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量子态统计测量电路探讨

低温物理学报 2003年第S1期25卷 298-301页

作者：吉争鸣孙国柱范世雄杨名许伟伟吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京210093

本文讨论了超导隧道结 (SIS)从零电压态跃迁到正常态过程的量子特征 .对SIS结的临界电流的统计分布测量的可行性作了探讨 .由于SIS结的临界电流是温度敏感的量 ,并且 ,其量子跃迁的电流变化很小 ,因此 ,对温度的稳定性和测量的精度均要... 详细信息

本文讨论了超导隧道结 (SIS)从零电压态跃迁到正常态过程的量子特征 .对SIS结的临界电流的统计分布测量的可行性作了探讨 .由于SIS结的临界电流是温度敏感的量 ,并且 ,其量子跃迁的电流变化很小 ,因此 ,对温度的稳定性和测量的精度均要求很高 .我们提出了一种改进的以测量时间间隔的方法取代直接测量临界电流的方法的测量方案 ,去测量SIS结从零电压态跃迁到正常态过程临界电流变化的统计分布 .电路的计算机模拟表明 ,这种方法较直接法有更好的精度 .实验上的测量在准备中 .

关键词：统计分布隧道结半导体结临界电流 SIS 零电压斯密特触发器量子特性量子跃迁时间间隔统计特性周期势垒过零比较器实验设备计时器测量速度

300GHz超导SIS接收机系统的设计与构建

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低温物理学报 2005年第3期27卷 203-206页

作者：韦戌康琳史生才谢仁艿施建荣吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京210093

超导SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)混频技术是新兴的低噪声检测技术.其卓越的低噪声性能已使其成为毫米波和亚毫米波频段灵敏度最高的谱线接收设备,接收机的自动控制和稳定性有更高的要求,研制能够长期稳定工作的接收... 详细信息

超导SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)混频技术是新兴的低噪声检测技术.其卓越的低噪声性能已使其成为毫米波和亚毫米波频段灵敏度最高的谱线接收设备,接收机的自动控制和稳定性有更高的要求,研制能够长期稳定工作的接收机有很重要的意义.本文主要讨论了我们自行研究设计工作在4K温度,准光学系统的毫米波超导SIS接收机的组成部件,根据我们制备的超导SIS隧道结器件的特性指标,计算设计了300GHz波段的超导接收机天线和结的集成芯片.

关键词：接收机混频准光学系统对数周期天线 SIS结

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约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布

低温物理学报 2007年第3期29卷 196-199页

作者：曹俊宇孙国柱王轶文陈健吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京210093

在16mK的极低温下,我们对电流偏置的Nb/AlOx/Nb结进行了跳变电流统计分布的测量.在没有外加微波的辐照时,分布曲线只有一个峰;在有外加微波的辐照时,其跳变电流的统计分布除了基峰外,会出现谐振峰,形成双峰结构.该谐振峰的位置和结的量... 详细信息

在16mK的极低温下,我们对电流偏置的Nb/AlOx/Nb结进行了跳变电流统计分布的测量.在没有外加微波的辐照时,分布曲线只有一个峰;在有外加微波的辐照时,其跳变电流的统计分布除了基峰外,会出现谐振峰,形成双峰结构.该谐振峰的位置和结的量子化的能级相关,其高度随外加微波功率的改变而改变.研究约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布,对于研究超导量子比特的能级量子化、Rabi振荡等具有重要的意义.

关键词：跳变电流统计分布约瑟夫森结超导量子比特

本征Josephson结的表面结的特性研究

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低温物理学报 2005年第2期27卷 154-158页

作者：杨莉许伟伟董晔郭大元尤立星阎生超吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京大学电子科学与工程系超导电子研究所南京210093

在用Bi2 Sr2 CaCu2 O8+δ(BSCCO)单晶制备本征结时,最上面的Cu O层由于受到所沉积的金属层的影响,其超导性能将发生退化,从而使得表面上两个邻近的Cu O层形成的表面结具有不同于内部本征结的性质.我们对表面结的I～V、Ic′～T、R～T等... 详细信息

在用Bi2 Sr2 CaCu2 O8+δ(BSCCO)单晶制备本征结时,最上面的Cu O层由于受到所沉积的金属层的影响,其超导性能将发生退化,从而使得表面上两个邻近的Cu O层形成的表面结具有不同于内部本征结的性质.我们对表面结的I～V、Ic′～T、R～T等电运输特性进行了分析和研究,发现表面结的临界温度Tc 通常都比较低,而且临界电流随温度的变化关系也不同于正常本征结.并且利用旁路电阻的方法,成功观察到了被旁路后表面结的acJosephson效应.

关键词： Josephson结本征结表面结高温超导

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高温超导约瑟夫森结太赫兹混频系统

强激光与粒子束 2013年第6期25卷 1519-1522页

作者：安德越许伟伟花涛郁梅蒋来陈健吴培亨南京大学电子科学与工程学院超导电子学研究所南京210093

在小型脉冲管制冷机(工作温度约60K)上搭建了高温超导约瑟夫森结太赫兹谐波混频系统,并采取了一系列措施增强结与太赫兹波的耦合。所采取的措施主要有:研究不同基片对结的影响并最终选择MgO做为双晶结基片,设计平面周期对数天线,同时使... 详细信息

在小型脉冲管制冷机(工作温度约60K)上搭建了高温超导约瑟夫森结太赫兹谐波混频系统,并采取了一系列措施增强结与太赫兹波的耦合。所采取的措施主要有:研究不同基片对结的影响并最终选择MgO做为双晶结基片,设计平面周期对数天线,同时使用一个超半球硅透镜和两个离轴抛物面反射镜组成准光学系统。最终成功在小型脉冲管制冷机中获得结对623GHz太赫兹波的响应,并且成功进行24次谐波混频实验。

关键词：混频器太赫兹高温超导约瑟夫森结小型脉冲管制冷机准光系统

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超导量子比特中铝超导隧道结的性能

科学通报 2011年第4期56卷 2923-2927页

作者：沈丹丹朱冉许伟伟常俊杰吉争鸣孙国柱曹春海陈健南京大学电子科学与工程学院超导电子学研究所南京210093

超导隧道结约瑟夫森结是超导量子比特的基本元件.用双层光刻胶构成悬空掩模,用电子束斜蒸发的方法制备Al/Al2O3/Al隧道结,用一定的氧气气压氧化铝膜作为势垒层.势垒层质量直接影响铝超导隧道结的各项电学参数.深入研究了铝超导隧道结的... 详细信息

超导隧道结约瑟夫森结是超导量子比特的基本元件.用双层光刻胶构成悬空掩模,用电子束斜蒸发的方法制备Al/Al2O3/Al隧道结,用一定的氧气气压氧化铝膜作为势垒层.势垒层质量直接影响铝超导隧道结的各项电学参数.深入研究了铝超导隧道结的超导临界电流密度Jc和面积归一化电阻Rc(正常态电阻RN与结面积的乘积)与势垒层生长条件的关系,通过改变势垒层生长的氧分压与氧化时间来控制铝超导隧道结的Jc和Rc,以使此工艺所制备的铝隧道结漏电流小,结参数易于控制,满足制备超导量子比特的要求.

关键词： Al/Al2O3/Al超导隧道结电子束蒸发超导量子比特

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超导纳米线多光子响应特性研究

物理学报 2012年第20期61卷 532-537页

作者：周渝张蜡宝郏涛赵清源顾敏邱健康琳陈健吴培亨南京大学超导电子学研究所南京210093

研究了超导单光子探测器器件超导纳米线的多光子响应特性.在温度3.5 K实验测量了纳米线器件直流特性和比子响应概率对多光子脉冲信号的响应特性.实验表明,器件超导转变电流随光辐照强度的增加而减小;在多光子脉冲信号下,器件响应的光子... 详细信息

研究了超导单光子探测器器件超导纳米线的多光子响应特性.在温度3.5 K实验测量了纳米线器件直流特性和比子响应概率对多光子脉冲信号的响应特性.实验表明,器件超导转变电流随光辐照强度的增加而减小;在多光子脉冲信号下,器件响应的光子数随偏置电流减小而增加.同时基于量子光学和器件Hotspot理论半定量分析了该多光子响应的机制.

关键词：单光子超导纳米线多光子

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基于准椭圆函数的高温超导滤波器设计

低温物理学报 2003年第S1期 293-297页

作者：吴家? 许伟伟范世雄马兴望吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子学研究所南京大学电子科学与工程系超导电子学研究所南京210093

本文结合近年来在高温超导滤波器的研究成果 ,探索基于准椭圆函数的高温超导带通滤波器的研究过程 .用全波分析的滤波器设计方法 ,对谐振器间的耦合和滤波器的结构进行研究 .对几种基于准椭圆函数的带通滤波器的设计进行仿真并对其结果... 详细信息

本文结合近年来在高温超导滤波器的研究成果 ,探索基于准椭圆函数的高温超导带通滤波器的研究过程 .用全波分析的滤波器设计方法 ,对谐振器间的耦合和滤波器的结构进行研究 .对几种基于准椭圆函数的带通滤波器的设计进行仿真并对其结果进行讨论分析 .

关键词：准椭圆函数带通滤波器高温超导

MgO(111)上NbN和AlN薄膜的生长研究

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低温物理学报 2005年第3期27卷 207-210页

作者：陈亚军康琳蔡卫星施建荣赵少奇吉争鸣吴培亨南京大学电子科学与工程系超导电子学研究所南京大学电子科学与工程系超导电子学研究所南京210093

在制备NbN/AlN/NbN隧道结的工艺过程中,为了获得具有优质单晶结构的NbN薄膜,我们在MgO(111)基片上探索了直流溅射法制备NbN薄膜的生长工艺条件,XRD研究分析表明,我们获得了单晶结构良好的NbN薄膜;为了支持作为上电极的NbN薄膜的生长,也... 详细信息

在制备NbN/AlN/NbN隧道结的工艺过程中,为了获得具有优质单晶结构的NbN薄膜,我们在MgO(111)基片上探索了直流溅射法制备NbN薄膜的生长工艺条件,XRD研究分析表明,我们获得了单晶结构良好的NbN薄膜;为了支持作为上电极的NbN薄膜的生长,也需要良好的AlN薄膜用作势垒层,我们采用射频磁控溅射设备和纯净的Al靶对AlN薄膜进行了制备研究.实验结果表明,所获得的AlN薄膜具有六方c-轴取向,并讨论了衬底和薄膜界面处可能的结构情况.

关键词： NbN AlN 磁控溅射 XRD c轴取向