Heat propagation models for superconducting nanobridges at millikelvin temperatures
Heat propagation models for superconducting nanobridges at millikelvin temperatures
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毫开温度下超导纳米桥的热传播模型
DOI：
10.1088/0953-2048/30/1/014003
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发表时间：
2017
影响因子：
3.6
通讯作者：
Blois A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Blois A
纳米超导量子干涉器件（nanoSQUID）通常使用Dayem桥作为约瑟夫森元件，以减小环路尺寸并实现高自旋灵敏度。除了在接近临界温度Tc的温度下，这些桥的电特性表现出不期望的热滞后，这使器件操作复杂化。这使得适当的热分析成为在超低温下优化nanoSQUID性能的重要设计考虑因素。然而，这种滞后的现有理论模型是为接近液氦温度运行的微米级器件开发的，并且不完全适用于在显著较低温度下运行的新一代小得多的器件。因此，我们开发了一种新的分析热模型，使在这种情况下的热行为的更准确的预测。我们表明，该模型是在良好的协议与测量到100 mK的实验结果，并讨论其有效性为不同的nanoSQUID的几何形状。
Nanoscale superconducting quantum interference devices (nanoSQUIDs) most commonly use Dayem bridges as Josephson elements to reduce the loop size and achieve high spin sensitivity. Except at temperatures close to the critical temperature T c, the electrical characteristics of these bridges exhibit undesirable thermal hysteresis which complicates device operation. This makes proper thermal analysis an essential design consideration for optimising nanoSQUID performance at ultralow temperatures. However the existing theoretical models for this hysteresis were developed for micron-scale devices operating close to liquid helium temperatures, and are not fully applicable to a new generation of much smaller devices operating at significantly lower temperatures. We have therefore developed a new analytic heat model which enables a more accurate prediction of the thermal behaviour in such circumstances. We demonstrate that this model is in good agreement with experimental results measured down to 100 mK and discuss its validity for different nanoSQUID geometries.
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--
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通讯作者：
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