Дослідження ВТНП-плівок, Детальна інформація

В цій роботі описується установка для дослідження НВЧ- властивостей високотемпературних надпровідників резонансним методом,з наведенням характеристик основних її елементів,приводиться теоретичне обгрунтування застосування резонансних методів дослідження НВЧ - властивостей високотемпературних надпровідникових плівок, описується методика вимірювання поверхневого імпедансу ВТНП-плівок, з аналізом можливих похибок .





Зміст.

Вступ..........................................................................................................2

Розділ 1. Огляд літератури......................................................................3

Високотемпературні надровідники....................................................................................3

НВЧ властивості плівок ВТНП...................................................6

Поняття поверхневого імпедансу................................................8

Залишковий поверхневий НВЧ опір...........................................12

Поведінка надпровідників в зовнішніх магнітних полях. Надпровідники другого роду. .......................................................14

Поведінка тонких плівок ВТНП у магнітному полі. Модель Коффі - Клема...........................................................................................20

Розділ 2. Методична частина..............................................................26

Методика вимірювання поверхневого імпедансу і аналіз вимог до вимірювальних резонаторів..........................................................26.

Візуалізація полів у резонаторі.................................................29

Дослідження плівок по НВЧ втратам.....................................31

Розділ 3. Установка...............................................................................33

3.1.Блок-схема установки.................................................................33

Надпровідний магніт...................................................................34

Прохідний мідний резонатор.......................................................35

а)візуалізація полів у резонаторі...................................................35

б)вимірювання добротності резонатора......................................37

Висновки.................................................................................................39

Література............................................................................................40



Вступ.

Відкриття у 1986 році високотемпературної надпровідності та нового класу металооксидних надпровідників дало потужний поштовх дослідженням в цій області. Досягнуте в 1987 році підвищення критичної температури до Т>90К створило принципово нові можливості для надпровідникової електроніки. Практичне використання надпровідників для створення НВЧ пристроїв дозволяє одержувати унікальні показники характеристик (добротності,чутливості, швидкодії,затухання та інших),які не можливо отримати при використанні звичайних металевих провідниів.

Для успішного дослідження високотемпературних (ВТНП) матеріалів,особливо при відсутності задовільних теоретичних моделей процесів,що в них відбуваються, велике значення має створення по можливості більш точних методів і засобів вимірювання їх характеристичних параметрів,із яких одним з основних являється поверхневий імпеданс на НВЧ. Його активна компонента характеризує співвідношення спарених і одиничних носіїв заряду , а уявна компонента- глибину проникнення магнітного поля в ВТНП , а значить , довжину корреляції і вільного пробігу спарених електронів. Визначення абсолютної величини опору має велике значення для створення технології виробництва високоякісних плівок ВТНП. Величина поверхневого опору, як інтегральна характеристика матеріалу дозволяє отримати відомості про наявність в цій плівці дефектів та визначити їх тип і концентрацію. Особливо це прояляється при застосуванні потужних магнітних полів порядку десятків кілоерстед.

Із можливих методів вимірювання поверхневого імпедансу найменшу похибку мають резонансні методи, оскільки вони побудовані на основі вимірювань частоти і фази, похибка в визначенні яких значно менша, ніж при амплітудних вимірюваннях.

РОЗДIЛ I. Огляд літератури.