0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

二维层状超导体二硒化铌的非互易天线研究取得了重要进展

iIeQ_mwrfnet 来源:微波射频网 作者:微波射频网 2020-12-02 14:06 次阅读

复旦大学物理学系/应用表面物理国重修发贤教授在二维层状超导体二硒化铌的非互易天线研究中取得重要进展。11月6日,相关研究成果以《基于二硒化铌的超导非互易天线》(Nonreciprocal Superconducting NbSe2 Antenna)为题在线发表于期刊《自然·通讯》(Nature Communications 11,5634(2020))。

近年来,二维层状单晶超导材料在国际上成为备受关注的研究重点。相较于传统非晶态、多晶态超导薄膜,二维层状单晶超导材料由于其极高的单晶质量,因而能将超导态保持到纳米级的原胞层厚度,这使得探测样品的本征二维超导的新奇属性成为可能,同时也为人们理解和调控低维超导态、超导量子相变等提供了新的研究平台。尽管二维层状单晶超导材料拥有丰富的量子现象,其在新功能纳米器件方面亦拥有巨大潜在应用价值,但现阶段科研人员对二维层状单晶超导材料的研究大都集中在在物理属性方面,基于二维层状单晶超导体的新功能器件的研究尚且处于空白状态。

图(a)超导二硒化铌天线器件示意图
图(b)超导二硒化铌天线器件的频谱响应二维图

为了构建基于二维层状单晶超导体的新功能器件,修发贤课题组首先制备了高质量的单晶二硒化铌块材,并用胶带机械剥离法成功解离出厚度在1-5nm的高质量二维单晶超导二硒化铌。有趣的是,通过输运测量发现,在超导温度以下,样品的二倍频磁阻等温曲线呈现多峰的反对称特点。通过进一步对不同电流下的二倍频磁阻信号分析研究发现,这是由于对称性破缺造成的可逆电磁手性效应,该效应对应的双伽玛值(反映电磁手性效应的强度参数)远大于传统非超导体系。

基于这种可逆电磁手性效应,修发贤课题组设计制备了纳米尺度超导二硒化铌天线器件。在超导态下,由于二硒化铌中的涡旋在外电磁场驱动下获得了净速度,器件可以实现对外界施加的电磁波的信号的非互易可逆探测:当对天线器件辐射电磁波时,器件可以稳定的产生直流电压、电流信号,并持续稳定地对外界输出能量(做功)。同时,该器件可以实现对小到1微瓦的电磁波信号的探测,器件的探测频谱宽度可达5MHz-900Mhz。

该项工作填补了世界上基于二维单晶超导体的器件研究的空白,对于新型二维单晶超导体的实际器件应用具有重要意义。该项研究工作表明,二维层状单晶超导体对射频甚至更高频段的电磁波的能量采集、探测和识别等过程是一个非常好的器件实现平台。特别是,这种纳米尺度的超导天线器件,可以工作在极低温条件下,在未来超导量子计算电路中具有潜在的应用前景。

该研究工作的合作团队包括复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院沈健教授、郭杭闻研究员,英国曼彻斯特大学Sarah J. Haigh教授、邹逸超博士,日本东京大学Naoto Nagaosa教授。该工作获得了复旦大学物理学系,应用表面物理国家重点实验室,国家重点研发计划,基金委重点项目、优秀青年基金和面上项目,博新计划和博士后面上项目的大力支持与资助。论文的第一单位为复旦大学物理学系,复旦大学物理学系教授修发贤为通讯作者,课题组博士后张恩泽为第一作者。

修发贤课题组主要从事拓扑材料的生长、量子调控以及新型低维原子晶体材料的器件研究。在狄拉克材料方面致力于新型量子材料的生长、物性测量以及量子器件的制备与表征。在新型低维原子晶体材料的器件方面主要研究其电学、磁学和光电特性。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-19459-5

责任编辑:xj

原文标题:我国科学家在二维超导天线的研究中取得重要进展

文章出处:【微信公众号:微波射频网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 天线
    +关注

    关注

    68

    文章

    3166

    浏览量

    140616
  • 超导
    +关注

    关注

    0

    文章

    55

    浏览量

    10641
  • 二维
    +关注

    关注

    0

    文章

    38

    浏览量

    11968

原文标题:我国科学家在二维超导天线的研究中取得重要进展

文章出处:【微信号:mwrfnet,微信公众号:微波射频网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    气敏电阻是半导体还是超导体

    气敏电阻是一种特殊的电阻器,其电阻值会随着周围气体成分的变化而变化。这种特性使得气敏电阻在气体检测和环境监测等领域有着广泛的应用。气敏电阻通常由半导体材料制成,而不是超导体超导体是指在特定温度下
    的头像 发表于 09-19 14:12 265次阅读

    导体超导体哪个导电性最好

    导体超导体各有优势,具体哪个更好要根据实际的应用场景和需求来决定。在物理学和电子工程领域,导电性是衡量材料传输电流能力的一个重要指标。在众多材料中,导体
    的头像 发表于 07-31 09:17 501次阅读

    超导体的导电性能介于导体和绝缘体之间吗

    超导体是一种特殊的材料,其电阻在低于某一临界温度时突然降为零,表现出零电阻的特性。这种特性使得超导体在许多领域具有重要的应用价值,如磁共振成像(MRI)、粒子加速器、磁悬浮列车等。然而,超导体
    的头像 发表于 07-31 09:10 464次阅读

    中国科学家发现新型高温超导体

    据新华社报道,我国科学家再立新功,又一新型高温超导体被发现。 复旦大学物理学系赵俊团队利用高压光学浮区技术成功生长了三层镍氧化物,成功证实在镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性,而且超导体积分数达到
    的头像 发表于 07-19 15:14 594次阅读

    导体所量子点异质外延研究取得重要进展

    具有重要应用价值。半导体量子点材料的制备和以其为基础的新型信息器件是信息科技前沿研究的热点。 近期,在中国科学院半导体研究所王占国院士的指导
    的头像 发表于 06-14 16:04 374次阅读
    半<b class='flag-5'>导体</b>所量子点异质外延<b class='flag-5'>研究</b><b class='flag-5'>取得</b><b class='flag-5'>重要</b><b class='flag-5'>进展</b>

    技术|二维PDOA平面定位方案

    ,为人员的安全提供有力保障。、单基站二维平面定位方案利用PDOA算法原理,一个基站板4根天线,单基站即可实现二维定位。和目前市面上多基站,用有线同步时序的方式,有效减少了基站数量,降
    的头像 发表于 06-04 14:53 770次阅读
    技术|<b class='flag-5'>二维</b>PDOA平面定位方案

    OE1022锁相放大器在拓扑 Kagome 超导体 CsV3Sb5互易电荷传输中的应用

    Kagome Superconductor CsV3Sb5》文章,报道了超导 CsV3Sb5 薄片中强烈的互易输运现象。 次谐波电压主要源于涡旋运动的整流效应,是由面内和面外磁场
    的头像 发表于 04-01 06:36 412次阅读
    OE1022锁相放大器在拓扑 Kagome <b class='flag-5'>超导体</b> CsV3Sb5<b class='flag-5'>非</b><b class='flag-5'>互易</b>电荷传输中的应用

    二维材料层的共振拉曼光谱

      拉曼光谱一直是表征石墨烯、六方氮化硼或过渡金属硫属物 (TMD) 等二维材料的最重要的测量技术之一。分析其拉曼光谱可以揭示有关层数、电荷掺杂或应力和应变状态的信息。
    的头像 发表于 11-30 15:34 460次阅读
    <b class='flag-5'>二维</b>材料层的共振拉曼光谱

    什么是超导体

    什么是超导体超导体是指在低温下具有零电阻和完全电磁排斥的材料。它们具有许多特殊的电磁性质,使得它们在许多领域有广泛的应用。本文将详细介绍超导体的基本原理、关键特性以及常见的应用。 超导
    的头像 发表于 11-29 16:15 1723次阅读

    首次实现GHz频率的二维导体环形振荡器电路

    南京大学电子科学与工程学院王欣然教授、施毅教授带领的团队在二维导体集成电路领域取得突破性进展。通过设计-工艺协同优化(DTCO),开发出空气隔墙晶体管结构,大幅降低寄生电容,在国际上
    的头像 发表于 11-24 14:36 841次阅读
    首次实现GHz频率的<b class='flag-5'>二维</b>半<b class='flag-5'>导体</b>环形振荡器电路

    综述:基于二维材料的气体传感器研究进展

    )、MXenes等。由于二维材料具有纳米尺寸的层状结构、优异的半导体性能、大比表面积,因此,在气体传感器领域具有其它材料不可比拟的优势。 据麦姆斯咨询报道,针对二维气敏材料及其复合材料
    的头像 发表于 11-23 09:13 586次阅读

    研究二维材料中的铁电性

    。石墨烯、过渡金属硫属物和其他二维材料已被证明具有独特的物理特性,这使得它们对开发新型增强型电气和光电器件具有吸引力。在过去的十年中,研究人员还开始构建
    的头像 发表于 11-22 06:29 453次阅读
    <b class='flag-5'>研究</b><b class='flag-5'>二维</b>材料中的铁电性

    python怎么创建二维数组

    如何创建二维数组在Python中是一个常见的问题。在Python中,我们可以使用嵌套的列表(list of lists)或者使用NumPy库来创建二维数组。在本文中,我们将详细介绍这两种方法,以及
    的头像 发表于 11-21 15:10 3556次阅读

    基于二维材料的气体传感器研究进展

    二维材料作为一种极具潜力的气敏材料,在气体传感器领域受到广泛关注并取得快速发展。目前研究较多的二维材料有石墨烯、二维过渡金属硫化物(TMDs
    的头像 发表于 11-10 09:11 619次阅读
    基于<b class='flag-5'>二维</b>材料的气体传感器<b class='flag-5'>研究进展</b>

    制造二维TMD晶体管面临的挑战

    导体 (CMOS) 器件的最新进展,并特别强调了二维界在五个关键研究领域仍需解决的问题:接触、沟道生长、栅极氧化物、可变性和掺杂。虽然二维
    的头像 发表于 11-07 09:55 1287次阅读
    制造<b class='flag-5'>二维</b>TMD晶体管面临的挑战