Nano-SQUID中方波脉冲测量方法对于临界电流的精确表征

摘要：

Nano-SQUID因为具备可能探测到单电子自旋的能力而受到广泛关注.为进一步提高该器件的灵敏度,不但要优化器件制备工艺,而且也要发展低噪音高效率的测量系统.通常,由于nano-SQUID存在回滞现象,导致在测量方面nano-SQUID无法使用标准的SQUID读出电路.本文设计了一种全新的方波脉冲测量方法,由信号发生器串联一个大电阻发送电流脉冲,注入nano-SQUID,并采用ADWin数据采集卡读取器件两端的电压.该方法不仅可以消除电流—电压回滞现象带来的测量上的不便,而且可以通过缩短脉冲周期的方法进一步提高系统的测量速度.在此基础上,通过降低系统方波脉冲占空比ton:toff,增加超导器件因受到脉冲电流激发后的冷却时间,减小热噪音对临界电流准确测量的影响,从而获得准确的临界电流—磁通调制曲线,调制深度△Ic/Ic=7.9％.此外,本文对采用本测量方法的nano-SQUID磁通噪音表征方法进行了讨论,测得器件磁通噪声为72 μφ0/Hz1/2,等效磁性测量精度为1.19×10-16 emu/ Hz1/2.

关键词：nano-SQUID、方波脉冲测量、临界电流、热效应

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资助基金：中科院先导B类批准号:XDB04010000,国家自然科学基金批准号:61306151资助的课题.Project supported by the ”Strategic Priority Research ProgramB” of Chinese Academy of Science Grant No.XDB04010000 and the National Natural Science Foundation of ChinaGrant No.61306151.

在线出版日期：2015-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：276-282