基于本征约瑟夫森效应的新型高温超导材料电感器

基于本征约瑟夫森效应,提出并制作了一种新型的高温超导材料电感器.这种电感器的实质是数目极大的约瑟夫森结的串联阵列.在斜切20°的LaAlO3衬底上生长出c轴倾斜的Tl2Ba2CaCu2O8高温超导薄膜,通过光刻和Ar离子刻蚀,在约200μm′220μm的尺寸内制出长3.4mm、宽4μm的长阵列,相当于约7.7′105个本征约瑟夫森结串联在一起.测试结果表明当器件通过一定频率的正弦交变电流时，其两端电压与通过电流的相位差为90°,确实表现为一个电感,电感量约为83nH,与理论结果一致.当输入交变电流幅度恒定时,器件两端的电压与频率成正比,进一步说明其可作为电感器应用.结果还发现这种新型电感器不依赖于传统的电磁感应原理,具有直流电阻为零、尺寸小和可调谐等优点,在电子电路,尤其在超导电子电路方面有着广泛的应用价值.