利用 $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ 纳米桥实现太赫兹高次谐波混频
超导电性
2025-10-28 v1 仪器与探测器
摘要
超导材料是实现包括太赫兹波混频器和单光子探测器在内的大量器件的关键技术，尽管传统超导体受限于极低温度。铜氧化物超导体原则上可以提供高温操作。然而，薄膜形式材料的复杂性、极短的相干长度和材料稳定性，阻碍了在液氮温度下工作的太赫兹器件的实现。 (YBCO) 纳米器件已展现出典型的类约瑟夫森行为的非线性特性，由于大的超导能隙，这些特性具有在太赫兹范围内混频交流信号的潜力。在这里，我们展示了利用纳米尺度约束的全平面YBCO薄膜桥中阿布里科索夫涡旋运动实现的太赫兹波交流约瑟夫森功能。我们在77 K下用单色亚太赫兹波（100 GHz至215 GHz）照射器件时，在电流-电压特性中观察到类似夏皮罗台阶的特征。我们通过使用100 GHz本振检测200 GHz至1.4 THz信号的太赫兹高次谐波混频，进一步探索了这些非线性效应。我们的结果为基于维度约束的易于制造的高温超导非线性纳米器件开辟了一条道路，适用于太赫兹应用。
引用
@article{arxiv.2510.23134,
title = {THz mixing of high-order harmonics using $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ nanobridges},
author = {Núria Alcalde-Herraiz and Alessia Garibaldi and Karn Rongrueangkul and Alexei Kalaboukhov and Floriana Lombardi and Sergey Cherednichenko and Thilo Bauch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23134},
year = {2025}
}