超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)是一種宏觀量子器件,具有約瑟夫森效應(yīng)、量子化能級(jí)、高非線性、低功耗、量子極限靈敏度等特征,因而,對(duì)其特性及應(yīng)用前景的研究受到極其廣泛地重視。在傳統(tǒng)超導(dǎo)電子學(xué)中,有超導(dǎo)量子干涉儀、毫米波/亞毫米波的產(chǎn)生及檢測(cè)、約瑟夫森電壓基準(zhǔn)等應(yīng)用;在現(xiàn)代超導(dǎo)電子學(xué)中,可應(yīng)用于量子計(jì)算、量子信息、量子精密測(cè)量等。約瑟夫森結(jié)的諸多參數(shù),如臨界電流、正常態(tài)電阻、回滯系數(shù)等,決定了約瑟夫森器件的性能。以超導(dǎo)量子比特為例,其量子能級(jí)、量子態(tài)弛豫時(shí)間等各種特性,無(wú)不與結(jié)的超導(dǎo)特性相關(guān)。傳統(tǒng)約瑟夫森結(jié)一旦制備完畢,其物理尺寸就已確定,各種超導(dǎo)特性就隨之固定。因而,研制出適合不同超導(dǎo)量子研究領(lǐng)域、可調(diào)控的約瑟夫森結(jié),就顯得尤為重要。本論文以現(xiàn)代超導(dǎo)電子學(xué)應(yīng)用為目的,從器件研制技術(shù)創(chuàng)新出發(fā),著重研究了超導(dǎo)結(jié)的物理特性及其性能的調(diào)控,如提高超導(dǎo)結(jié)的一致性、可靠性,并優(yōu)化其量子性能;用電場(chǎng)調(diào)節(jié)勢(shì)壘層的載流子濃度,實(shí)現(xiàn)對(duì)新型約瑟夫森結(jié)量子特性的原位調(diào)控。主要取得如下研究成果:1.基于無(wú)“多蘭橋”制備技術(shù),在硅襯底上制備出Al/AlOx/Al約瑟夫森結(jié),成功測(cè)得拉比振蕩和能量弛豫等量子特性。此外,采用聚合物導(dǎo)電膠...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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