低能隙Hf-HfOx-Hf约瑟夫森结用于兆电子伏特级粒子探测
超导量子比特推动了约瑟夫森结技术在量子计算领域之外的探索,其在天体物理学和暗物质探测中的低能光子与声子检测应用正崭露头角。要实现太赫兹(毫电子伏特)级的探测灵敏度,需要采用比传统铝或铌基器件更小的超导能隙材料。该研究团队在此报道了铪基约瑟夫森结(Hf-HfOx-Hf)的制备与表征,证实铪是一种极具潜力的低临界温度材料平台,适用于超低阈值的单太赫兹光子和单声子探测。结构化学分析显示该材料具有晶态薄膜和清晰界定的氧化势垒,室温与低温下的电输运测量均表现出典型约瑟夫森效应,从而可提取关键结参数如临界电流、超导能隙及常态电阻。该工作首次全面阐述了铪基约瑟夫森结的特性,并揭示了其利用低超导能隙优势在下一代超导探测器和量子比特架构中的应用潜力。
 
 




 
 
 
 
