隧道谱与散粒噪声

考虑到界面的势垒散射和铁磁层中的磁交换作用，依照Sr2RuO4超导体具有自旋三重配对态的p波对称结构，研究铁磁-p波超导结中的自旋极化隧道谱与散粒噪声，研究表明：1.对于幺正配对态，随着铁磁层中磁交换劈裂增强，隧道谱与散粒噪声都减少；2.对于非幺正配对态，隧道谱与散粒噪声都依赖于铁磁层的磁化轴方向，当磁化轴平行于非幺正配对态的自旋轴时，在低偏压下磁交换作用能使隧谱与散粒噪声增强，而当磁化轴反平行于自旋转轴时，其结果相反。     

利用电子束蒸发制备铝隧道结工艺研究

采用电子束蒸发的方法在Si片上制备超导铝(Al)薄膜。利用X射线衍射和直流四电极电阻法分别测试了厚度从100埃到5000埃的Al薄膜物向组成,超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc)。当Al薄膜厚度大于500埃时,超导转变温度Tc=1.2K。电子束蒸发制备的Al薄膜性能良好,具有较高的结晶质量,为制备Al超导隧道结奠定了良好基础。对小面积的Al超导隧道结工艺进行了研究,该超导隧道结两层的超导体材料为Al薄膜,中间势垒层材料为Al2O3。其中Al薄膜利用电子束蒸发制备,势垒层通过直接氧化Al薄膜表面实现,该工艺和采用直接蒸发氧化物薄膜工艺相比不仅简单而且能有效防止势垒层不连续造成的弱连接。     

正常金属—d波超导隧道结中杂质和界面散射对微分电导的影响

考虑到正常金属区域的杂质散射和界面粗糙的散射,运用Ｂｏｇｏｌｉｕｂｏｖ－ｄｅ Ｇｅｎｎｅｓ（ＢｄＧ）方程和Ｂｏｌｏｎｄｅｒ－Ｔｉｎｋｈａｍ－Ｋｌａｐｗｉｊｋ（ＢＴＫ）理论模型,计算正常金属－ｄ波超导隧道结的微分电导。计算发现：隧道谱强烈地依赖电子的入射角和超导体晶轴方位,并能展示零偏压电导峰的存在;此外,杂质散射能使隧道谱的凹陷分裂出两个小凹陷,而界面粗糙能抹平和压低零偏压电导峰和能隙电导峰。这些     

电阻电容分路的约瑟夫森结中阵发性混沌及混沌控制的计算机模拟

通过计算机模拟研究了电阻电容分路的约瑟夫森结中的混沌行为,给出了结电压随阻尼参数及偏置直流电流变化的分岔图,从而展示了混沌产生的方式及混沌出现的参数区间,并基于弱周期扰动理论提出了控制RCSJJ中混沌的方案,模拟结果证明了该方案的有效性.     

正常金属-铁磁绝缘层-d波超导结中的磁散射对量子输运的影响

在正常金属-铁磁绝缘层-d波超导隧道结中,考虑到铁磁绝缘层的粗糙界面散射和磁散射效应,运用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-klapwijk(BTk)理论模型,计算隧道结中的准粒子传输系数和微分电导.计算表明：1)粗糙界面散射和磁散射都能压低零偏压电导峰,其中磁散射能使零偏压峰滑移,而粗糙界面却能阻止零偏压峰的滑移,且随着两种散射强度的逐渐增大,又能使零偏压电导峰渐渐变为凹陷;(2)当铁磁层离开超导表面有若干相干长度时,隧道谱中将呈现一些子能隙谐振峰. 关键词：     

拓扑绝缘基铁磁/铁磁超导隧道结的磁效应和塞曼效应(英文)

运用拓展的BTK理论研究了拓扑绝缘层上铁磁/铁磁超导隧道结的磁效应和塞曼效应,同时考虑了铁磁体和铁磁超导体之间的费米能级错配效应.研究发现:在该系统中塞曼效应和邻近效应可以共存;铁磁体和铁磁超导体之间的费米能级错配效应能够增强系统中发生在eV=Δ处的Andreev谐振散射过程和邻近效应.     

正常金属-f波超导结中的隧道谱与散粒噪声

很多实验证实 Sr2 Ru O4 超导体具有自旋三重态 ,其序参数存有结点的 f波对称结构。我们考虑到粗糙的界面势垒散射 ,利用 f波超导模型 ,研究正常金属 - Sr2 Ru O4 超导结中的隧道谱与散粒噪声。所得结果既不同于传统的 s波超导 ,亦不同于具有 d波对称结构的高 Tc铜氧化物超导体。     

铁磁-超导隧道结中的散粒噪声

考虑到铁磁层中的自旋极化效应与粗糙界面散射效应,利用散射理论,讨论铁磁超导隧道结中的散粒噪声.计算表明:磁交换作用可以抑制隧道结系统的平均电流与散粒噪声功率,而粗糙界面散射可以增强系统的平均电流与散粒噪声功率 关键词： 铁磁 超导 隧道结 散粒噪声     

NbN/AlN/NbN超导隧道结的制备工艺

研究了在MgO基片上制备NbN/AlN/NbN结的工艺,NbN和AlN的制备分别采用直流磁控溅射和交流磁控溅射。为了得到良好特性的隧道结,首先要在高真空反应室里沉积三层膜结构,经过光刻和反应离子刻蚀,得到底电极和桥区的三层结构图形。再经过第二步光刻和刻蚀,仅保留底电极最下层的NbN,得到结区的三层结构图形,并覆盖AlN绝缘层。经过Lift-off工艺,洗去结区上的光刻胶,最后沉积上电极。使用四端子方法对制备的隧道结进行了一系列测量,特别是在高频(THz)下的响应。     

塞曼效应对正常金属/超导/正常金属双隧道结中的相干隧穿电导的影响

在超导中通过外加塞曼磁场,研究正常金属/超导/正常金属双隧道结中的量子相干输运。同时考虑从一个正常金属电极注入一电子,从另一个正常金属电极注入一空穴,推导出系统的微分电导的一般公式。研究表明,电导谱随偏压展示振荡行为,随着温度和磁场的增大,其振荡振幅被降低,且塞曼能可导致电导峰的塞曼劈裂。在隧道极限下,超导体中会形成一系列束缚态。