本文關(guān)鍵詞：基于二硼化鎂約瑟夫森結(jié)結(jié)構(gòu)的研究

  更多相關(guān)文章： 二硼化鎂 約瑟夫森結(jié) 超導(dǎo)RSFQ電路 B膜 MOCVD

【摘要】：2001年3月,日本科學(xué)家報道了簡單的二元金屬化合物MgB2能在39K左右表現(xiàn)出超導(dǎo)特性,這個臨界轉(zhuǎn)變溫度值已經(jīng)接近于或超出了經(jīng)典BCS理論預(yù)言的金屬化合物超導(dǎo)體的極限臨界溫度值,這一發(fā)現(xiàn)立即引起了國際物理學(xué)界的熱切關(guān)注。MgB2的結(jié)構(gòu)簡單,“晶界”對超導(dǎo)電流幾乎是透明的,具有較高的臨界電流密度,其不存在弱連接的問題,不會破壞超導(dǎo)電流的傳輸。因此,MgB2超導(dǎo)材料具有廣泛的實用價值,在電子領(lǐng)域和計算機(jī)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。又因為MgB2的相干長度大,用其制備約瑟夫森結(jié)為基礎(chǔ)的的電子器件相對來說比較容易且工藝簡單、重復(fù)性好,所以用MgB2薄膜來制備約瑟夫森結(jié)更具有優(yōu)勢。本論文主要基于MgB2約瑟夫森結(jié)的結(jié)構(gòu)展開研究,現(xiàn)將完成的主要工作和結(jié)論總結(jié)如下:(1)提出了金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)法制備MgB2超導(dǎo)薄膜。該方法采用乙硼烷(62HB)作為B源,有機(jī)鎂?P?MgC2氣體作為鎂源,在原有傳統(tǒng)化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)上增加了引入有機(jī)鎂源的氣體通道,使有機(jī)鎂氣體受熱分解為Mg原子與一些功能團(tuán),再與B反應(yīng)生成MgB2薄膜,薄膜的超導(dǎo)特性較好。(2)根據(jù)實驗室制作的MgB2/B/MgB2縱向約瑟夫森結(jié)的相關(guān)參數(shù),建立了Multisim的電路模型,對約瑟夫森結(jié)的特性進(jìn)行了研究,并利用這個模型建立了超導(dǎo)RSFQ電路中兩種不同功能的分支器。在理論分析的基礎(chǔ)上,對電路進(jìn)行了瞬態(tài)仿真。(3)研究了不同溫度下得到的B單質(zhì)的不同形態(tài)對MgB2超導(dǎo)特性的影響。利用晶型B膜成功制備了MgB2-B-MgB2約瑟夫森結(jié),證明了晶型B作為約瑟夫森結(jié)的介質(zhì)層是合理可行的。
【關(guān)鍵詞】：二硼化鎂 約瑟夫森結(jié) 超導(dǎo)RSFQ電路 B膜 MOCVD
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-21
• 1.1 超導(dǎo)材料的發(fā)展簡史7-8
• 1.2 超導(dǎo)材料的基本特性8-12
• 1.2.1 零電阻現(xiàn)象8-9
• 1.2.2 邁斯納效應(yīng)9
• 1.2.3 超導(dǎo)體的臨界參數(shù)9-10
• 1.2.4 超導(dǎo)體的分類及相變理論10-12
• 1.3 MgB2超導(dǎo)材料的概況12-16
• 1.3.1 MgB2超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及晶體結(jié)構(gòu)12-13
• 1.3.2 MgB2的超導(dǎo)機(jī)制13
• 1.3.3 MgB2的基本特性13-16
• 1.3.4 MgB2超導(dǎo)體的應(yīng)用前景16
• 1.4 MgB2約瑟夫森結(jié)的研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4.1 MgB2約瑟夫森結(jié)的發(fā)展16-17
• 1.4.2 MgB2-B-MgB2約瑟夫森結(jié)的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4.3 MgB2-MgO-MgB2約瑟夫森結(jié)的研究現(xiàn)狀20-21
• 第二章 MgB2約瑟夫森結(jié)的特性及應(yīng)用21-43
• 2.1 約瑟夫森結(jié)21-22
• 2.2 約瑟夫森結(jié)的模型和等效電路22-25
• 2.2.1 RSCJ模型22-24
• 2.2.2 RSJ模型24
• 2.2.3 約瑟夫森結(jié)的等效電路24-25
• 2.3 MgB2約瑟夫森結(jié)的特性25-29
• 2.3.1 MgB2約瑟夫森結(jié)的直流效應(yīng)及直流特性仿真25-27
• 2.3.2 MgB2約瑟夫森結(jié)的交流效應(yīng)及交流特性仿真27-29
• 2.4 MgB2約瑟夫森結(jié)在超導(dǎo)RSFQ數(shù)字電路的應(yīng)用29-43
• 2.4.1 超導(dǎo)RSFQ數(shù)字電路的理論基礎(chǔ)29-35
• 2.4.2 超導(dǎo)RSFQ數(shù)字電路分支器的仿真研究35-43
• 第三章 MgB2超導(dǎo)薄膜的制備方法研究43-55
• 3.1 MgB2超導(dǎo)薄膜的制備依據(jù)43-45
• 3.2 化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備MgB2超導(dǎo)薄膜45-49
• 3.2.1 化學(xué)氣相沉積法45-46
• 3.2.2 幾種制備MgB2超導(dǎo)薄膜的方法46-49
• 3.3 雙溫區(qū)混合物理氣相沉積法（HPCVD）制備MgB2超導(dǎo)薄膜49-51
• 3.4 MOCVD法制備MgB2超導(dǎo)薄膜51-52
• 3.5 MgB2超導(dǎo)薄膜制備方法的比較52-55
• 第四章 MgB2-B-MgB2約瑟夫森結(jié)的制備與研究55-63
• 4.1 B膜在不同溫度下的特性研究55-59
• 4.1.1 B的結(jié)構(gòu)55-56
• 4.1.2 B膜的制備56
• 4.1.3 結(jié)果分析56-59
• 4.2 MgB2-B-MgB2約瑟夫森結(jié)的制備59-61
• 4.3 MgB2-B-MgB2約瑟夫森結(jié)的特性研究61-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-66
• 5.1 總結(jié)63-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 在校期間的研究成果68-69
• 致謝69-70

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5 ;[J];;年期

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1 曹文會;鐘青;賀青;;約瑟夫森結(jié)特性測試平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2011下一代自動測試系統(tǒng)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

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本文編號：628909