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无 SQUID 调控约瑟夫森结阵列的电感

超导电性 2024-12-10 v1 介观与纳米尺度物理 应用物理 量子物理

摘要

通常使用超导量子干涉器件(SQUIDs)阵列来实现磁场可调谐电感器。在此,我们展示了在(无 SQUID 的)单 Al/AlOx/Al 约瑟夫森隧道结阵列中具有等效的可调谐性。通过适当选择结的几何结构,垂直施加的磁场沿超导体平面弯曲,并由于退磁效应聚焦于隧道势垒区域。因此,约瑟夫森电感可通过 Fraunhoffer 型超流干涉被有效调制。消除 SQUIDs 不仅简化了器件设计与制备,还便于更密集地排布结,从而提高单位长度的电感。作为一个示例,我们展示了一条传输线,其波阻抗在 48 kΩ4-8~\textrm{k}\Omega 范围内受场调控,并以电阻量子的重要值 h/(2e)26.5 kΩh/(2e)^2 \approx 6.5~\textrm{k}\Omega 为中心。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.12119,
  title  = {Tuning the inductance of Josephson junction arrays without SQUIDs},
  author = {Roman Kuzmin and Nitish Mehta and Nicholas Grabon and Vladimir E. Manucharyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.12119},
  year   = {2024}
}