Представлены результаты исследования высокочастотных свойств многоконтактных джозефсоновских схем из высокотемпературных сверхпроводников и особенности их использования в эталонах напряжения.Авторы благодарят за частичную поддержку гранты РФФИ № 15-02-05793, № 15-42-02469, № 16-32-00686, а также грант РНФ № 15-12-10020. ВведениеРешение многих задач в области разработки перспек-тивных аналоговых и цифровых устройств сверхпровод-никовой электроники связывается в настоящее время с использованием многоэлементных джозефсоновских структур. Среди них особое место занимают когерентно осциллирующие цепочки джозефсоновских контактов, которые используются как при разработке генераторов джозефсоновского излучения, так и в эталонах напряже-ния [1][2][3][4]. Принципиальная важность последнего приме-нения связана с тем, что неизвестны другие физические эффекты, которые могли бы составить конкуренцию эффекту Джозефсона в квантовой метрологии по точ-ности воспроизведения единицы напряжения. Основой использования эффекта Джозефсона в квантовой метро-логии является тот факт, что под воздействием внешнего электромагнитного поля с частотой f на вольт-амперной характеристике (ВАХ) контакта возникают ступени тока при напряженияхгде K J = 2e/h = 483.5979 GHz/mV -постоянная Джо-зефсона, а n -целое число. Квантованное напряже-ние (1), возникающее на одном джозефсоновском кон-такте, обычно мало, и для его увеличения необходимо включение последовательно большого числа синхрон-но осциллирующих контактов. Важнейшими условиями для синхронизации цепочек контактов являются малый разброс их параметров, а также наличие электроди-намической системы, обеспечивающей эффективное и равномерное взаимодействие контактов с внешним элек-тромагнитным излучением. Современные технологии изготовления джозефсонов-ских контактов из ниобия позволяют синхронизировать внешним сигналом цепочки из нескольких десятков тысяч контактов. Эти микросхемы являются основой национальных эталонов напряжения во многих странах мира, включая Россию [4,5]. Однако необходимость охла-ждения ниобиевых микросхем до температуры жидкого гелия и связанные с этим высокие эксплуатационные расходы, а также ограниченное число фирм [6,7], выпус-кающих эти микросхемы, сдерживают применение ука-занных приборов в региональных центрах метрологии и стандартизации.В настоящей работе рассмотрены условия синхро-низации внешним сигналом цепочек шунтированных бикристаллических джозефсоновских контактов, работа-ющих при температуре 77 K. Успешное решение данной задачи приведет к созданию новых эталонов, что рас-ширит область применения этих приборов в квантовой метрологии и радиоизмерительной технике. Джозефсоновская микросхема из бикристаллических контактов: технология и требования к параметрамКак уже отмечалось выше, для увеличения выходного напряжения микросхемы V джозефсоновские контакты соединяют последовательно и пропускают через них общий ток смещения. Параметры контактов и условия их работы выбираются таким образом, чтобы на каждом контакте возникало напряжение (1), а суммарное напря-жение было...
The influence of the contact resistance of the interface of the YBCO/Au structure on the transport and microwave properties of arrays of high-temperature bicrystal Josephson junctions embedded in a coplanar transmission line has been studied. The current-voltage characteristics of Josephson structures fabricated using various technologies are studied: in-situ and ex-situ with annealing in an oxygen atmosphere. The results obtained can be used to create a quantum ac voltage generator based on high-temperature Josephson junctions.
The highly disordered thin films of niobium nitride and features of the manifestation of the proximity effect in the NbN (S) –Aluminium (N) bilayers with a high ratio of their specific resistances NbN / Al >> 1were investigated. It was shown that the magnetic screening and critical current Ic of such SN structures significantly increase compared with the S layer. The observed effect is associated with the appearance of induced superconductivity in the N layer due to the proximity effect. The Josephson effect was demonstrated in the variable thickness bridges NbN / Al - NbN - NbN / Al made from such SN bilayers.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.