具有共沉积势垒的约瑟夫森隧道结中减小的漏电流

铝超导隧道结中的光子探测

Optical photon detection in Al Superconducting Tunnel Junctions

我们报告了成功制造具有非常均匀和透明的绝缘阻挡层的低泄漏铝超导隧道结。的结进行了测试，在一个绝热退磁冰箱的基础温度为35 mK。结的正常电阻等于~7 uohm cm 2，偏置电压域中的漏电流低至100 fA/um 2。光学单光子计数实验显示出非常高的响应度，电荷放大因子超过100。与理论隧道极限值34相比，500 nm光子的总分辨能力（包括电子噪声）等于13。目前的设备被发现是有限的光谱检测器响应的空间不均匀性

Cascaded superconducting junction refrigerators: optimization and performance limits

We demonstrate highly transparent silicon-vanadium and silicon-aluminum tunnel junctions with relatively low sub-gap leakage current and discuss how a trade-off typically encountered between transparency and leakage affects their refrigeration performance. We theoretically investigate cascaded superconducting tunnel junction refrigerators with two or more refrigeration stages. In particular, we develop an approximate method that takes into account self-heating effects but still allows us to optimize the cascade a single stage at a time. We design a cascade consisting of energy-efficient refrig…

用散粒噪声探测正常金属-d波超导结中单粒子和双粒子隧穿的相互作用

Interplay between single-particle and two-particle tunneling in normal metal-d-wave superconductor junctions probed by shot noise

我们讨论了准粒子态的寿命展宽如何影响正常金属/d波超导结中通过零能态的单粒子和双粒子电流输运。我们区分固有的展宽（能量的虚部$η$），它耦合的束缚态与超导水库，和扩大由于泄漏通过结势垒，它耦合的束缚态与正常的金属水库。我们发现，散粒噪声是非常敏感的机制的加宽，而电导是不是。在小但有限的本征展宽的极限中，与结透明性$D$、$η/Δ_0\ll D$相比，在零频率和零温度下的低电压散粒噪声变得与本征展宽的幅度$η$成比例（$Δ_0$是最大d波隙）。

6 × 6钒铝超导隧道结中的强准粒子俘获

Strong Quasiparticle Trapping In A 6x6 Array Of Vanadium-Aluminum Superconducting Tunnel Junctions

制备了对称的V/Al/AlOx/Al/V超导隧道结（STJ）的6 × 6阵列。基极是一种高质量的外延薄膜，剩余电阻比（RRR）约为30。顶部膜是具有约10的RRR的多晶。在100 mV偏置电压下，25 × 25 mm^2结的漏电流约为0.5 pA/mm^2，对应的动态电阻约为3 × 10^5欧姆。当该阵列被来自55Fe放射源的6 keV X射线光子照射时，发现单光子电荷输出低并且强烈依赖于设备的温度。这种在X射线能量下的温度依赖性可以通过在Vanessa中存在非常大量的准粒子（QP）陷阱来解释。量子点被限制在这些陷阱中，具有比周围材料更低的能隙，因此不可用于隧穿。陷阱的数量可以从装置的响应度的能量依赖性（光子输入能量的每电子伏特的电荷输出）导出。

高势垒透明SIN结的亚带电导

Subgap conductivity in SIN-junctions of high barrier transparency

我们研究了隧道电阻小于30千欧/平方微米的高透明超导体-绝缘体-普通金属（SIN）结的电流-电压特性。该结由不同的超导和正常导电材料制成，包括Nb，Al，AuPd和Cu。子间隙漏电流被发现是明显大于由标准隧道模型。我们解释了我们的结果使用的模型中的相干扩散输运制度的双电子隧穿。我们证明，即使在高透明度的SIN结，一个显着的减少，可以通过分裂成几个亚微米亚结结的结的子带隙电流。这些结构可以用作快速单通量量子（RSFQ）电路中的非线性低噪声分流器，用于控制约瑟夫森量子比特。

Long hold times in a two-junction electron trap

The hold time $τ$ of a single-electron trap is shown to increase significantly due to suppression of environmentally assisted tunneling events. Using two rf-tight radiation shields instead of a single one, we demonstrate increase of $τ$ by a factor exceeding $10^3$, up to about 10 hours, for a trap with only two superconductor (S) -- normal-metal (N) tunnel junctions and an on-chip resistor $R$ (R-SNS structure). In the normal state, the improved shielding made it possible to observe $τ\sim$ 100 s, which is in reasonable agreement with the quantum-leakage-limited level expected for the two-ele…