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超小尺寸锗/硅核壳纳米线中一维空穴气体的高透明接触
摘要： 半导体-超导体混合系统在新兴高性能纳米电子学和量子器件领域具有卓越潜力。然而其成功应用的关键在于制备高质量且可重复的半导体-超导体界面。本研究实现了原子级精密界面的轴向Al-Ge-Al纳米线异质结构——该结构外覆超薄外延Si层（记作Al-Ge/Si-Al纳米线异质结构）。通过单晶Ge/Si核壳纳米线与光刻定义的Al接触垫之间的热致置换反应合成该异质结构。采用此方案可形成自对准准一维晶体Al引线，其与超精细Ge/Si段接触的透明率超过96%。将其集成至背栅场效应器件并持续突破光刻极限后，我们充分发挥了高透明接触在Ge-Si界面一维空穴气中的潜力，在150K温度下观测到弹道输运及量子限制效应。低温测量揭示了Ge/Si核壳纳米线中的邻近诱导超导性。约瑟夫森场效应晶体管的实现使我们能研究多重安德烈夫反射导致的亚能隙结构。最重要的是，量子点态的缺失表明源自一维空穴气高透明接触的硬超导能隙，这对马约拉纳零模研究具有重要价值。此外，本热致Al-Ge/Si-Al异质结构形成技术对量子计算关键组件（如门控量子比特或传输子量子比特）的发展具有重要推动意义。
关键词： 一维空穴气、硬超导能隙、透明接触、超导体-半导体混合结构、纳米线异质结构、锗
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于薄铌膜的槽透镜天线用于宽带约瑟夫森太赫兹振荡器
摘要： 基于分布式隧道超导体-绝缘体-超导体结的振荡器具有高达中心频率100%的超宽工作带宽，有望成为太赫兹频段连续电磁辐射的定向辐射源。本文提出了一种集成于单芯片的太赫兹振荡器方案，该方案采用200纳米铌膜中的开槽结构发射透镜天线向自由空间辐射信号。我们还设计并数值模拟了多种平面开槽天线方案——其输入端与约瑟夫森振荡器匹配，输出端与硅椭圆透镜匹配。研究获得了振荡器输出功率与四种频段（250-410GHz、330-570GHz、380-520GHz和420-700GHz）不同天线设计方案的匹配结果，并计算了天线的波束方向图及阻抗特性。
关键词： 太赫兹、超导体、缝隙天线、振荡器、约瑟夫森结
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过静水压力调控横向光学声子频率实现一维超导体-半导体晶体中缺陷模的调谐
摘要： 本研究旨在利用传输矩阵法和双流体模型，探究由超导体（HgBa2Ca2Cu3O8+δ）与半导体（GaAs）交替层构成、空气为包围介质的一维光子晶体的透射光谱。我们考虑了超导体临界温度的压力依赖性，以及半导体中横向光学声子角频率和层厚的压力依赖性。研究发现：固定超导体层厚度时，增大压力会导致透射光谱高频段及光子带隙发生偏移；固定压力和半导体层厚度时，增加超导体层厚度会使光子带隙宽度增大。当因半导体的耗散特性插入缺陷GaAs层时，在光子带隙内出现了透射率低于1.0的缺陷模。保持压力和半导体层厚度不变而增加超导体层厚度时，缺陷?；嵯虻推捣较蛞贫?。此外还发现，增大缺陷半导体层厚度会导致光子带隙内缺陷模的偏移量增加且数量增多。
关键词： 超导体，转移矩阵法，半导体，缺陷模，光子晶体
更新于2025-09-10 09:29:36
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铜氧化物中能隙与赝能隙温度的关联性：YCBCZO与LSHCO案例研究
摘要： 该论文分析了孔隙密度、面外或面内无序性以及同位素氧质量对零温能隙（2Δ(0)）的Y1???Ca??Ba2(Cu1???Zn??)3O7???（YCBCZO）和La1.96???Sr??Ho0.04CuO4（LSHCO）超导体的影响。研究发现，能隙与赝能隙温度（???）的值明显相关。另一方面，未发现2Δ(0)与临界温度（????）之间存在相关性。上述结果表明，无量纲比值2Δ(0)/????????可随化学成分剧烈变化，而参数2Δ(0)/???????则无明显改变。论文中还提出了一个关联零温能隙与赝能隙温度的解析公式。
关键词： 能隙、赝能隙温度、超导体、铜氧化物、电子-声子相互作用、电子-电子关联
更新于2025-09-09 09:28:46
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[斯普林格材料科学简报] 各向异性金属硫属化物纳米材料（合成、组装与应用）|| 应用
摘要： 由于具有较大的比表面积、量子限域效应以及优异的光电或热电性能，各向异性一维和二维纳米结构的研究兴趣持续增长。与德拜长度相当的各向异性几何结构及尺寸缩减，能够改变块体材料的相应光学、电学和磁学特性。聚焦于溶液法制备的金属硫族化合物（MCs），其实际应用的主要关注点包括：热电发电相、能量产生或电子器件冷却、高性能电池电极、基于纳米晶体的光伏器件以及光电探测器。近期，溶液法MC纳米晶体的新潜在用途正被探索，其中包括局域表面等离子体共振（LSPR）和氧还原反应（ORR）。通过真空工艺制备的MC薄膜已展现出作为新型材料的可能性，例如拓扑绝缘体、高电子迁移率半导体和超导体。尽管溶液化学中不可或缺的有机表面活性剂会削弱这些优异物理性能，但溶液法仍具有实现此类性能的广阔空间。本章将介绍各向异性MC纳米晶体在实际应用中的最新进展，并简要阐述其潜在应用领域。
关键词： 热电、氧还原反应、光电探测器、金属硫属化合物、局域表面等离子体共振、光伏、超导体、拓扑绝缘体、各向异性纳米结构
更新于2025-09-04 15:30:14