西方美食团队通过深入研究3Dnano-SQUID器件的物理和电学特性

作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为......

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  高速超导存储器是发展超导高性能计算技术的核心器件之一。长期以来,由于存储原理、集成度等原因,超导存储器经历了漫长而迟缓的发展进程。在当前众多低温超导存储方案中,通过磁通量子存储数据是唯一有可能实现皮秒量级的高速读写速度,但是由于超导电路在存储磁通量子时受到电感条件限制,导致存储单元物理尺寸(目前60×60μm2)难以缩小与集成,无法达到实际应用需求。

  研究团队在2016年发明了一种3D结构的nano-SQUID器件,实现了器件综合性能的大幅度提升。在此基础上,团队通过深入研究3Dnano-SQUID器件的物理和电学特性,发现了3Dnano-SQUID的电流相位关系具有偏离约瑟夫森效应的正弦函数关系,为超导存储器件研究提供了新的研究思路。西方美食基于该思路,研究团队设计、制备了一种新型3Dnano-SQUID超导存储单元(8×9μm2),并成功验证了存储单元的读写功能,实验验证了偏离正弦函数的电流-相位关系在锁存磁通量子时可以等效于电路电感,为进一步缩小存储单元面积提供了科学依据。

  陈垒为论文第一作者和通讯作者,王镇为论文通讯作者。该工作获得中科院战略性先导科技专项、中科院前沿重点项目、中科院青年创新促进会、国家自然基金仪器研发等项目支持。

  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陈垒、王镇提出了一种新型3D nano-SQUID超导存储器件,发现利用其特有的偏离正弦函数的电流-位相关系。研究结果以Miniaturization of the Superconducting Memory Cell via a Three-Dimensional Nb Nano-Superconducting Quantum Interference Device为题发表在ACS Nano期刊上。

  高速超导存储器是发展超导高性能计算技术的核心器件之一。长期以来,由于存储原理、集成度等原因,超导存储器经历了漫长而迟缓的发展进程。在当前众多低温超导存储方案中,通过磁通量子存储数据是唯一有可能实现皮秒量级的高速读写速度,但是由于超导电路在存储磁通量子时受到电感条件限制,导致存储单元物理尺寸(目前60×60 μm2)难以缩小与集成,无法达到实际应用需求。

  研究团队在2016年发明了一种3D结构的nano-SQUID器件,实现了器件综合性能的大幅度提升。在此基础上,团队通过深入研究3D nano-SQUID器件的物理和电学特性,发现了3D nano-SQUID的电流相位关系具有偏离约瑟夫森效应的正弦函数关系,为超导存储器件研究提供了新的研究思路。基于该思路,研究团队设计、制备了一种新型3D nano-SQUID超导存储单元(8×9 μm2),并成功验证了存储单元的读写功能,实验验证了偏离正弦函数的电流-相位关系在锁存磁通量子时可以等效于电路电感,为进一步缩小存储单元面积提供了科学依据。西方美食

  陈垒为论文第一作者和通讯作者,王镇为论文通讯作者。该工作获得中科院战略性先导科技专项、中科院前沿重点项目、中科院青年创新促进会、国家自然基金仪器研发等项目支持。

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