外场中超导体/半导体/超导体结的直流Josephson电流

当外加磁场时,超导体/半导体/超导体结的临界电流受外加磁场的影响.超导结的临界电流与磁场的曲线非常类似于单色光在单狭缝衍射的夫琅和费图样.在未考虑外加磁场的超导体/半导体/超导体结的临界电流的基础上,进一步对外加磁场的情形进行了研究.     

f波超导体/绝缘层/f波超导体结中势垒散射对直流Josephson电流的影响

通过计算界面势垒散射强度对直流Josephson电流的影响,研究了f波超导体/绝缘层/f波超导体结的直流Josephson电流与温度T和结两侧晶轴方位角之间的关系.我们发现:f波超导体/绝缘层/f波超导体结界面的势垒强度总是抑制结中准粒子的Andreev反射,降低流过f波超导体/绝缘层/f波超导体结的直流Josephson电流.当结两边晶轴方位角相同时,Josephson电流的振荡周期是2π;特别地,当结两边晶轴方位角不同时,其振荡周期不再是2π,而是会随着势垒强度的增大,振荡周期变小.     

铁磁-绝缘层-d波超导结中的自旋电流

考虑到铁磁层中的磁交换作用,以及绝缘层中的粗糙散射、自旋反转和磁散射效应,通过求解Bogoliubov-de-Gennes(BdG)方程,计算铁磁-绝缘层-d波超导结中的自旋电流.研究表明:粗糙界面散射可使自旋流增强,而自旋反转和磁散射效应能抑制自旋流.     

自对准法制备Nb/AlO_x/Nb超导Josephson结及其直流特性测试

超导量子比特系统是实现大规模量子计算的可行方案之一。该文采用集成电路平面工艺制备了基于Nb/AlOx/Nb 3层膜结构的超导Josephson结,为制备性能可靠的超导量子比特提供了一定基础。工艺中采用了自对准技术形成结区,从而有效地保护器件结构并降低了工艺复杂度。搭建了超导Josephson结直流特性低温测试系统,并对制备的Josephson结进行了直流特性测试,得到Josephson结在不同温度下的伏安特性,并观察到铌(Nb)的超导能隙电压2.85mV的跳变。同时,测量得到Josephson结临界电流随温度变化的关系,与Ambegaokar和Baratoff的理论结果相符合。     

关于三维超导结的Josephson运动方程的研究

文中,三维超导结的Josephson运动方程被推导出来,并求出了它的解.     

SINIS结的电流-位相关系

本文以推广了的Jacobson方法在小电流的假设下导出了SINIS势阱结的电流-位相关系。在所谓临界厚度下它退化为通常的正弦函数关系,其临界电流对温度和结区厚度的依赖关系兼有了SIS和SNS结的某些重要性质。由于该结有较好的耦合能力,故可期望替代SNS结做某些实际应用。     

正常金属/绝缘层/s波超导隧道结中的隧道谱

以方势垒描述绝缘层,考虑正常金属区域的杂质散射,运用Bogoliubov-deGennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论,对正常金属/绝缘层/s波超导隧道结(NIS结)中的隧道谱作进一步研究.研究表明:(1)在U0>EF的情况下,微分电导随绝缘层宽度的增加而衰减,偏压不同,衰减的程度不同;(2)衰减能压低能隙电导峰;(3)较小的杂质散射即能在隧道谱的零偏压凹陷峰中感应出一小峰.     

铁磁/绝缘体/铁磁隧道结中的自旋流

考虑粗糙界面散射和自旋翻转,运用Slonczewsik模型,我们研究了铁磁/绝缘体/铁磁中的磁性隧穿,得到自旋电流密度表达式.在界面势垒比较低时,自旋电流受随粗糙界面散射和自旋翻转的强度改变明显.     

二维Josephson结阵列超导的涡旋Nernst效应

借助于与时间相关的Gintzburg-Landau动力学,数值计算了二维Josephson结阵列的Nernst信号,获得了Nemst信号随温度及磁场变化的规律．在超导转变温度以上发现了较大的Nernst信号．而对于固定的温度而言,Nernst信号则随外加磁场的升高呈现出非单调变化的行为．本研究获得的数值模拟结果与一些铜氧化物高温超导体的实验结果在定性上吻合．     

Nb约瑟夫森结中AlO_x阻挡层阳极氧化的研究

用阳极氧化电压谱图技术分析Ｎｂ／ＡｌＯｘ／Ｎｂ约瑟夫森结中ＡｌＯ２隧道阻挡层（绝缘层）与Ｎｂ电极之间的介面特征并测量谱图阻挡层阳极氧化的电压宽度，发现这种电压宽度与阻挡层厚度密切相关．通过阻挡层阳极氧化电压宽度Ｖｗ和沉积Ａｌ厚Ｄ的关系测量，证实Ａｌ上ＡｌＯｘ的生长只取决于氧化条件而与沉积的Ａｌ层厚度无关．本文还提出了一种由Ｖｗ估算Ａｌ上生长的ＡｌＯｘ厚度的方法．实验证明，阳极氧化电压谱图技术是监测约瑟夫森结的介面特性和临介电流密度的有用工具，对高温超导结及其超导器件的开发起着重要的作用．     

铁磁/绝缘层/铁磁/绝缘层/s波超导双隧道结中的微分电导与散粒噪声

考虑到铁磁层中的磁交换劈裂,两绝缘层的势垒散射以及量子干涉效应,计算铁磁/绝缘层/铁磁/绝缘层/s波超导结构中的微分电导与散粒噪声.研究表明:微分电导与散粒噪声都随中间铁磁层厚度作周期性振荡.     

杂质和粗糙界面散射影响下NIS结的隧道谱和束缚态

在正常金属/绝缘层/s波超导隧道结中,考虑绝缘层中的体杂质散射以及粗糙界面散射,运用Blon-der-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论和Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,计算系统的微分电导.计算表明:(1)电导峰的位置与绝缘层的厚度密切相关,当绝缘层厚度具有几个相干长度时,隧道谱中的能级谐振峰数目增多,从而在超导能隙内形成一些束缚态;(2)粗糙界面散射和绝缘层中的杂质散射均能有效地压低电导峰,由此可解释理论与实验间尚存的偏差.     

自旋反转效应对铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻的影响

考虑到自旋反转效应,用量子力学隧穿方法,计算铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻,计算结果表明自旋反转使铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻减小.     

含P—N结的石墨烯中的阿哈罗夫-玻姆效应

理论上讨论了含P-N结的石墨烯中的阿哈罗夫-玻姆效应.在石墨烯中的P-N结具有令电子发生负折射的性质,根据此一特性,考虑当四个P-N结组成一个封闭的路径并包围一个数值为ψ的磁通时电子运动的情形.分析表明,磁通将对电子的运动产生影响,使其局域流密度发生变化.     

计算机I/O接口技术教学中的实验环节

介绍了计算机I/O接口技术实验设备，阐述了计算机I/O接口电路芯片及其与微处理器和外部设备的连接，探讨了有关的基本实验。