高温超导双晶约瑟夫森结的本征临界电流测量

来源：计量学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：孙永, 徐达, 陈晴, 王雪深, 李劲劲, 赵建亭, 钟青

摘要：高温超导约瑟夫森结工作在液氮温区，制冷成本低，可应用于超导量子干涉器件、量子电压标准器件等。热蒸发方法在SrTiO3双晶衬底上生长了钇钡铜氧（YBCO）/金（Au）双层膜，通过紫外光刻、离子束刻蚀等技术制备出YBCO双晶约瑟夫森结。在液氮温区测量了YBCO双晶约瑟夫森结的电阻-温度（R-T）特性曲线和不同温度下的电压-电流（V-I）特性曲线。从R-T曲线观察到制备的YBCO双晶约瑟夫森结有明显的电阻拖尾现象。通过几何平均法，选择合适数据范围，用双曲函数拟合方法，消除噪声圆化效应和自热效应对临界电流的影响，得到高温超导约瑟夫森结的本征临界电流值和正常态电阻。将测得V-I数据进行本征临界电流拟合对比，发现每个YBCO双晶结中均出现明显噪声圆化效应。4 μm，6 μm，8 μm，10 μm宽的YBCO双晶结受自热效应影响较小，仅有2 μm宽YBCO双晶结受自热效应影响较大。

关键词：电学计量,高温超导,本征临界电流,双晶约瑟夫森结,钇钡铜氧

基金资助：中国计量科学研究院基本科研业务费重点领域项目(AKYZD2211)