导读:本文包含了约瑟夫森结论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:约瑟夫,超导,量子,效应,参量,电子束,热传导。
约瑟夫森结论文文献综述
裴子溦,李晓春,李炎,毛军发[1]（2019）在《基于FDTD的约瑟夫森结与超导传输线协同分析方法》一文中研究指出为实现高性能处理器,超导RSFQ(快速单磁通量子)电路被提出.该电路主要由超导约瑟夫森结和超导无源传输线组成,对其建模分析是超导RSFQ电路设计的基础.本文提出了基于FDTD(时域有限差分)的约瑟夫森结与超导传输线的协同分析方法.该方法采用FDTD数值方法求解超导传输线的电报方程.在超导传输线与约瑟夫森结交界处的非线性边界条件上,采用了Newton-Raphson迭代算法.数值结果表明,本文提出的约瑟夫森结和超导传输线的协同分析方法与WRspice仿真软件相比具有相同精度,且运算效率显着提高.(本文来源于《电子学报》期刊2019年10期）
陈伟[2]（2019）在《超导约瑟夫森结的研制与调控特性研究》一文中研究指出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,采用聚合物导电胶代替金属导电层,显着减小电子束前向散射,提高了图形质量,在蓝宝石衬底上制备出高质量超导结。系统研究并采用低温显影法,提高了约瑟夫森结制备工艺的可靠性和器件特性的一致性。2.研发了原位微加工制备工艺,采用新型半导体材料黑磷作为势垒层,成功研制了铌/黑磷/银约瑟夫森结。在低温环境下测得了典型的电阻-电容旁路的特性曲线,微波辐照下,电压-电流曲线出现一系列的Shapiro台阶。此方法不仅适用于研制基于黑磷等对空气环境敏感材料的相关器件,同样可广泛用于基于二维材料约瑟夫森结的研制。3.设计了超导结-双电层场效应管结构,利用离子液体通过外电场调节黑磷势垒层的载流子浓度,从而在不改变器件物理结构的情况下,实现了对铌/黑磷/铌约瑟夫森结的原位调控,超导电流的调制深度可达61%,临界转变温度从5.1K到4.0K。这种新型可原位调控结,未来可用作现代超导电子学的核心元,如二能级人工原子,开展超导量子器件的相关基础和应用研究。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-26）
陈恒杰,薛航,李邵雄,王镇[3]（2019）在《一种通过约瑟夫森结非线性频率响应确定微波耗散的方法》一文中研究指出通过对电流偏置超导约瑟夫森结的微波驱动行为的研究,提出了一个确定约瑟夫森结微波耗散的方法.结的微波耗散由它的品质因子描述.微波耗散严重影响约瑟夫森器件如参量放大器、超导量子比特等的性能.对电流偏置的约瑟夫森结势阱采用四阶近似后,可以得到在较强微波驱动下约瑟夫森结非线性微波响应方程.该方程定量描述了非线性共振频率随外加微波功率变化关系:非线性共振频率与结等离子频率的差别依赖于约瑟夫森结的微波品质因子.对电流偏置的约瑟夫森结的微波运动行为进行了数值模拟.模拟结果确证了微波品质因子与非线性共振频率-等离子频率差别的定量关系可以应用于约瑟夫森结中.用这种非线性频率响应方法来确定约瑟夫森结的微波耗散没有严格的温度要求,可在单个电流偏置的结中完成,实验上具有简单可靠性.(本文来源于《物理学报》期刊2019年11期）
段可欣[4]（2019）在《基于约瑟夫森结的微波QUBIT》一文中研究指出约瑟夫森结是一种对磁通高度敏感的电子元器件。约瑟夫森结加上适当的辅助电路可构成许多测量器件。本文对约瑟夫森结的特性和由其构成的微波QUBIT的种类及性质进行了阐述,对于在微波量子探测领域的应用方案进行了初步的设想。(本文来源于《中国电子科学研究院学报》期刊2019年05期）
罗筱璇[5]（2019）在《基于二维电子气的约瑟夫森结热传导》一文中研究指出近几年来,基于二维约瑟夫森结的热传导由于其广泛的应用前景引起了不少科研工作者的关注。由于约瑟夫森结产生的热流是结两侧超导电极相位差的周期函数,因此可通过巧妙地调节与超导相位差相关的参数达到控制热流大小及热流调节灵敏度的目的。与此同时,二维电子气(2DEG,two-dimensional electron gas)因其独特的物理性质而成为材料研究的热点之一。因此,在本文中我们以2DEG为中间材料,左右两侧分别附加以超导体(S,superconductor)作为电极,构成了基于2DEG的约瑟夫森结(S-2DEG-S),进而利用单粒子散射矩阵理论对该结的热传导进行了深入研究。除此以外,我们还以该结为基础提出了一种温度调节器,并分析了影响该装置进行温度调节的因素。本文的主要研究结果如下:一、对S-2DEG-S约瑟夫森结热传导过程产生影响的因素有材料相互作用参数h0和自定义参数|λR/βR-λL/βL|,其中,h0与材料掺杂浓度相关,它表征准粒子与材料中杂质的相互作用强度,λ,β则分别为Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合参数,下角标L及R分别代表左右两侧超导电极。当h0取值为(?)(其中,μ为化学势,△为超导能隙)或其附近,参数|λR/βR-λL/βL|数值较大时,该结不仅可产生数值较大的热流且能够灵敏地调节这一热流。、以上述S-2DEG-S约瑟夫森结为基础构成的温度调节器,具有与该结类似的性质,即当h0与|λR/βR-λL/βL|取恰当的数值时,便具备较灵敏的温度调节行为并可使得一侧超导体产生较高的温度。叁、根据以上研究结果可选择适度掺杂的2DEG材料和超导体构成可灵敏调控温度变化的高效率温度调节器。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
王松,梁蓓,余军,张勇,马奎[6]（2019）在《聚酰亚胺在MgB_2约瑟夫森结制备中的应用》一文中研究指出MgB_2超导材料由于其优异的超导性能和电学参数,是制作超导集成电路的理想材料之一。制备基于MgB_2超导薄膜的高质量约瑟夫森结是超导电子学应用的关键。以聚酰亚胺(PI)为抗蚀层,在MgB_2超导薄膜上实现微米量级的图形线条制作,以此工艺为基础,结合MgB_2超导薄膜的气相化学沉积和晶型B介质层沉积方法,制作了基于MgB_2超导材料的约瑟夫森纵向结阵列,并测试了相应结的约瑟夫森效应。(本文来源于《低温与超导》期刊2019年04期）
余玄,陆新,奚军,邵培南[7]（2018）在《基于约瑟夫森结的超导量子芯片进展概述》一文中研究指出超导量子计算机具有芯片加工技术成熟、系统集成度高、可扩展性能好等优势,但超导量子计算需要加大芯片的量子位集成度,同时需保证量子芯片的退相干时间来实现容错量子计算。对超导量子芯片的前沿进展进行分析,阐述超导量子比特的物理机理与优缺点,并研究几种最基本的量子比特特点。讨论超导量子比特之间的耦合方案,包含局域耦合和非局域耦合。通过对近年来主流扩展和布局方案进行分析,结果表明,实现量子算法编程适用一维或者二维阵列,而最大纠缠和全耦合则选用环绕式的扩展方案,可为大规模、高效率的量子计算的芯片设计提供一种思路。(本文来源于《计算机工程》期刊2018年12期）
杨阳,范洪义[8]（2018）在《超导约瑟夫森结在外光场下的数-相压缩效应》一文中研究指出以约瑟夫森结为主要元件的量子计算机有广阔的应用前景.本文用纠缠态表象对超导约瑟夫森结进行研究,不但可以展现约瑟夫森结的隧穿电流,还能给出库珀对数-相的不确定关系.此基础上,探讨在外光场作用下约瑟夫森结的数-相压缩效应,即约瑟夫森结中的位相和库珀对数目的变化.同时推导出外光场作用下约瑟夫森结中的超导电流以及库珀对数-相所满足的不确定关系.(本文来源于《低温物理学报》期刊2018年03期）
赵凡[9]（2018）在《超导Al/Al_2O_3/Al约瑟夫森结和超导Nb悬空桥的制备工艺研究》一文中研究指出相比于经典计算机,量子计算机构在计算速度方面有着巨大的提升,因此,量子计算已成为了国际研究的热点。量子计算可以通过若干不同的物理系统来实现。其中,超导量子比特,因其具有低损耗、易控性、易规模化、以及能与传统的微电子加工技术兼容等优点而备受青睐。然而,超导量子比特并非完美,它易和外界发生耦合,从而导致从迭加态退化到单一态的时间较短,即消相干时间短。国内外研究者对此难点展开了研究,从最初的几纳秒到现在的几百微秒,取得了很大的进步。研究表明消相干时间与材料、器件结构、制备工工艺等均有密切的关系。本论文主要对超导量子比特电路中的重要器件的制备工艺以及一些关键的工艺技术进行了研究。用铝作为超导材料,研究了铝/氧化铝/铝(Al/Al2O3/Al)结构的约瑟夫森隧道结的制备工艺,研究了在超导量子比特电路中起跳线作用的铌(Nb)悬空桥结构的制备工艺,并将铝隧道结的制备工艺用于约瑟夫森参量放大器制备中,主要研究为以下几个方面:1、Al/Al2O3/Al约瑟夫森结的制备工艺研究采用深紫外曝光双层胶的方式制备悬空掩膜结构,结合电子束角度蒸发的方法生长t铝薄膜与氧化铝势垒层,利用这样的工艺原位一次性完成Al/Al2O3/Al隧道结的制备,此工艺大大提高了隧道结的特性指标。同时,针对制备悬空掩膜和电子束蒸发铝薄膜等工艺过程,中出现的问题进行了探究并解决。2、超导Nb悬空桥的制备工艺及特性研究利用光刻胶作为支撑层,采用直流磁控溅射、反应离子刻蚀(RIE)、深紫外曝光光刻等微加工方法,制备连接复杂微波电路不同接地平面的超导Nb悬空 桥结构。通过控制支撑层厚度,控制支撑层边缘形状,以获得机械稳定性强的悬空桥。成功的制备了不同尺寸的超导悬空桥,并测量悬空桥的低温超导电学特性。该方法工艺简单,稳定性好,使用常用的微加工工艺就能完成悬空桥的制备。该悬空桥制备工艺,可以用于含有微波元器件的、较为复杂的超导量子比特电路制备中。3、超导约瑟夫森参量放大器的制备由于约瑟夫森参量放大器优良的低噪声、高效率读取等特性,在量子比特测量中发挥着重要的作用,是量子比特研究工作中必不可少的关键器件。我们在制备出理想的Al/Al2O3/Al约瑟夫森结的基础上,利用这种制备工艺成功的完成了超导约瑟夫森参量放大器制备。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01）
刘志尧,贾正森,王磊,黄洪涛[10]（2018）在《基于可编程SNS型约瑟夫森结阵的驱动系统研究》一文中研究指出文章基于可编程SNS型约瑟夫森结阵,研究了一种交流量子电压驱动方法。该方法根据结阵的I-V特性,通过控制各段结阵的偏置状态及组合方式,实现交流量子电压的合成。采用电压源驱动方式,将节点电流分析法应用在偏置电路参数计算中,设计了偏置模块,搭建了交流约瑟夫森量子电压驱动系统。实验结果表明,该系统偏置电流的建立时间为1.27μs,稳定性优于6 n A/min,输出电流分辨率可达0.01 m A,可以合成频率为50 Hz、每周期40个采样点、有效值为1 V的交流约瑟夫森量子电压信号。(本文来源于《电测与仪表》期刊2018年08期）
约瑟夫森结论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
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,采用聚合物导电胶代替金属导电层,显着减小电子束前向散射,提高了图形质量,在蓝宝石衬底上制备出高质量超导结。系统研究并采用低温显影法,提高了约瑟夫森结制备工艺的可靠性和器件特性的一致性。2.研发了原位微加工制备工艺,采用新型半导体材料黑磷作为势垒层,成功研制了铌/黑磷/银约瑟夫森结。在低温环境下测得了典型的电阻-电容旁路的特性曲线,微波辐照下,电压-电流曲线出现一系列的Shapiro台阶。此方法不仅适用于研制基于黑磷等对空气环境敏感材料的相关器件,同样可广泛用于基于二维材料约瑟夫森结的研制。3.设计了超导结-双电层场效应管结构,利用离子液体通过外电场调节黑磷势垒层的载流子浓度,从而在不改变器件物理结构的情况下,实现了对铌/黑磷/铌约瑟夫森结的原位调控,超导电流的调制深度可达61%,临界转变温度从5.1K到4.0K。这种新型可原位调控结,未来可用作现代超导电子学的核心元,如二能级人工原子,开展超导量子器件的相关基础和应用研究。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
约瑟夫森结论文参考文献
[1].裴子溦,李晓春,李炎,毛军发.基于FDTD的约瑟夫森结与超导传输线协同分析方法[J].电子学报.2019
[2].陈伟.超导约瑟夫森结的研制与调控特性研究[D].南京大学.2019
[3].陈恒杰,薛航,李邵雄,王镇.一种通过约瑟夫森结非线性频率响应确定微波耗散的方法[J].物理学报.2019
[4].段可欣.基于约瑟夫森结的微波QUBIT[J].中国电子科学研究院学报.2019
[5].罗筱璇.基于二维电子气的约瑟夫森结热传导[D].东北师范大学.2019
[6].王松,梁蓓,余军,张勇,马奎.聚酰亚胺在MgB_2约瑟夫森结制备中的应用[J].低温与超导.2019
[7].余玄,陆新,奚军,邵培南.基于约瑟夫森结的超导量子芯片进展概述[J].计算机工程.2018
[8].杨阳,范洪义.超导约瑟夫森结在外光场下的数-相压缩效应[J].低温物理学报.2018
[9].赵凡.超导Al/Al_2O_3/Al约瑟夫森结和超导Nb悬空桥的制备工艺研究[D].南京大学.2018
[10].刘志尧,贾正森,王磊,黄洪涛.基于可编程SNS型约瑟夫森结阵的驱动系统研究[J].电测与仪表.2018
论文知识图
