[发明专利]利用Al/α-Al2 在审
| 申请号： | 202211245963.9 | 申请日： | 2022-10-12 |
| 公开（公告）号： | CN115563783A | 公开（公告）日： | 2023-01-03 |
| 发明（设计）人： | 单征;孙回回;勾雪莲;周蓓;刘福东;张琴;赵博;李颖颖;侯一凡 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 |
| 主分类号： | G06F30/20 | 分类号： | G06F30/20;G06N10/20 |
| 代理公司： | 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 | 代理人： | 张立强 |
| 地址： | 450000 河*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 利用 al base sub | ||
1.利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：搭建不同氧化层界面终端方式以及不同Al/Al2O3界面堆叠顺序的约瑟夫森结器件模型；
步骤2：基于量子弹道输运理论与第一性原理计算方法中的密度泛函理论和非平衡格林函数理论相结合的方法来计算规则的三维器件模型的电输运性质的相关参数；
步骤3：通过对得到的三维器件模型的电输运性质的相关参数进行分析，明确Al/Al2O3界面堆叠顺序对氧化铝约瑟夫森结性能影响；
步骤4：根据步骤3的分析结果，对氧化铝约瑟夫森结电输运性质进行调控。
2.根据权利要求1所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，步骤1的包括如下内容：
S1.1：选择搭建晶体模型的原胞，并选择不同的界面终端方式，得到晶胞；
S1.2：对晶胞进行优化；
S1.3：选择不同的界面堆叠顺序，搭建晶体模型，获得最佳界面接触距离；
S1.4：对具有最佳界面距离的晶体模型进行界面结构优化，使原子处于受力较为平衡的状态以获得稳定的结构；
S1.5：将优化后的晶体模型转换为Al(111)/α-Al2O3(0001)/Al(111)约瑟夫森结器件模型。
3.根据权利要求2所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，
S1.1中，具体采用Al(111)和Al2O3(0001)结构搭建Al/α-Al2O3/Al晶体模型，采用铝的晶格常数为氧化铝的晶格常数为
4.根据权利要求2所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，S1.1中，所述界面终端方式为：氧化铝两端具有氧终端、铝终端和双铝终端三种不同的界面终端方式。
5.根据权利要求2所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，S1.2中，采用基于密度泛函理论的投影缀加平面波方法的DS-PAW软件包来分别对铝和氧化铝晶胞进行优化。
6.根据权利要求5所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，对铝和氧化铝晶胞进行优化时，平面波基函数的截断能量取为400eV，布里渊区积分采用Gamma centered方法，用4×3×5和4×4×1的k点对布里渊区进行采样来分别对铝和氧化铝晶胞进行优化，每个原子的总能量收敛标准设置为10-5eV，原子的最大Hellmann-Feynman力偏差小于
7.根据权利要求2所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，S1.3具体为：用优化之后得到的晶胞、取不同铝和氧化铝的界面接触距离搭建Al/Al2O3/Al晶体模型，搭建时左、右两侧的铝和氧化铝之间具有相同的接触距离，计算每种晶体模型的单点能，能量最低时所对应的界面接触距离即为最佳距离。
8.根据权利要求7所述的利用Al/α-Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，其特征在于，铝和氧化铝的界面接触距离为
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