离子辐照制备的高温超导约瑟夫森纳米结：特性与可重复性
超导电性
2015-06-25 v1
摘要
通过一种相当简单的两步离子辐照工艺，制备出了可重复的高温超导约瑟夫森结。首先，通过金掩模对c轴取向的YBa2Cu3O7薄膜进行离子辐照，使未受保护的部分变为绝缘体，从而设计出宽度为1至5微米的微桥。随后，在标准电子光刻胶上开设的20纳米宽窄缝内，以低得多的剂量进行辐照，在桥内定义出较低Tc的区域。这些平面结的参数可精细调节，表现出可重复且近乎理想的约瑟夫森特性。观测到了非滞回的电阻分路结（RSJ）类行为，以及矩形结的sinc夫琅禾费衍射图样。IcRn乘积随温度变化，可达数毫伏。典型电阻范围为0.1至几欧姆，临界电流密度可高达30 kA/cm²。特性离散度非常低，在5%至10%范围内。此类纳米结已被用于制造在液氮（LN2）温度下工作的微超导量子干涉器件（microSQUID）。它们表现出极小的不对称性、良好的灵敏度和相当低的噪声。该工艺易于扩展，可用于制造较为复杂的约瑟夫森电路。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0612217,
title = {High Tc Josephson nanoJunctions made by ion irradiation : characteristics and reproducibility},
author = {Jerome Lesueur and Nicolas Bergeal and Martin Sirena and Xavier Grison and Giancarlo Faini and Marco Aprili and Jean P. Contour},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0612217},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 5 figures, Applied Superconductivity Conference Seattle 2006