约瑟夫森磁开关

摘要

本发明公开一种基于约瑟夫森（Josephson）超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）结的新型约瑟夫森开关。该约瑟夫森SIFS结具有铁磁性（F）势垒，该势垒的磁化可以由磁场脉冲控制。可以使用该结铁磁性（F）势垒的剩余磁化来控制此类SIFS结的临界电流。所提出的约瑟夫森磁性SIFS开关采用具有面内磁各向异性和微小矫顽场的弱铁磁性（F）薄膜内层（例如Pd0.99Fe0.01薄膜势垒）。Nb-Pd0.99Fe0.01-Nb SFS夹层结构可以由磁场脉冲在约瑟夫森临界电流的两个状态之间或者在零电阻和电阻状态之间切换。重要的是在没有任何施加电场的情况下临界电流状态在低温下在足够长时间内保持不变。所提出的约瑟夫森磁开关可以用作切换元件或与超导单通量量子数字电路兼容的存储器装置中的元件。

主权项

一种约瑟夫森磁开关，其包含：多层超导体/绝缘体/铁磁体/超导体即SIFS约瑟夫森结，其中第一外层由第一超导材料制成，第二外层由第二超导材料制成，第一内层由铁磁体制成，并且第二内层由绝缘体材料制成；偏置电流电路；以及磁脉冲控制电流线。