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纳米电阻器:通过控制材料在里面氧原子含量来调节电阻

书面语:[大的][在里面][小的] 移动页面二维码 2017/7/13     浏览次数:    


  《应用物理学杂志》一项新研究,通过控制材料在里面氧原子的含量,可以调节新型氧化铬薄膜电阻的电子性能。

  2014年12月9白天本华盛顿 伦敦纳米技术在里面心的研究人员为量子电路开发了一种新的紧凑型高电阻电阻器。这种电阻促进了量子器件停留计算和基础物理研究领域的应用。美国物理联合会出版的研究人员《应用物理学杂志》本文介绍了这种薄膜电阻。

  这种电阻的一个应用是可以用于量子相滑电路(QPS)在里面。这条电路是用非常窄的超导导线制成的,这种超导导线可以用碱性的,违反直觉的量子特性称为量子隧道效应,停留超导导线在里面来回移动磁通量并突破势垒——这停留传统经典力学界是无法达到的。

  停留2006年,荷兰Kavli纳米技术研究所的科学首页们已经提出量子相滑电路可以用来重新定义它们“安培”——电流测量单位--通过QPS与宇宙的基本特征有关(它与标准实验室的物理系统无关)。其他研究小的组也建议QPS量子计算机在里面作为量子比特的器件——量子比特是此类计算机在里面量子信息的基本单位。

  伦敦纳米技术在里面心纳米电子元件性能研究实验科学Paul Warburton说,电阻器需要QPS停留设准备在里面脆弱和不稳定的量子态与外界的噪声是分离的。“作为现行标准的应用,电阻也停留稳定量子停留设准备在里面起到作用。”他补充道。

  然和,停留集成电路在里面制造电阻的传统材料通常不是很小的的形式QPS电路提供足够的电阻。

  Warburton相反,他和他的合作者使用氧化铬复合材料来生产高电阻率材料,紧凑型纳米电阻。他们使用雾化喷雾沉积技术制造薄的氧化铬电阻器。控制薄层在里面氧原子的浓度,研究人员可以调节氧化铬薄层的电阻:氧原子越多,阻力越大的。

  “用氧原子代替铬原子会影响电子的载流数量,它还影响电子停留材料在里面跳跃的方式。”Warburton解释。

  研究人员把电阻放进去4.2不同质量比的氧原子与铬原子停留开尔文温度下的冷却与材料电阻率的测量。导电性差的材料,例如,研究人员测试的氧化铬薄层材料,停留低温下,电阻值通常较高,和QPS电路所需的电阻是一个能停留低温下正常工作的电阻,因为只有当温度足够低的时候,量子效应将超越经典效应成为主导。高氧电阻,研究人员还测量了与大的多数人的相容性QPS电路要求的高电阻值。

  该组还描述了Nb-Si材料界面氧化铬薄层的接触电阻特性。铌硅纳米线的制准备QPS电路是测量新的安培量子标准的一种方法。研究人员发现,停留氧化铬和铌硅材料之间添加一层金可以降低接触电阻——这是一个有利的结果。研究人员的下一步是将他们的新电阻结合起来QPS停留设准备在里面。

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