原子级厚度的二维 (2D) 过渡金属二硫属化物 (TMD) 超导体能够实现均匀、平坦和干净的范德华隧穿界面,这促使它们被集成到传统的超导电路中。然而,必须在 2D 材料和三维 (3D) 超导体之间建立完全超导接触,才能在这种电路中采用标准微波驱动和量子比特读出。我们提出了一种在 2D NbSe 2 和 3D 铝之间创建零电阻接触的方法,这种接触表现为约瑟夫森结 (JJ),与 3D-3D JJ 相比具有更大的有效面积。由 2D TMD 超导体形成的器件受到薄片本身的几何形状以及与块体 3D 超导引线的接触位置的强烈影响。我们通过金兹堡-朗道方程的数值解提出了 2D-3D 超导结构中超电流流动的模型,并与实验结果非常吻合。这些结果表明我们向新一代混合超导量子电路迈出了关键一步。
2.1 I型超导体的磁性特性让我们考虑超导体的磁化曲线。假设样品是纵向外部磁场H 0中的长圆柱体。随着场h 0的增加,首先,样品内部的诱导不会改变,并且保持b = 0。H 0到达临界场H C后,超导性被破坏,场将渗透到超导体中,B = H 0因此,磁化曲线b = b(h 0)出现如图2.1 a)。磁感应B和磁场强度H 0与表达式B = H 0+4πm相互关联,[SI单位:B/ µ 0 = H 0 + M](2.1),其中m是单位体积的磁矩。磁化曲线通常被绘制为-4πm对H 0,如图2.1 b)。现在,我们将得出从方程式(1.3):ρ= 0,b = 0的I型超导体的基本磁性特性。
最近,在发现高温超导体后,人们对建模超导体的性质引起了极大的兴趣。在理论上是由微观BCS理论的平均[2]从理论上推导的一种流行的宏观模型[1],Ginzburg和Landau [3]在其现象学方法中首先引入了接近过渡温度的现象学方法。与时间相关的Ginzburg – Landau(TDGL)模型是由Gor'kov和Eliashberg [4]推导出的,从微观BCS理论中,后来由许多作者研究了该模型。有关超导性的显微镜和宏观理论的更多物理背景,我们指的是最近的调查文章[5,6]及其参考文献。超导层分层化合物是材料,其中过渡金属二核苷的金属单层固有地堆叠(固有层化合物),或者在上述金属层之间将有机分子插入(相互量化的层化合物)。此类金属层的一些示例是TAS#,Tase#,NBS#,NBSE#等等。在本文中,我们将考虑劳伦斯– donioch(LD)模型[7],其中约瑟夫森隧道与相邻层中的金兹堡 - 陆订单参数相结合。有关LD模型的更多信息,我们还参考了参考文献[8-10]及其中的参考。在本文中,我们首先描述了§2中的固定LD模型,并证明了存在结果。然后,在第3节中,我们介绍了时间依赖的劳伦斯– Donioch(TDLD)模型,并显示了TDLD模型强解决方案的存在和独特性。在§4中,我们显示了本文的主要结果,即TDGL模型是TDLD模型的极限