Nano-SQUID中方波脉冲测量方法对于临界电流的精确表征

作者：柳西西; 刘晓宇; 汪浩; 陈垒; 王镇

来源：低温物理学报, 2015, 37(04): 276-282.

DOI：10.13380/j.cnki.chin.j.lowtemp.phys.2015.04.006

• nano-SQUID
• 方波脉冲测量
• 临界电流
• 热效应

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72μΦ0/Hz1/2,等效磁性测量精度为1.19×10-16emu/Hz1/2.

• 单位
  中科院上海微系统与信息技术研究所