超导约瑟夫森结的研制与调控特性研究

发布时间：2024-01-30 06:29

　　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...

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本文编号：3889687