日期:2022/06/06 IAE
IAE國際學士院（全球）慈善經濟
「全球數位金融 國家寶藏（NATS）共融超導體IP專利永續發展計劃」
創造電子的未來 a 軸高溫超導材料和可擴展的設備架構釋放了超導技術工業應用的潛力。
A 軸與 C 軸材料
要了解 a 軸和 c 軸材料之間的區別，重要的是要了解兩件事：
首先，一種材料與另一種材料的區別是什麼？材料由其晶體結構或晶格定義。原子相對於彼此的位置在晶格內是固定的，晶格不斷重複自身以構成材料。
其次，我們如何創造材料？我們通常使用薄膜外延，這是通過在晶體襯底頂部沉積材料層來生長薄膜的過程。當我們提到 a 軸與 c 軸材料時，我們實際上是指外延生長相對於襯底的方向。如果使用 a、b 和 c 軸定義三維晶格，則 a 軸生長將使 a 軸垂直於襯底取向，而 c 軸生長將具有垂直於襯底取向的 c 軸. YBCO 包含的銅原子平面很好地說明了這種差異：
YBCO 格子。 YBCO的晶體結構。 Rswarbrick，CC BY-SA 3.0，來自維基共享資源。
YBCO 格子。 YBCO的晶體結構。 Rswarbrick，CC BY-SA 3.0，來自維基共享資源。
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C 軸外延生長。 銅平面就像堆疊的紙片。
A軸外延生長。 銅平面就像牆一樣彼此相鄰。
那麼，為什麼你更喜歡一種方向而不是另一種呢？我們將繼續探索 YBCO 的例子，但銅酸鹽和其他超導體的許多考慮因素將是相似的。
C軸增長更容易。從技術上講，c 軸增長在運動學上是有利的——大自然更喜歡這種配置，因為它需要更少的工作來完成。出於這個原因，像 YBCO 這樣的超導材料通常沿 c 軸生長。
沿不同軸的材料屬性可能不同。例如，超導相干長度是庫珀對中兩個電子之間的平均距離。一般來說，更穩定的超導態具有更長的相干長度。 YBCO 中的銅平面傾向於阻礙 c 方向的超導性。由此產生的相干長度在 a 方向為 2 納米，在 b 方向為 2 納米，在 c 方向為 0.2 到 0.4 納米（小 5 到 10 倍），因此超電流更喜歡在 a-b 銅平面中流動。這種基本偏好為 a 軸器件提供了優於 c 軸器件的固有架構優勢：電流在 c 軸材料中水平流動（平行於襯底），但電流可以水平和垂直（平行和垂直於襯底）在 c 軸材料中流動軸材料。
這意味著 a 軸設備更容易製造，並且可以解鎖新的設備和電路架構。約瑟夫森結是這個討論的好例子。約瑟夫森結是許多超導電子設備的基本組件，如傳感器、量子計算機和節能經典計算機。請注意，與傳統的 c 軸結相比，a 軸三層約瑟夫森結要簡單得多：
A 軸三層約瑟夫森結的橫截面。 這種a軸結構可以在一台機器上通過一個連續的生長過程來實現。
C 軸斜坡邊緣約瑟夫森結的示例橫截面。 這種 c 軸結構需要在單獨的機器上進行三到五次生長和蝕刻工藝。
這種 a 軸設計的簡單性、靈活性和可擴展性具有超導電子產品大規模商業化的潛力。 如果您想了解更多關於 a 軸 Josephson 連接點的信息，我們已經將整個部分專門用於介紹它們。
創造電子的未來
a 軸高溫超導材料和可擴展的設備架構釋放了超導技術工業應用的潛力。
約瑟夫森路口
如果說晶體管是最基本的半導體器件，那麼約瑟夫森結（JJ）就是最基本的超導器件。 JJ 是傳感器、量子計算機和高性能或節能經典計算機的構建塊。 當連續的超導體被非超導屏障（例如絕緣體或半導體）中斷時，就會出現 JJ。 如果勢壘足夠小，電子可以在沒有電阻的情況下量子隧穿勢壘。 我們可以通過控制電路中的電流和電壓來控制一個結上的超電流是直流電（DC）還是高頻交流電（AC）。 製作 JJ 有許多不同的方法，但我們專注於三層隧道結有以下三個原因：
多功能性
我們可以控制垂直和水平方向的電流。 這種靈活性解鎖了更複雜的電路集成，例如堆疊芯片架構。 先進的半導體研究人員正在開發垂直結構，例如 IBM 和三星的新型垂直傳輸場效應晶體管 (VTFET)，以提高半導體電路的性能和能效。 Ambature 的 a 軸 HTS 三層 JJ 可以為超導電路帶來類似的好處。
可擴展性
大批量製造對於成熟半導體市場中超導電路的競爭力至關重要。 通過 a 軸，我們成功地將 HTS JJ 製造的複雜性從製造轉移到晶圓的外延生長。 我們的 JJ 可以使用標準的矽製造設備精確地大批量製造。 我們特意使用標準的矽晶圓廠設備，讓代工廠更容易採用我們的技術。 無論堆疊芯片架構如何，隧道結的功能佔位面積也比其他類型的結（如階梯邊緣結或斜坡邊緣結）更小，從而實現更大的芯片密度。
表現
隧道結表現出高特徵頻率。 高頻在用於高性能計算 (HPC) 的超導電路中很有用，因為它們可以為數百吉赫茲提供時鐘。 雖然時鐘速度絕不是決定處理器性能的唯一因素，但更高的時鐘速度確實可以每秒執行更多的基本操作。
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慈善經濟主義基本理念與行為的使命目標（Mission goals of the basic concept and behavior of charity economicism)，以永續發展生命生存價值最大化為目的（The purpose of sustainable development of maximization of the value of life for the purpose)，生命價值涵蓋範圍有（The value of life Scope)：
1‧追求最大化生命生存與精神平衡基本權利 (Pursuit of the fundamental right to maximize the survival of life and spiritual balance or equilibrium)
2‧追求最大化平等教育機會 (Maximize equal educational opportunities)
3‧追求最大化慈善經濟制度（Maximize the charity economic system)
4‧追求最大化慈善經濟權利、自由與機會（Maximize the freedom of opportunity for charitable economic rights)
5‧追求最大化計劃性社會福利制度（Maximize the planned social welfare system)
6‧追求最大化永續綠色地球發展（Maximize sustainable green earth development)
7.追求最大化科技創新與人文精神平衡權利 （Pursure to maximize the balance scientific、technological innovation and humanism)
8‧追求最大化全球和平（The pursuit of maximizing global peace)
9.追求最大化太空宇宙銀河星系慈愛與和平精神（Pursuit of Maximization of Mercy and Peace in the Cosmic Galaxy)
10.追求最大化共享全球之慈愛智慧精神文明 （pursue spirtitual civilization that Maxine’s the love and wisdom of the world.)