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约瑟夫森结跳变电流统计分布测量系统

电子学报 2007年第5期35卷 823-826页

作者：王颖许伟伟孙国柱陈健曹俊宇丛山桦吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子学研究所江苏南京210093

本文详细介绍了一种通过对时间的测量来获得单个约瑟夫森结(JJ)跳变电流统计分布P(I)的测量系统,包括致冷系统和测量方案.我们还在测量电路中采取了电磁屏蔽、低通滤波、接地等一系列的降噪措施,使得实验所能测量到的约瑟夫森结的最低... 详细信息

本文详细介绍了一种通过对时间的测量来获得单个约瑟夫森结(JJ)跳变电流统计分布P(I)的测量系统,包括致冷系统和测量方案.我们还在测量电路中采取了电磁屏蔽、低通滤波、接地等一系列的降噪措施,使得实验所能测量到的约瑟夫森结的最低等效温度进一步的降低至300mK.

关键词：约瑟夫森结超导超导量子比特降噪

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约瑟夫森结中周期解及其稳定性的解析分析

物理学报 2011年第3期60卷 81-87页

作者：张立森蔡理冯朝文空军工程大学理学院西安710051

针对交流激励下电阻-电容分路的约瑟夫森结,采用增量谐波平衡法推导了系统中周期解的解析表达式,并运用Floquet理论分析了周期解的稳定性.发现系统处于稳定周期状态的同时,还存在着丰富的不稳定周期解.通过计算Floquet乘数,得到了系统... 详细信息

针对交流激励下电阻-电容分路的约瑟夫森结,采用增量谐波平衡法推导了系统中周期解的解析表达式,并运用Floquet理论分析了周期解的稳定性.发现系统处于稳定周期状态的同时,还存在着丰富的不稳定周期解.通过计算Floquet乘数,得到了系统稳定周期解失稳时的临界参数值,并确定了系统发生的分岔类型,从理论上证明了系统随激励电流幅值的增加由倍周期分岔通向混沌.解析分析与数值计算结果具有很好的一致性.

关键词：约瑟夫森结增量谐波平衡法周期解分岔

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超导约瑟夫森结物理参数的实验推算

物理学报 2021年第17期70卷 25-31页

作者：韩金舸欧阳鹏辉李恩平王轶文韦联福西南交通大学信息科学与技术学院信息量子技术实验室成都610031 西南交通大学物理科学与技术学院量子光电实验室成都610031 东华大学理学院光子学实验室上海201620

超导约瑟夫森结是实现超导量子计算和微波单光子探测的核心器件,其物理参数很难直接测定.与之前常用的测量结微波激励效应估计方法不同,本文通过实验测量低频电流驱动下的约瑟夫森结Ⅰ-Ⅴ曲线及其跳变电流统计分布,并与基于标准电阻电... 详细信息

超导约瑟夫森结是实现超导量子计算和微波单光子探测的核心器件,其物理参数很难直接测定.与之前常用的测量结微波激励效应估计方法不同,本文通过实验测量低频电流驱动下的约瑟夫森结Ⅰ-Ⅴ曲线及其跳变电流统计分布,并与基于标准电阻电容分路结模型数值模拟进行比对,推算出了约瑟夫森结的临界电流I_(c)、电容C、电阻R及阻尼参数β_(C)等物理参数.结果表明,所推算的参数值与基于微观理论推导所得到的Amb-gaokar-Baratoff公式基本符合,可供约瑟夫森结的器件参数按需设计和制备工艺的参数设置等参考.

关键词：约瑟夫森结电阻电容分路结模型跳变电流物理参数估计

约瑟夫森结AlO_x-Al隧道势垒的实验研究

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物理学报 1997年第1期46卷 22-27页

作者：刘必荣 H.Mantle 安徽大学物理系瑞士邮电科学院

通过Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）、阳极氧化电压谱（ＡＶＳ）和Ｆｉｓｋｅ台阶电压的测量，研究了约瑟夫森结中ＡｌＯｘＡｌ隧道势垒．发现结的隧道势垒最佳沉积Ａｌ层厚度为７ｎｍ，Ａｌ上形成ＡｌＯｘ厚度只取决于氧化条件，与沉积Ａｌ... 详细信息

通过Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）、阳极氧化电压谱（ＡＶＳ）和Ｆｉｓｋｅ台阶电压的测量，研究了约瑟夫森结中ＡｌＯｘＡｌ隧道势垒．发现结的隧道势垒最佳沉积Ａｌ层厚度为７ｎｍ，Ａｌ上形成ＡｌＯｘ厚度只取决于氧化条件，与沉积Ａｌ厚无关，势垒Ａｌ氧化物可能含有一个像ＡｌＯＯＨ态的ＯＨ基团．同时，估算了剩余Ａｌ厚度，证实了结中Ａｌ／Ｎｂ间在４２Ｋ时。

关键词：约瑟夫森结隧道势垒半导体量子论

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本征约瑟夫森结跳变电流分布的量子修正

物理学报 2008年第9期57卷 5933-5936页

作者：崔大健林德华于海峰彭智慧朱晓波郑东宁景秀年吕力赵士平重庆大学物理系重庆400044 中国科学院物理研究所北京100190

在约瑟夫森结跳变电流统计分布的理论拟合过程中,通常考虑的是宏观量子隧穿与热激活这两种过程.对Bi2Sr2CaCu2O8+δ表面本征约瑟夫森结的结果分析表明,在宏观量子隧穿与热激活的交界区域内,若考虑量子修正能使实验曲线与理论曲线符合得... 详细信息

在约瑟夫森结跳变电流统计分布的理论拟合过程中,通常考虑的是宏观量子隧穿与热激活这两种过程.对Bi2Sr2CaCu2O8+δ表面本征约瑟夫森结的结果分析表明,在宏观量子隧穿与热激活的交界区域内,若考虑量子修正能使实验曲线与理论曲线符合得更好.这种较为完整的拟合方法,对研究本征约瑟夫森器件中的宏观量子现象及其在超导量子比特中的应用具有积极的意义.

关键词：约瑟夫森结跳变电流分布量子修正

直流偏置的与RLC谐振器耦合的约瑟夫森结动力学行为的数值模拟

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物理学报 2001年第10期50卷 1996-2000页

作者：王震宇廖红印周世平上海大学物理系上海200436

用数值模拟方法研究一种直流偏置的与RLC电路耦合的约瑟夫森结的动力学行为 .数值模拟发现 ,选择合适的偏置电流 ,系统表现出周期三与混沌共存的动力学现象 .给出了相应吸引子 ,吸引域的几何结构 .

关键词：直流偏置 RLC谐振器耦合约瑟夫森结电路动力学数值模拟约瑟夫森结混沌吸引子吸引域庞加莱截面李雅谱诺夫指数

原子级控制的约瑟夫森结中Al_(2)O_(3)势垒层制备工艺

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物理学报 2022年第21期71卷 344-349页

作者：李中祥王淑亚黄自强王晨穆清郑州大学国家超级计算郑州中心郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001 复旦大学微电子学院上海200433 上海集成电路制造创新中心上海200433

传统热氧化方式制备约瑟夫森结中AlO_(X)势垒层是将高纯度氧气扩散到Al表面进行,但该方式制备的势垒层氧化不完全,厚度难以精准控制.本文采用原子层沉积方式在金属Ti表面逐层生长Al_(2)O_(3)势垒层,并制备出三明治结构的Ti/Al_(2)O_(3)... 详细信息

传统热氧化方式制备约瑟夫森结中AlO_(X)势垒层是将高纯度氧气扩散到Al表面进行,但该方式制备的势垒层氧化不完全,厚度难以精准控制.本文采用原子层沉积方式在金属Ti表面逐层生长Al_(2)O_(3)势垒层,并制备出三明治结构的Ti/Al_(2)O_(3)/Ti约瑟夫森结.通过调节Al_(2)O_(3)势垒层的沉积厚度和约瑟夫森结的面积研究了其相应的微观结构及电学性质.实验结果表明,原子层沉积方式生长的单层Al_(2)O_(3)薄膜厚度约为1.17Å(1Å=10^(-10)m),达到原子级控制势垒层厚度,通过调节势垒层厚度实现了对结室温电阻值的控制,并通过优化结面积获得了室温电阻均匀性良好的约瑟夫森结.

关键词：原子层沉积 Al_(2)O_(3) 势垒层约瑟夫森结室温电阻

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约瑟夫森结不同模型的混沌行为仿真

系统仿真学报 2010年第3期22卷 666-669页

作者：周铁戈王定城刘飞连方兰赵新杰阎少林南开大学电子系天津300071

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RC... 详细信息

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RCLSJ模型。利用模型进行仿真研究得出了三种模型的时域波形、频谱、对初值的敏感依赖关系等混沌特性,不但证实了模型的正确性和实用性,而且得到了考虑隧道效应的RCSJ模型混沌行为的规律。

关键词：约瑟夫森结混沌行为 RCSJ模型 RCLSJ模型

嵌入Fabry-Perot谐振腔的高温超导双晶约瑟夫森结的毫米波辐照特性研究

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物理学报 2010年第2期59卷 1282-1287页

作者：岳宏卫阎少林周铁戈谢清连游峰王争何明赵新杰方兰杨扬王福音陶薇薇南开大学信息技术科学学院电子信息科学与技术系天津300071

采用嵌入Fabry-Perot谐振腔的方式,研究了Tl2Ba2CaCu2O8(Tl-2212)高温超导薄膜双晶约瑟夫森结的毫米波辐照特性.重点研究了双晶约瑟夫森结与Fabry-Perot谐振腔的耦合特性,发现放置在谐振腔中的结的位置、角度、结的图形以及Fabry-Perot... 详细信息

采用嵌入Fabry-Perot谐振腔的方式,研究了Tl2Ba2CaCu2O8(Tl-2212)高温超导薄膜双晶约瑟夫森结的毫米波辐照特性.重点研究了双晶约瑟夫森结与Fabry-Perot谐振腔的耦合特性,发现放置在谐振腔中的结的位置、角度、结的图形以及Fabry-Perot谐振腔中两镜面间的距离等对耦合都有很大的影响.通过精细调节这些参数,可使双晶约瑟夫森结与外加毫米波达到最佳耦合.在最佳耦合情况下,能观察到9级明显的夏皮罗台阶.利用Fabry-Perot谐振腔技术,解决了约瑟夫森结与毫米波的耦合问题,为高温超导约瑟夫森结的毫米波及太赫兹波的辐射和检测研究奠定了基础.

关键词：高温超导薄膜 Fabry-Perot谐振腔约瑟夫森结夏皮罗台阶