Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat Aaltodoc-julkaisuarkistossa (ulkoinen linkki)
Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös teknillisen fysiikan alalta, M.Sc. Mohammad Tasnimul Haque
Hybrid Josephson junctions and electrothermal effects in graphene devices
Väitös Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulusta, teknillisen fysiikan laitokselta.
Väitös Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulusta, teknillisen fysiikan laitokselta.
Väitöskirjan nimi: Hybrid Josephson junctions and electrothermal effects in graphene devices
Väittelijä: Mohammad Tasnimul Haque
Vastaväittäjä: apulaisprofessori Ville Maisi, Lund University, Ruotsi
Kustos: professori Pertti Hakonen, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu
Tässä väitöskirjassa tutkitaan grafeenipohjaisia suprajohde–grafeeni–suprajohde (SGS) -Josephson-liitoksia, jotka on integroitu suprajohtaviin mikroaaltokaviteetteihin kvanttiteknologian sovelluksia varten. Grafeenin korkea elektronien liikkuvuus, atomaarinen ohuus ja porttijännitteellä säädettävä, läheisyysvuorovaikutuksen indusoima suprajohtavuus tekevät SGS-liitoksista lupaavia kandidaatteja pitkäikäisille ja magneettikenttiä kestäville kvanttipiireille.
Ensiksi tutkimme matalataajuistakriittisen virran 1/f-kohinaa kapseloiduissa SGS-liitoksissa mikroaaltoheijastusmittauksilla ja havaitsimme merkittäviä vaihteluita, jotka kasvavat siirryttäessä pois varauksen neutraalisuuspisteestä. Tämän jälkeen tarkastelemme elektrotermisiä ilmiöitä grafeenilaitteissa, mukaan lukien lämpötilan itseisvärähtelyt grafeenipohjaisessa SINIS-liitoksessa, joiden avulla voidaan määrittää elektronien ja fononien välinen kytkentä sekä toteuttaa mikroaaltojen parametrinen vahvistus. Lisäksi demonstroimme termoelektrisen virran synnyn grafeenipohjaisessa Cooper-parien jakajassa.
Lopuksi tutkimme teoreettisesti Josephson-kapasitanssin välittämää mikroaaltoalueen kvanttioptomekaniikkaa ja saavutamme yksittäisen fotonin ultravahvan kytkennän, mikä mahdollistaa ei-klassisten tilojen generoinnin ja yksittäisten fononien havaitsemisen. Kokonaisuutena työ osoittaa grafeeni–suprajohde-hybridien potentiaalin monipuolisina rakennuskomponentteina tulevaisuuden kvanttipiireille.
Yhteystiedot:
mohammad.haque@aalto.fi
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/mohammad-tasnimul-haque-249184115/
Research Group: https://www.aalto.fi/en/department-of-applied-physics/quantum-circuits-and-correlations-nano
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu.
Perustieteiden korkeakoulu väitöskirjat
Zoom pikaopas