离子辐照 YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ Josephson 结阵列

我们设计、制备并测试了嵌入对数周期螺旋天线中的、经掩模离子辐照的 YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ Josephson 结（JJ）短一维阵列。我们的阵列由 4 或 8 个结组成，结之间由长 960~nm 或 80~nm 的未损伤 YBCO 区域隔开。具有远距离结和紧密排列结的样品表现出质上不同的行为。良好分离的阵列在 66K 下展示了数百 GHz 频带中的巨 Shapiro 台阶，并作为具有改进阻抗匹配的 Josephson 混频器进行了测试。所有紧密排列的阵列表现得如同单个结，其超导转变温度较低，从而在长达 880~nm 的距离上形成单一弱连接。此类设计开辟了一种提高离子辐照结的 I$_{c}$R$_{N}$ 乘积的新途径，我们推测其背后的现象和物理可能与铜氧化物中观察到的所谓“巨” Josephson 耦合相似。