基于超导电流拥堵效应的超导纳米线二极管问世,有望推动超导电子学发展!中国科学院上海微系统所尤立星、李浩团队在《advanced quantum technologies》发表研究成果,报道了利用超导纳米线实现超导二极管效应。 这突破了传统超导体难以实现单向导通的瓶颈。
不同于基于复杂结构的超导二极管,该团队巧妙地利用超导纳米线结构中的微小收缩或扩张区域,引发超导序参量空间涨落,从而降低超导临界电流(电流拥堵效应)。 这种基于NbTd h ] A K 4 w R QiN超导薄膜的超导纳米线二极管(如图1a所示),在施加小外磁场后展现出显著的非互易电输运特性——正反向临界电流差异明显(如图1b所示)。
图1:a. 超导纳米线二极管扫描电镜图像;b. 非互易电3 [ b M 8 d P M输运特性曲线。
更重要的是,该器件成功演示了对方波和正弦波的整流特性(如图2所示)。 由于其单向导通特性,只有单一方向的偏置电流能够无阻通过,反向则产生相应的电压输出。 这为构建高@ u I s B E \集a U g * ( o 0 D成度超导逻辑器件和电路,例如N-8 8 7 5 ! Y e ntron、Y-tron以及新型超导量子器件,铺平了道路。
图2:超导纳米线二极管的整流效应。
这i q b l项研究成果,利用简洁的超导纳米线结构和成熟的超导薄膜技术,为研制稳定可T t z # L n靠的超导二极管提供了新的途径,对推动超导电子学和超导集成( ` %电路的发展具有重要意义。
以上就是上海微系统所成功研制超导纳米线二极管的详细内容!