全新3D纳米超导量子干涉器件问世

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......阅读全文

超导量子干涉器件

  (SQUID) ①直流SQUID:相当于采用超导环路将两个约瑟夫逊结并接起来,形成一种两端器件。在端电压降为零时,它所能通过的最大电流是穿过环路的磁通量的周期函数,周期φ0(等于2.07×10-15韦)称为磁通量子。由于φ0很小,这种周期性的关系为测量磁通提供了极其精密的分度。②射频SQUID:

全新3D纳米超导量子干涉器件问世

  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》。 

上海微系统所成功研制3D纳米超导量子干涉器件

  在中国科学院战略性先导B类专项等国家重大项目的支持下,中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院超导电子学卓越创新中心在纳米超导量子干涉器件(nanoSQUID)研究中取得新进展。超导实验室主任、研究员王镇,副研究员陈垒等人发明并研制了一种全新的3D nanoSQUID器件,相关成果于11

超导量子干涉器件磁强计和交变梯度磁强计的简介

  超导量子干涉器件磁强计  是基于磁通量子化概念和超导约瑟夫逊隧道效应原理而制成的仪器。在生物医学方面也有着许多重要的应用,比如测量心磁、肺磁、生物组织磁化率等。  交变梯度磁强计  实际上是磁秤法的一种,具有很高的灵敏度。它与其他磁秤法仪器一样,是通过测量磁性样品在非均匀磁场中所受的力来确定其磁

超导量子干涉仪简介

  SQUID实质是一种将磁通转化为电压的磁通传感器,其基本原理是基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象.以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器,可以用于测量磁场,电压,磁化率等物理量.被一薄势垒层分开的两块超导体构成一个约瑟夫森隧道结.当含有约瑟夫森隧道结的超导体闭合环路被适当大小的电流偏置后

首个石墨烯超导量子干涉装置面世

瑞士科学家在最新一期《自然·纳米技术》杂志上发表论文称,他们利用石墨烯,制造出了首个超导量子干涉装置,用于演示超导准粒子的干涉。最新研究有望促进量子技术的发展,也为超导研究开辟了新的可能性。 2004年石墨烯横空出世,自此引发广泛关注并获得大力发展。石墨烯是目前已知最薄、强度最高、导电导热性能最

超导量子器件与量子信息联合实验室成立

王曦(左)与潘建伟代表双方签署了联合实验室合作协议。双方专家在研讨会现场  10月9日,中科院上海微系统所与中国科学技术大学在上海签约,共同成立“超导量子器件与量子信息联合实验室”。上海微系统所所长、中科院超导电子学卓越创新中心(筹)主任王曦院士与中科大常务副校长、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创

超导量子干涉仪的广泛应用

  作为灵敏度极高的磁传感器,超导量子干涉仪(即SQUID)在生物磁测量,大地测量,无损探伤等方面获得了广泛的应用.本文主要介绍了超导量子干涉仪的基本原理,制作工艺以及发展现状,并总结了目前的应用热点和国内外研究进展,对我国如何开展该方面的研究进行了探索和分析.  超导量子干涉仪 ( Superco

荷兰专家制成最小超导量子干涉仪

    据英国媒体报道,荷兰研究人员最近制造出目前世界上最小的超导量子干涉仪,可以用来提高未来量子干涉仪显微镜的分辨能力。     超导量子干涉仪是应用超导量子化原理制成的超高灵敏度磁传感器,可检测出非常微弱的磁场。据英国《新科学家》杂志网络版20日报道,荷兰特文特大学的研究人员说,他们研制出目前

荷兰专家制成最小超导量子干涉仪

    伦敦6月20日电(记者葛秋芳)据英国媒体报道,荷兰研究人员最近制造出目前世界上最小的超导量子干涉仪,可以用来提高未来量子干涉仪显微镜的分辨能力。     超导量子干涉仪是应用超导量子化原理制成的超高灵敏度磁传感器,可检测出非常微弱的磁场。据英国《新科学家》杂志网络版20日报道,荷兰特文特大

量子器件中的纳米电阻器

  此图是用电子显微镜拍摄,显示了通过量子相位滑移纳米丝链接的两个小型氧化铬电阻器的串联电路。(纳米丝太微小以至于在此尺度无法显示)   2014年12月9日华盛顿--伦敦纳米技术中心的研究者们最近为量子电路制作出了一种新型小巧的高阻电阻器。 这种电阻器推动了量子器材在计算和基础物理研究领域方

超导器件简介

   超导器件简称 superconductive device ,在电磁频谱的最低端,可用于极高精度的电流比较仪、极低温度的测温技术、地磁与生物磁测量、引力波探测等。在频谱的中段(射频至微波),可用于功率和衰减的精密测量、超导稳频腔、快速瞬态信号波形的精密测量、模拟-数字变换器、逻辑与存储用集成电

超导隧道器件简介

  1962年英国B.D.约瑟夫逊从理论上证明,当两块超导体之间存在弱耦合构成结时,库柏电子对可以穿越其间的势垒层而形成隧道电流。因而,通过结区可以流过一定的直流电流,而器件两端的电压降为零;若电流超过某一临界值(通常在10-3~10-6安的范围内),则器件两端呈现一定的电压降υ,流经结区的电流是高

AFM磁学测量

磁学测量磁性纳米结构和材料在高密度磁存储、自旋电子学等领域有着广泛的应用前景,高空间分辨的磁成像和磁测量技术将有利于推动磁性纳米结构和材料的研究。基于扫描探针及其相关技术,发展出一系列纳米磁性成像与测量的技术和方法,包括磁力显微术、磁交换力显微术、扫描霍尔显微术、扫描超导量子干涉器件显微术、扫描磁共

中国科学家首次证实量子相变中量子金属态存在

  记者11月15日从电子科技大学获悉,该校牵头与北京大学、北京师范大学、清华大学、美国布朗大学等相关专家组成的研究团队,在国际上首次完全证实高温超导纳米多孔薄膜中量子金属态的存在,为研究量子金属态提供了新思路。该成果相关论文《超导—绝缘相变中的玻色金属态》已在国际著名期刊《科学》上以“first

南京大学于扬教授应邀访问武汉物数所

  3月20日,南京大学物理系的于扬教授应武汉物数所曹更玉研究员的邀请来所访问,并在频标楼四楼会议室为该所师生做了题为“超导量子比特中的Landau-Zener-Stuckelberg(LZS)干涉及其应用”的报告。   超导量子比特作为全固态人工量子系统,以低耗散、大设计加工自由度、易规模化等优

高温超导技术在微磁传感器中的应用(一)

1、引言超高精度磁传感器在生物磁测量、地磁导航、天文观测、基础物理特性分析等科研领域具有广泛的应用前景和迫切需求。比如,在生物磁信号探测领域,典型的心脏磁场为 10-9—10-10T,脑磁场为10-11—10-12 T,目前能够满足检测pT(10-12 T)量级测量精度的磁传感器有光泵磁传感

拓扑量子计算的各种平台及最新进展

  2021年9月22日,拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织,由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性,拓扑量子计算有望解决量子比特退相干

张万里、熊杰研究团队在《Science》正刊发表原创成果

  11月14日,国际著名期刊《Science》以“first release”形式刊发《超导-绝缘相变中的玻色金属态》(Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition),电子科技大学电子薄

关于精密磁强计的分类相关

  目前科研中常用的精密磁强计主要有两类:一类用于测量小样品或弱磁性物质的磁性,如振动样品磁强计、超导量子干涉器件磁强计、交变梯度磁强计、提拉样品磁强计;另一类用于测量空间弱磁场或物体表面磁场,如磁通门磁强计、薄膜电阻磁强计等,超导量子干涉器件磁强计也可用于空间磁场或样品表面磁场的测量。

山西大学发现量子霍尔态的界面电荷序调控新机制

近日,山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室韩拯教授课题组实现了一种垂直电场调控的准二维界面局域电子态,进而通过库伦相互作用对石墨烯自身能带产生有效调控并在磁场下呈现新奇量子霍尔态。研究以“石墨烯中量子霍尔相的界面电荷耦合操控”(Quantum Hall phase in graphe

3位科学家摘得2021年度“墨子量子奖”

  3月2日,墨子量子科技基金会公布2021年度“墨子量子奖”获奖名单,美国加州大学伯克利分校教授约翰·克拉克、美国耶鲁大学教授米歇尔·德沃雷、日本理化学研究所教授中村泰信榜上有名。该年度奖项授予超导器件中量子效应的观察领域,表彰3位科学家作为领军人物开创了超导量子电路和量子比特中一系列早期关键技术

复旦大学研究团队在二维超导天线的研究中获重要进展

  近年来,二维层状单晶超导材料在国际上成为备受关注的研究重点。相较于传统非晶态、多晶态超导薄膜,二维层状单晶超导材料由于其极高的单晶质量,因而能将超导态保持到纳米级的原胞层厚度,这使得探测样品的本征二维超导的新奇属性成为可能。尽管二维层状单晶超导材料拥有丰富的量子现象,其在新功能纳米器件方面亦拥有

我国科学家在准一维超导体研究中获重要进展

  复旦大学物理学系教授修发贤课题组在准一维超导体Ta2PdS5纳米线的研究中获重要进展。相关研究成果日前在线发表于《自然—通讯》。  量子格里菲斯奇异性自理论提出至今,实验科学家只在少数三维铁磁体系和二维超导体系如镓薄膜中观察到了相变中的临界指数发散现象,而格里菲斯奇异态是否存在于更低维度的体系中

6位科学家斩获“墨子量子奖”

  9月20日,2020和2021年度“墨子量子奖”颁奖典礼在安徽省合肥市举行,六位量子信息与量子科技领域的学者获奖。2020和2021年度“墨子量子奖”颁奖典礼现场图 墨子量子科技基金会供图  为推动量子信息科技的科学研究特别是第二次量子革命的发展,中国民间企业家捐资一亿元,于2018年成立 “墨

超导器件可以模拟分子振动光谱啦!

  量子化学模拟已成为量子计算机的「杀手级」应用之一。近年来,Google,IBM和其他IT公司为了模拟分子结构,一直在设计越来越好的超导比特。最开始,为了计算分子的基态能量,人们提出了量子相位估计算法。然而,这种量子算法的可扩展性对于目前的量子技术来说要求太高。一种替代方法被称为“变分本征值求解法

第十三届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会举办

  8月26日至28日,第十三届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会圆满召开。本次研讨会由中国电子学会超导电子学分会主办,中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中科院上海超导中心和信息功能材料国家重点实验室承办。来自全国近30个科研机构的186名代表参加了本次学术研讨会。20家相关领域的企业以赞助商

表面等离激元首次实现单个量子光源的超分辨选择性激发

  光的衍射极限限制了常规光学成像的分辨率和介质光子器件的尺寸,将对光的操控和利用制约在波长水平;而金属纳米结构的表面等离激元可以将光场束缚在纳米结构表面,使突破衍射极限的纳米尺度光操控成为可能。金属纳米线不仅具有显著的局域电磁场增强效应,可以在纳米尺度上增强光与原子、分子、量子点、色心等纳米量子光

超导量子芯片演绎“庄周梦蝶”

  量子计算的前景令人期待,它在基础科学研究、新材料和药物研发、类脑人工智能技术开发等领域有潜在应用价值。  中国科学院物理研究所固态量子信息与计算实验室研究员范桁、副研究员许凯,与中国科学院物理研究所量子计算研究中心研究员郑东宁、副主任工程师相忠诚等合作,研发出超40比特的一维超导量子芯片,以战国

多光子非线性量子干涉首次实现

记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作,基于光量子集成芯片,在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。 量子干涉是众多量子应用的基础,特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年,并