|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Джозефсоновский контакт на единичном нанопроводедипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Столяров Василий Сергеевич
- Автор: Козлов Сергей Николаевич
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2016
- Аннотация: На сегодняшний день тенденция к миниатюризации электроники продолжает задавать направление исследований во всем мире. Естественным в этом плане выглядит переход от мезоскопической к наноразмерной электроники. Особенное место занимают, так называемые, нанопровода или нанонити (nanowire). Не смотря на то, что промышленного применения этот сравнительно новый материал пока не имеет, с ним связано множество потенциальных применений: создание высокоэффективных солнечных элементов, наносенсоров для экспресс-диагностики различных химических, биологических объектов и так далее. Еще одной развивающейся областью современной электроники является сверхпроводящая электроника. Интерес к ней вызван не только сильно развитой криогенной техникой, но и тем, что сверхпроводимость представляется одной из наиболее подходящих баз для создания квантового компьютера. Сверхпроводимость как реальный инструмент уже зарекомендовала себя в таком устройстве как СКВИД (сверхпроводящий квантовый интерферометр), позволяющий измерять магнитные поля с небывалой до этого чувствительностью, в реализации БОК-логики (быстрая одноквантовая логика). СКВИДы нашли себе применение как в медицине (магнитоэнцефалография, магнитогастрография), так и в технике (ЯМР, геофизическая разведка), а на основе БОК-логики созданы высокоточные сверхбыстродействующие аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (свыше 1013 преобразований в секунду), многоканальные БОК магнитометры для магнитной томографии мозга человека (фирма Conductus, США). Высокая чувствительность и быстродействие вкупе с низким энергопотреблением – основные преимущества сверхпроводящей электроники, основным недостатком которой является необходимость низких температур, что, с учетом постоянного развития криотехники, перестает быть критичным. Данная работа находится на пересечении этих двух тенденций, вбирая в себя миниатюризацию электроники и уникальные квантовые эффекты, к которым открывает доступ феномен сверхпроводимости. Цель работы – создание джозефсоновского контакта, используя нанонить в качестве слабой связи. Джозефсоновский контакт является базой всей сверхпроводящей электроники, так как он лежит в основе как СКВИДов, так и БОК-логики, а также является основой для реализации сверхпроводящих кубитов. Отдельное место среди разных типов джозефсоновских контактов занимает место π-контакт (или сверхпроводящий инвертор фазы). В таком контакте разность фаз между сверхпроводящими берегами равна π. Такой контакт можно получить, используя ферромагнитный слой в качестве слабой связи. Этот способ основан на эффекте близости в SF слое: наведенная в ферромагнитный слой сверхпроводящая волновая функция осциллирует под действием обменного поля и при определенной толщине ферромагнитного слоя фаза джозефсоновского контакта изменяется на π. Возможность применения такого контакта в сверхпроводящей цифровой и квантовой логиках показана в работах
- Добавил в систему: Столяров Василий Сергеевич