全新3D纳米超导量子干涉器件问世

2016-11-30 09:57 来源: 中国科学报
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  在中科院战略性先导B类专项等国家重大项目的支持下,中科院超导电子学卓越创新中心在纳米超导量子干涉器件(nanoSQUID)研究上取得重要进展。中科院上海微系统研究所研究员、超导实验室主任王镇,副研究员陈垒等发明并研制了一种全新的3D nanoSQUID器件,相关研究成果日前发表于《纳米通讯》。

  NanoSQUID是基于SQUID发展起来的一种新型超导器件,它通过现代微纳加工技术将SQUID的超导环缩小到纳米级别,构成极端灵敏的微观自旋探测器,理论上可以达到测量单电子自旋的灵敏度。此前的nanoSQUID器件由于普遍采用2D平面结构,很难形成理想约瑟夫森微桥结,从而存在临界电流—磁通调制深度较低的问题,限制了器件的灵敏度。

  该研究团队通过自主创新研究,利用中科院超导电子学卓越中心的一流超导器件工艺平台,在国际上首次制备成功Nb基 3D nanoSQUID器件,获得了较理想的约瑟夫森效应,磁通调制深度高达45.9%。同时,该器件在0.5 T的平行磁场环境下仍然可以正常工作,完全满足X-band(~10 GHz)自旋磁共振条件,为Nb基 nanoSQUID在单电子自旋探测应用迈出了重要的一步,获得国际审稿人“解决了该领域二十多年的难题,有望实现nano-SQUID的革命性突破”的高度评价。

本文来源: 中国科学报    
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