蜂鸟电竞

鉭電容 授權一級代理商
服務熱線:0755-8953 4567 / 8281 1002
二、三極管新聞
當前位置:首頁 > 新聞中心 > 日本京都大學發現僅一個方向零電

日本京都大學發現僅一個方向零電阻的超導二極管效應

      日本京都大學化學研究所的小野輝男教授和安藤冬希博士生(當時)等人組成的研究團隊,與該校理學研究科的柳瀨陽一教授,以及大阪大學理學研究科的荒川智紀助教等人合作,首次在具有非對稱結構的超導人工晶格中,觀測到了僅在一個方向上電阻為零的超導二極管效應。二極管是一種能在正向順利導通電流,而反向幾乎無法導通電流的元件,整流器、混合器和光檢測器等很多電子部件都用到了半導體二極管。不過,由于半導體具有一定的電阻,而不是徹底的零電阻,所以無法避免各部件的能量損失問題。因此,如何使電阻為零的超導體而非半導體具備二極管的特性、即如何實現超導二極管成了一個重要研究方向。

      學此次研究發現,在由鈦(Nb)層、釩(V)層和鉭(Ta)層構成的非對稱結構超導人工晶格中,臨界電流的大小取決于電流方向,并驗證了超導二極管效應。該成果有助于實現能量損失極小的電子電路。作為空間反演對稱性破缺的超導體,此次研究利用濺射法形成了由Nb、V和Ta構成的人工晶格。研究團隊將該薄膜樣本加工成細線形狀,并像圖 1(a)那樣,以采用電流源和電壓計的實驗配置測量了4個端子的電阻。在薄膜面內與電流正交的方向施加外部磁場,調查了電阻對直流電流的依賴性,結果如圖1(b)所示。調查發現,Nb/V/Ta人工晶格的臨界電流因施加電流的方向而異。另外,正向(實線)和反向(虛線)臨界電流的大小關系由外部磁場的符號決定。
      a)采用Nb/V/Ta人工晶格的樣本的光學顯微鏡圖像與測量4端子電阻的實驗配置。空間反演對稱性破缺的是薄膜積層方向,與施加的電流及外部磁場分別正交。(b)在4.2K的溫度下測量的電阻的直流電流依賴性。在某個閾值電流(臨界電流)下,超導被破壞,產生有限的電阻,但正向(實線)和反向(虛線)的臨界電流不同。正向與反向的臨界電流的大小關系由外部磁場符號決定。接下來,研究團隊利用這種非相反的臨界電流證明,可以根據電流方向和磁場方向在超導與常導之間切換(圖 2)。這意味著,Nb/V/Ta人工晶格能作為超導二極管工作。可以在相對比較小的0.02T(特斯拉)磁場下切換二極管的方向。
     根據電流方向和磁場方向在超導與常導之間切換的示例(4.2K)。從直流電阻的溫度依賴性可以看出,Nb/V/Ta的轉變溫度為4.4K,常導電阻為3.8Ω。研究證明,可以通過在外部磁場為0.02T、電流值為6.6mA的情況下分別反轉符號,在超導狀態與常導狀態之間切換。
 
信息來自:鉭電容  AVX鉭電容
聯系方式:0755-89534567 傳真:86-755-89334567 郵箱:salse@zs-smd.com 地址:深圳市福田區華強北路華強廣場A座13I
版權所有:Copyright(c)2000-2014 宗盛源實業 All Right Reserved ICP許可證號: