MoRe合金微波超导平面腔的制备和石墨烯超导结的探索

发布时间：2021-03-09 14:18

　　自2004年科研工作者利用胶带剥离石墨烯以来,石墨烯由于其超高的电子迁移率、特殊的零带隙能带结构、其费米面（Fermi）附近的载流子具有类似于狄拉克（Dirac）电子的特性等极其特殊优异的性质,而成为研究热点。许多研究工作,如反常量子霍尔效应,介观输运现象,量子信息中的超导比特,都聚焦于石墨烯。本文从新型超导比特（gatemon）出发,以设计和制备与比特相关的超导谐振腔和超导结为目的,研究了钼徕（MoRe）合金超导微波平面腔和石墨烯超导结的工艺细节与实验现象,本文主要包含以下内容:1、研究的基础理论知识。介绍了石墨烯双极性的由来,石墨烯超导结的特殊性质和相关输运现象,及超导金属的重要参数的提取;2、芯片加工工艺和低温测量平台。阐述了二维材料的获取及转移工艺,介绍了与腔、超导结相关的微纳加工工艺及极低温设备的工作原理;3、MoRe合金超导微波平面腔的设计与制备。介绍了腔的理论知识。论述了如何设计和仿真超导微波平面腔的结构。摸索了 MoRe合金的性质,掌握了 MoRe合金超导微波平面腔的微纳加工工艺;4、石墨烯超导结的制备及相关测量。阐述了石墨烯超导结的性质。介绍了石墨烯超导结的制作过程。... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１（ａ）单层石墨烯的原子结构（ｂ）石墨烯的倒格矢空间里的第一布里渊区Ｍ??

可改写成??Ｙ?＝?Ｖ０（ｆ，ｔ）－＾ｉ（ｆ，ｔ）??＜Ｐ〇??如图２所示，石墨烯超导结就是两个超导体搭接石墨烯所形成的结构。超导结??满足Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ方程ｗ??Ｊｓ?＝?ＪｃＳｉｒｕｐ??ｄ－＾?＝?２＾ｖ??ｄｔ?０〇??这里＜ｐ是两个超导体＼和５２之间的相位差??（ｐ?＝?ｊ?ｙ｛ｆ，?ｔ）?？?ｄｌ??其中Ｋ是电压，人是临界电流密度，人是电流密度。??下面我们开始计算图２中Ｇ点到Ｌ点相位的变化。首先对于这样一个闭合??回路，环绕一圈的相位的变化应该是〇，即??＾ｖｅ－ｄｉ?＝?（ｅＣｂ?－?ｅＧａ）?＋?（ｅＬｃ?－?ｅＧｂ）?＋?｛ｅＬｄ?－?ｅＬｃ）?＋?（ｅＧａ?－?ｄＬｄ）?＝?ｏ??而由前面的公式我们有??ＳＧｂ?￣?＾Ｇａ?＝?（Ｐ（．Ｇ）＋?—?ｊ＞?Ａ（ｆ，ｔ）－ｄｌ??ＳＬｄ－?ＳＬｃ?＝?－（ｐｉＬｄ?Ａ（ｒ，ｔ）－ｄｌ??２ｎ?［Ｌｃ?－?—、?２ｎ?ｆＬｃ?ｍ??ｎ?士（ｒ，０?ｉ?Ｗｄ／??２ｎ?［Ｇａ?、?２ｎ?ｆＧａ?ｍ??而在超导体内部我们认为??３??

￣?ｔ??ｆ?＝?一??Ｔ??这个方程类似于如图３?（ｂ）所示的钟摆运动的方程。接着我们直接来看不同条件??下方程的解。当凡《１时，超导结的／－Ｋ曲线如图３?（ｃ）所示，无论恒定电流的??方向是从正到负还是从负到正，曲线完全重合，这就是我们说的过阻尼的超导结。??当札》１时，超导结的／－Ｋ曲线如图３?（ｄ）所示，恒定电流扫描的方向不同，??引起曲线的回滞，这就是我们说的欠阻尼的超导结。??（ａ）?ｒ：?■?＇??（ｂ）?Ｑ??舍ｆｊ?°?ｅ＼ｅ??ｖ?Ｉ?卜Ｍ?：Ｉ；Ｃ?＾?＇ｗ?＾??￣?Ｈｉ?＼?ｍｇ??（ｃ）?１?｜?．?（ｄ）?ｒ．??■ＩｊＵｅ?Ｉ?＾?－＞Ｓｌｅ?／?＼?＾??￣?ｌ／ｌ／ｅ?Ｉ?／，?ｌ／ｉ／ｅ?＜Ｖ＞??，／＾ｒ—?－ｌｃ?—?－＼ｔ??图３?（ａ）?ＲＣＳＪ模型超导结的结构示意图（ｂ）ＲＣＳＪ模型最后得到的方程其实与钟摆的物理问??题得到的方程相类似（ｃ）过阻尼超导结的／?－?曲线（ｄ）欠阻尼超导结／?－?１／曲线［７１］??６??


本文编号：3072989