凝聚态物理 > 超导性
[提交于 2025年1月6日
]
标题: 基于使用108500个约瑟夫森结的交流偏置移位寄存器,对通量捕获的表征以及大尺度超导电路的制造
标题: Characterization of Flux Trapping in and Fabrication of Large-Scale Superconductor Circuits Using AC-Biased Shift Registers With 108500 Josephson Junctions
摘要: 各种超导集成电路已被设计、制造和测试,以表征通量捕获、制造工艺良率和参数分布。这些集成电路包括六个由交流电源驱动的SFQ移位寄存器,每个5毫米x5毫米的芯片总共包含27078位和108500个约瑟夫森结(JJs)。电路中的六个4513位寄存器具有共同的单相交流时钟和单独的输入/输出驱动器,从而能够进行并行测试。我们通过在两个活动地平面(GPs)中使用不同几何形状、尺寸和沟槽之间的距离,以及最多三个额外的“虚拟”GPs,研究了电路中的通量捕获现象,并通过临界温度的不同冷却速率和高达~1.2$\mu$T的残余磁场进行了多次冷却。对于沿着寄存器单元侧面排列的狭缝型和方形沟槽阵列,我们发现沟槽中捕获的通量对寄存器的操作范围几乎没有影响,且沟槽外有害通量捕获的概率也很低。具有0.3-$\mu$m宽的狭缝沟槽、占据电路面积不到2%的电路在所有冷却过程中都能完全正常运行,这支持了VLSI超导数字电路的可行性。我们发现,在GPs紧密排列的电路中,沟槽外的通量捕获显著增强,并确定了它们之间的临界距离t$_c$=0.6$\mu$m。GPs间距小于t$_c$的电路在所有冷却过程中都无法正常运行。我们测量了30个具有>3M JJs的芯片,并在138个寄存器中测定了单个单元的裕度,以表征与制造相关的参数分布并检测制造缺陷和通量捕获事件。通过在单个单元裕度的统计分布中找到异常单元,我们检测到每百万个JJs大约有一个缺陷,大多数情况下会导致受影响单元中的磁通量捕获。
当前浏览上下文:
cond-mat.supr-con
切换浏览方式为:
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.