近⽇，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陈垒、王镇带领的研究团队，在超导约瑟夫森结物理与电学表征基础研究领域取得了重要进展。该团队通过微纳加⼯与测量表征技术相结合，实现了超导3D纳⽶桥结电流相位关系的精确测量，并揭示了约瑟夫森桥结的电流相位关系随着其⼏何尺⼨缩放的变化规律，为进⼀步研究超导约瑟夫森结的物理与应⽤提供了有效的实验与分析表征⽅法。
近⽇，相关研究成果以Geometric Scaling of the Current–Phase Relation of Niobium Nanobridge Junctions为题，发表在《纳⽶技术》（ACS Nano）上。超导约瑟夫森结是构成超导器件与电路的核⼼基础单元，其电流相位关系（CPR）是决定器件性能的重要因素之⼀。
⻓期以来，由于相位是⼀个不可测量的物理量，对于纳⽶桥结的CPR缺乏准确的描述，限制了纳⽶桥结在超导器件与电路的实际应⽤。
为了实现超导约瑟夫森结CPR的精确测量与表征，研究团队基于⾃主开发的超导3D纳⽶桥结，设计并制备了⽤于测量CPR的超导约瑟夫森器件，实现了针对不同⼏何参数的3D纳⽶桥结CPR的精确测量，发现了桥结的CPR随着结的⼏何尺⼨缩放的变化规律，并通过结合基于Ginzburg-Landau⽅程仿真结果的对⽐分析，获取了其等效电学模型和关键电学参数，为探索约瑟夫森结的CPR及其应⽤奠定了重要的实验与理论基础。
研究⼯作得到中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院⻘年创新促进会优秀会员项⽬、国家⾃然科学基⾦等的⽀持。